Kentsel Bilgi Modelleme (CIM) ve Veri Madenciliği

Kentsel Bilgi Modelleme (CIM) ve Veri Madenciliği Elif Ensari İyi Proje Uygulama, Bits n Bricks, İstanbul Teknik Üniversitesi, Lisbon Üniversitesi (PhD Candidate) İstanbul Bilgi Üniversitesi Can Sucuoglu İyi Proje Uygulama, Bits n Bricks, İstanbul Bilgi Üniversitesi

Özet Coğrafi Bilgi Sistemleri (GIS) nedir? BIM ile benzerlikleri ve farkları nelerdir? CIM, BIM + GIS entegrasyonu ne işe yarar? Farklı seviyede CIM modelleri BIG Data nin kentsel karar süreçlerine entegrasyonu Coğrafi bilgi ve kentsel büyük veri ile çalışmanın potansiyellerin Mahalle ölçeğinde yürünebilirlik analizleri Kadıköy ün kentsel analizi: kamusal kaynakların dağılımı, kullanımı ve sosyal medya. Zonguldak turizm master planının gerçekleştirilmesi için çevrimiçi kaynaklar üzerinden değerlendirmeler.

Coğrafi Bilgi Sistemleri (GIS) CBS (GIS), geometrilerin coğrafi koordinatları ve semantik bilgileri ile birlikte saklandığı, görselleştirildiği ve analiz edildiği bilgi sistemleridir. Mekansal ve konumsal ilişkileri anlamayı mümkün kılar. Kentsel tasarım ve planlamada kullanılan katmanlar: Yapı Yol Toplu taşıma hatları Coğrafi elemanlar Kentsel altyapı ve donatılar İl, ilçe, mahalle sınırlar Veri tipleri: Vektör: nokta, çizgi, poligon Raster: pixel

Coğrafi Bilgi Sistemleri (GIS) ArcGIS, QGIS, NetCAD Geometrik bilgi Coğrafi konum bilgisi (+ CRS) Semantik bilgi (sayısal, kategorik)

Coğrafi Bilgi Sistemleri (GIS) Kent, ülke, kıta, dünya ölçeğinde mekansal modeller kullanılır. Geleneksel olarak iki boyutlu (2d) geometrik temsiller kullanılır. (3d uygulamalar da yaygınlaşmakta) Geometrik elemanlar, sayısal ve kategorik veri ile ilişkili olarak saklanır ve manipüle edilir. Her geometrik elemanın coğrafi konumu bellidir. Geometrik modellemeye uygun değildir. Yapı Bilgi Modelleri (BIM) Bina ölçeğinde mekânsal modeller kullanılır. Yapı elemanları üç boyutlu (3d) geometrilerle temsil edilir. Geometrik elemanlar, sayısal ve kategorik veri ile ilişkili olarak saklanır ve manipüle edilir. Hassas bir coğrafi konum bilgisi gerekli değildir. İklim vb analizlerde kullanılabilir. Geometrik modelleme kullanılır.

Neden City Information Modeling (CIM) BIM + GIS İç ve dış mekan verisi ile bir arada çalışabilme. Ölçekler arası bilgi akışını kolaylaştırma: BIM ve GIS verisini bir arada kullanabilme GIS, 3 boyutlu bile olsa semantik bilgi açısından yetersiz, BIM ortamında olduğu gibi parçalar ve özellikleri arasındaki ilişkilerin daha iyi entegre olduğu 3 boyutlu bir ortam ihtiyacı 3 boyutlu CAD ve BIM ortamlarının sağladığı tasarım amaçlı modelleme imkanını kent ölçeğinde de kullanabilme Üretken tasarım araçları ve görsel programlama yazılımlarını kent ölçeğinde ve coğrafi veri ile birlikte kullanabilme

City Information Modeling (CIM) 1. Veri seviyesinde BIM+GIS entegrasyonu Xu et al. 2014, Zhu et al. 2018 Geometrik veri + Semantik veri (öznitelik verilerinin entegrasyonu) BIM BuildingSMART tarafından geliştirilen: IFC (Industry Foundation Classes) * Brep * CSG * Sweep Volumes GIS Open Geospatial Consortium tarafından geliştirilen CityGML (City Geography Markup Language) Multipatch (shape dosyaları) * Brep LOD 100 500 Yerel koordinat sistemleri Semantik tanımlar kapsamlı LOD 0 4 (bina modelleri için) Coğrafi koordinat sistemleri Semantik tanımlar kısıtlı

City Information Modeling (CIM) 2. Süreç seviyesinde, iş akışı modeli Beirao & Montenegro 2012, Duarte et al. 2012, Beirao et al. 2009 3d CAD VPI görsel programlama arayüzü GIS Parametrik Tasarım Arayüzü DB veri tabanı

CIM iş akışının kullanıldığı örnekler: Mahalle Ölçeğinde Yürünebilirlik Analizleri Mahalle ölçeğinde ve 3d bir analiz gerektiriyor. Binalar ve sokağı çevreleyen diğer sınır elemanları ile topoğrafya hesaba katılıyor. Hem GIS, hem de CAD modeli üzerinden VPI (görsel programlama) arayüzüyle analizler yapılıp multipatch(shp) ve tablo dosyaları ile birbirlerine aktarılıyor. Bir çok kez platformlar arası veri alışverişi gerçekleşiyor.

CIM iş akışının kullanıldığı örnekler: Mahalle Ölçeğinde Yürünebilirlik Analizleri 3b şehir modeli CAD+VPI ortamında modellenip GIS modeline tercüme ediliyor. GIS ortamında sokak boşlukları üçgenleme ile tanımlanıp 3d bilgi ile 3b modele aktarılıyor.

CIM iş akışının kullanıldığı örnekler: Mahalle Ölçeğinde Yürünebilirlik Analizleri VPI ortamında 3b analize imkan tanıyan modüller üretiliyor.

CIM iş akışının kullanıldığı örnekler: Mahalle Ölçeğinde Yürünebilirlik Analizleri Analiz sonuçlar GIS ortamında aktarılıp, Space Syntax benzeri analizlerle birlikte değerlendirilebiliyor.

Büyük Veri (Big data) Kentlerin nüfusu kırsal bölgelerin nüfusunu geçti. Teknolojinin kent yaşamına girmesi ile kentliler ve cihazlar hızla, çok çeşitli ve büyük miktarlarda veri üretir oldu. Bu verinin kullanımı; kent planlama, tasarım ve yönetimi için değerli imkanlar yaratıyor. CIM çalışma akışı sayesinde, mimarların geleneksel olarak kullanmaya alışık oldukları CAD ve görsel programlama arayüzleri ile GIS entegrasyonu mümkün oluyor. Bu da ara ölçekte veya iki ölçekte birden çalışmayı ve 3b analizleri mümkün kılıyor.

CIM ve BIG Data nın kullanıldığı örnekler Zonguldak Master Plan Çalışmaları

BIG Data ile çalışılan örnekler: Kadıköy Kentsel Analizi

Referanslar Beirão, J. N., & Duarte, J. P. (2017). Generic Grammar for Design Domains. Artificial Intelligence for Engineering Design, Analysis and Manufacturing, (January). Beirão, J. N., Montenegro, N., & Arrobas, P. (2012). City Information Modelling : parametric urban models including design support data. In Conferência da Rede Lusófona de Morfologia Urbana. Lisbon. Xu, X., Ding, L., Luo, H., & Ma, L. (2014). From Building Information Modeling to city Information Modeling. Journal of Information Technology in Construction (ITcon), 19(December 2013), 292 307. Zhu, J., Wright, G., Wang, J., & Wang, X. (2018). A Critical Review of the Integration of Geographic Information System and Building Information Modelling at the Data Level. ISPRS International Journal of Geo Information, 7(2), 66.

Teşekkür ederiz Elif Ensari elif@iyiofis.com Can Sucuoglu can@iyiofis.com bitsnbricks.com