استفاده از مدل سازی سه بعدی مجازی و اینترنت اشیاء در شهر سازی

تصویر: یک مدل سه بعدی از سناریوی توسعه در وست اِندِ بریزبن که با استفاده از برنامه CityEngine از ESRI تهیه شده است. نویسنده ارائه داده است.
 
 فناوری های جدید امکانات جدیدی را برای برنامه ریزی و طراحی شهرها ارائه می دهند. مدل سازی و شبیه سازی شهری سه بعدی می تواند احساس واقعی از تصمیمات برنامه ریزی را ارائه دهد. با این حال، گنجاندن این فناوری ها در برنامه ریزی عملی دارای چالش هایی است.
سال هاست که دانشمندان در حال استخراج سیاهه های مربوط به سرور و محتوای متنی صفحات وب هستند، که باعث شخصی سازی بهتر وب و پیش بینی درخواست های آینده کاربران می شود. در این زمینه، آن چه مردم به دنبال آن هستند پیش بینی کننده آن چه در آینده انجام خواهند داد است.

امکانات مدل سازی سه بعدی

یک مدل سه بعدی مجازی شهر، مدل دیجیتالی مناطق شهری است. این مدل نشان دهنده سطوح زمین، موقعیت ها، ساختمان ها، پوشش گیاهی، زیرساخت ها و عناصر چشم انداز و سایر اشیاء مرتبط مربوط به یک فضای شهری است.
 
از این تکنیک می توان برای طراحی و تجسم توسعه در ارتباط با محیط شهری موجود استفاده کرد. همچنین می توان از آن برای مقایسه استراتژی های مختلف طراحی شهری استفاده کرد. این موارد را می توان در برابر اقداماتی مانند کاربری زمین، تراکم جمعیت و مسکن، ارتفاع ساختمان، نسبت سطح کف و هزینه های توسعه ارزیابی کرد.
 
برنامه ریزان می توانند از مدل سازی سه بعدی برای تجزیه و تحلیل و انتقال تأثیر برنامه های توسعه (مجدد) موجود و توسعه جدید استفاده کنند. آنها می توانند، به عنوان مثال، نگاهی داشته باشند بر سایه افکنی، قرار گرفتن در معرض نور خورشید، نمای راهروها، رعایت مقررات منطقه بندی، گرانش ترافیکی و پتانسیل خورشیدی ساختمان ها – که این ها اشاره به نام برخی از آنها بود.
 
مدل های سه بعدی همچنین بستر جدیدی برای مشارکت شهروندان در برنامه ریزی شهری ارائه می دهند. ضروری است که نگرانی ها، نیازها و ارزش های عمومی بخشی از تصمیم گیری دولت باشد.
داده های بلادرنگ، تحولی انقلابی هستند.

شهرها چگونه از مدل های سه بعدی استفاده می کنند؟

دولت محلی و بخش خصوصی به طور فزاینده ای از مدل های شهر سه بعدی برای کمک به برنامه ریزی استفاده می کنند. به عنوان مثال می توان به بریزبن مجازی اشاره کرد. شورای شهر بریزبن از این مدل سه بعدی رایانه ای برای برنامه ریزی استراتژیک، ارزیابی توسعه و مشارکت جامعه استفاده می کند.
 
سنگاپور در جولای 2018، سنگاپورِ مجازی را راه اندازی کرده است، که یک ماکت سه بعدی از شهر – ایالت است. این پلت فرم امکانات جدیدی را برای برنامه ریزان شهری ارائه می دهد.
 
هر دو دیترویت در ایالات متحده و مونیخ در آلمان مدل سازی سه بعدی واقع بینانه را برای برنامه ریزی آینده خود مهم می دانند.
 
شرکت هایی مانند Dassault Systems با شهرهای مختلف همکاری می کنند تا از ابزارهای دیجیتالی برای توسعه شهرهای پاسخگوتر استفاده کنند. پروژه 3DExperienceCity  به برنامه ریزان شهری اجازه می دهد تا ایده ها را به صورت دیجیتالی آزمایش کرده و تأثیر شهر نشینی را بهتر در نظر بگیرند.
 
این تکنیک ها همچنین افراد را در برنامه ادغام می کند و باعث می شود رویکرد شخصی تری در برنامه ریزی ایجاد شود.
باز خورد مشتری را می توان از خود محصولات ایجاد کرد. در نتیجه اندازه گیری موفقیت استراتژی های بازاریابی و ارائه بینش های ارزشمند برای توسعه و طراحی محصول حاصل می شود.

ادغام در برنامه ریزی آموزش

تقاضای روز افزون صنعت برای برنامه ریزانی که از نظر مکانی و فضایی ماهرند بر اهمیت معرفی روش های جدید آموزش و پرورش متخصصان ساخت - محیط زیست می افزاید.
 
دانشگاه کوئینزلند پروژه ای را رهبری می کند که در آن محققان برنامه درسی یاد گیری متوالی را در برنامه کار شناسی شهر سازی و برنامه ریزی شهری طراحی و اجرا می کنند. با توسعه مدل های سه بعدی مجازی، دانش جویان مهارت های مکانی و فضایی خود را توسعه می دهند.
 
دانش جویان استفاده از CityEngine از ESRI، که یک نرم افزار استاندارد صنعتی برای توسعه مدل های سه بعدی شهر است را یاد می گیرند. این امر آنها را قادر می سازد تا تجربیات موجود و جدید را تجسم، برنامه ریزی، ارزیابی و ابلاغ کنند. اکثر دانش جویان در آزمایش ما مشتاق این فرصت یاد گیری جدید بودند تا مهارت های فضایی خود را، به ویژه در مراحل اولیه فرایند یاد گیری، تقویت کنند.
 
با این حال، آنها با زمان محدود موجود برای یاد گیری استفاده از این فناوری محدود می شدند. و لذت یاد گیری و توسعه مهارت همچنین با نیاز به فراتر رفتن از محدوده آسایش شان برای کسب نمره خوب در این دوره به چالش کشیده می شد. با این وجود، دانش جویان به طور کامل از فناوری ها آگاهی یافتند و اهمیت مهارت های فضایی را برای پیشرفت حرفه ای خود تشخیص دادند.
بازاریابی بلادرنگ در حال رشد است، زیرا شرکت ها قصد دارند تجربیات شخصی مشتری را فراهم آورند.  
تصویر: نمونه ای از کار دانش جویان با استفاده از برنامه CityEngine  ازESRI . نویسنده ارائه داده است.
 
ظهور ژئو طراحی (geodesign) در محل تلاقی جغرافیا، طراحی شهری و فناوری های فضایی است. این، به اطلاع رسانی در این امر کمک می کند که کِی، کجا و چگونه دانش آموزان ظرفیت ها و مهارت های تفکر فضایی را توسعه می دهند.
 
این قابلیت ها برای مدیریت، تجسم، نمایندگی و پیمایش در جهانِ مبتنی بر داده بسیار مهم است. همچنین به طور هدفمند دانش جویان را در معرض محیط های یاد گیری نو آورانه قرار می دهد که این به آنها امکان می دهد سناریوهای طراحی را تجسم کنند و بنابراین عدم قطعیت را بهتر مدیریت کنند.
 داده های بلادرنگ شهرها شیوه کار آنها را تغییر می دهد.استفاده از نقشه برداری دیجیتالی تعاملی در آموزش عالی یک استراتژی آموزشی مؤثر برای آموزش و تمرین تفکر انتقادی فضایی است.
 
فناوری واقعیت افزوده روش جدیدی را برای تجسم مناظر شهری به دانش جویان ارائه می دهد. این مهارت، مهارت خواندن نقشه آنها را توسعه می دهد و به آنها اجازه می دهد تا تصاویر منظره را تفسیر کنند. این امر توانایی آنها را در درک جنبه های فیزیکی و دیجیتالی مناطق شهری افزایش می دهد.
 
ظهور فناوری های ژئو طراحی، شبکه های حسگر و "اینترنت اشیاء"، برنامه درسی، طراحی و آموزش شهر سازی را متحول می کند. این، شیوه های جدیدی را برای یاد گیری مهارت های تفکر انتقادی فضایی در اختیار دانش جویان قرار می دهد و آموزش برنامه ریزان فضایی را برای تجهیز بهتر آنها برای سن خلاقیت مشترک بهبود می بخشد.
 
همچنین سواد فضاییِ آنها را برای طراحی مشترک محیطی که ساخته می شود بهبود می بخشد. این می تواند به آنها کمک کند تا برنامه ریزان بهتری شوند، با تمرینات طراحی مرتبط تر شوند و هنگام ورود به موقعیت کاری، شایستگی و قابلیت اشتغال کلی خود را افزایش دهند.
 
مدل سازی و شبیه سازی سه بعدی قطعاً امکانات جدیدی را در طراحی راه حل های برنامه ریزی ارائه می دهد. ساکنان شهرها باید در این فرایند مشارکت داشته باشند تا استراتژی هایی را ایجاد کنند که پاسخگوی چالش های پایداری مانند افزایش جمعیت شهری باشد.
ظهور فناوری های ژئو طراحی، شبکه های حسگر و "اینترنت اشیاء"، برنامه درسی، طراحی و آموزش شهر سازی را متحول می کند.

داده های اینترنت اشیاء

 
تصویر: داده های بلادرنگ شهرها شیوه کار آنها را تغییر می دهد. توماس هاوک / فلیکر، CC BY-NC
 
همزمان با گسترش اینترنت اشیاء، اقدامات فیزیکی در دنیای واقعی و پردازش داده ها در دنیای دیجیتال در حال ادغام شدن در هم هستند.
 
اینترنت اشیاء - شبکه ای از دستگاه های فیزیکی که به صورت دیجیتالی به هم متصل شده اند - می تواند خواص فیزیکی را به داده هایی دیجیتالی تبدیل کند که می توانند به هر نقطه از جهان ارسال شوند و با سرعت نور پردازش شوند.
 فناوری واقعیت افزوده روش جدیدی را برای تجسم مناظر شهری به دانش جویان ارائه می دهد. این مهارت، مهارت خواندن نقشه آنها را توسعه می دهد و به آنها اجازه می دهد تا تصاویر منظره را تفسیر کنند. انتظار می رود تا سال آینده 20 میلیارد دستگاه به اینترنت اشیاء متصل شده باشند که باعث ایجاد انقلابی در مدل های تجاری و استراتژی های بازاریابی شده و بر مشاغل در سراسر جهان تأثیر می گذارد.
   
تصویر: سامسونگ در طول چهار سال 1.2 میلیارد دلار برای تحقیق و توسعه و استارتاپ های مرتبط با اینترنت اشیاء هزینه می کند.
 
بازاریابی بلادرنگ در حال رشد است، زیرا شرکت ها قصد دارند تجربیات شخصی مشتری را فراهم آورند. اینترنت اشیاء امکان طراحی محصولاتی را فراهم می کند که بتوانند همه جنبه های کسب و کار شما را به صورت بلادرنگ اطلاع دهند. باز خورد مشتری را می توان از خود محصولات ایجاد کرد. در نتیجه اندازه گیری موفقیت استراتژی های بازاریابی و ارائه بینش های ارزشمند برای توسعه و طراحی محصول حاصل می شود.
ظهور ژئو طراحی (geodesign) در محل تلاقی جغرافیا، طراحی شهری و فناوری های فضایی است. این، به اطلاع رسانی در این امر کمک می کند که کِی، کجا و چگونه دانش آموزان ظرفیت ها و مهارت های تفکر فضایی را توسعه می دهند.

آرایه اشیاء

مدتی است که دولت ها داده ها را برای ارتقاء ارزش های همگانی آزاد می کنند. در حالی که اکثر این داده ها فوق العاده مفید هستند، تا کنون، به طور کلی، گذشته نگر بوده اند. این داده ها داستانی از گذشته را روایت می کردند و در بیشتر موارد فقط ماهانه، دو سالانه یا سالانه به روز می شدند. همان طور که محققان آرایه اشیاء ایالات متحده توصیف می کنند، داده های بلادرنگ، تحولی انقلابی هستند:
 
"اگر یک تیر چراغ به شما بگوید مراقب تکه ای یخی از پیاده رو در جلو رویتان باشید، چطور؟ اگر برنامه ای پر طرفدارترین مسیر را برای پیاده روی دیر وقت تا ایستگاه El به شما بگوید، چطور؟"
 
آرایه اشیاء به تازگی از بنیاد ملی علوم ایالات متحده کمک مالی دریافت کرده و داده های بلادرنگ خیابان های شیکاگو را ارائه می دهد. این داده ها بلوک به بلوک توسط حسگرهایی که کیفیت نور، صدا و هوا را از جمله موارد دیگر اندازه گیری می کنند، ضبط می شود. داده ها بدون هیچ هزینه ای در اختیار عموم قرار می گیرد.
با توسعه مدل های سه بعدی مجازی، دانش جویان مهارت های مکانی و فضایی خود را توسعه می دهند.  
تصویر: شیکاگو داده های مربوط به شهر را در اختیار همه قرار می دهد. جوزپه میلو از طریق ویکی پدیا
 
این روزها هیچ کمبود داده زنده ای وجود ندارد. به عنوان مثال، یک فید بلاک چین اطلاعات دقیقی در مورد همه معاملات بیت کوین ارائه می دهد. یک ساعت RSVP ملاقات (Meetup RSVP Ticker)، به معنای واقعی کلمه به شما می گوید که فردا چه کسانی نوشیدنی های تند می نوشند، ژاپنی یاد می گیرند یا در مدیتیشن ذن شرکت می کنند.
 یک مدل سه بعدی مجازی شهر، مدل دیجیتالی مناطق شهری است. این مدل نشان دهنده سطوح زمین، موقعیت ها، ساختمان ها، پوشش گیاهی، زیرساخت ها و عناصر چشم انداز و سایر اشیاء مرتبط مربوط به یک فضای شهری است.چالش دولت ها اطمینان از پاک بودن داده ها و استاندارد مشترک برای پردازش آنها است. این موضوعی است که شورای مشاوران علم و فناوری ریاست جمهوری در حال بررسی آن است.
 

پیش بینی آینده

سال هاست که دانشمندان در حال استخراج سیاهه های مربوط به سرور و محتوای متنی صفحات وب هستند، که باعث شخصی سازی بهتر وب و پیش بینی درخواست های آینده کاربران می شود. در این زمینه، آن چه مردم به دنبال آن هستند پیش بینی کننده آن چه در آینده انجام خواهند داد است.
 
بر خلاف سایر منابع داده، ماشین ها - یعنی دستگاه های متصل در اینترنت اشیاء - می توانند طوری برنامه ریزی شوند که فیدهای داده تمیز و سازگار به صورت بلادرنگ تولید کنند. این، داده هایی است که دانشمندان و دیگران می توانند از آن برای پیش بینی آینده، فراتر از همبستگی و رویدادهای معاصر، استفاده کنند.
 فناوری های جدید امکانات جدیدی را برای برنامه ریزی و طراحی شهرها ارائه می دهند. مدل سازی و شبیه سازی شهری سه بعدی می تواند احساس واقعی از تصمیمات برنامه ریزی را ارائه دهد.
منبع: یان لیو، سباستین دارچن، The University of Queensland، درلی ماتئو – بابیانو، The University of Melbourne، تیموتی مک کالوم، University of Southern Queensland