Cyfrowa panorama miasta

Współczesna panorama Warszawy stanowi bardzo zróżnicowany i niejednolity stylowo krajobraz miejski, podlegający w ostatnich latach intensywnym przeobrażeniom, których najbardziej widocznym elementem są nowe wieżowce. Dzięki sporządzonej 5 lat temu cyfrowej makiecie miasta i zastosowaniu narzędzi GIS 3D możliwe stało się monitorowanie zmian i kształtowanie przyszłej sylwety stolicy, a także ochrona widokowa Starego Miasta, wpisanego na Listę Światowego Dziedzictwa UNESCO.

Zmienne losy panoramy WarszawyJeden z pierwszych zachowanych widoków Warszawy z 1581 roku przedstawia gęsto zabudowany zespół miejski, rozciągający się na lewobrzeżnej skarpie wzdłuż Wisły, z widocznym zamkiem warszawskim i dominującą nad miastem wieżą kolegiaty św. Jana Chrzciciela oraz przecinającym rzekę pierwszym stałym mostem. Na wizerunkach z pierwszej połowy XVII wieku widać już rozbudowaną bryłę zamku, dostosowanego do stołecznych funkcji, oraz liczne pałace stojące na skraju skarpy, które razem z wieża-mi kościołów i ratusza tworzą rozległą panoramę stolicy, zwróconą w stronę Wisły.

W czasach potopu szwedzkiego nastąpiło nieodwra-calne zniszczenie panoramy miasta, które straciło większość monumentalnych budowli wzniesionych

wzdłuż Wisły. Po rozpoczęciu odbudowy krajobraz miej-ski stopniowo się rozrastał, stając się bardziej „rozluź-niony”. Powstawały liczne założenia pałacowo-parkowe. Rysunki z przełomu XVII i XVIII wieku dokumentują panoramę rozciągającą się w kierunku Wilanowa.

Najwspanialszy cykl widoków Warszawy autorstwa Canaletta, powstały już po pierwszym rozbiorze Polski, utrwalił wizerunek miasta o ukształtowanej i rozpozna-walnej do dziś panoramie. W XIX wieku na krajobrazie stolicy piętno odcisnęły działania zaborców – przede wszystkim wzniesienie Cytadeli, które skutecznie zablo-kowało rozwój zabudowy w kierunku północnym. Na pierwszych zdjęciach z przełomu XIX i XX wieku widać też nową dominantę panoramy – gigantyczną bryłę soboru św. Aleksandra Newskiego na placu Saskim, rozebrane-go wkrótce po odzyskaniu przez Polskę niepodległości.

GIS w analizach krajobrazu WarszawyWojciech OleńskiMiejska Pracownia Planowania Przestrzennego i Strategii Rozwoju w Warszawie

gis Trendy

27www.esri.pl

Ryc. 1. Pierwsza zachowana panorama Warszawy z 1581 roku. Drzeworyt przedstawia widok miasta w uproszczonej, dwuwy-miarowej perspektywie rysowanej z kilku ujęć, od dzwonnicy kościoła św. Anny do wieży kościoła NMP. W centrum widoczna jest charak-terystyczna dominanta – wieża kolegiaty św. Jana Chrzciciela(ok. 70–80 m wysokości).

Ryc. 2. Fragment najbardziej znanego Widoku Warszawy od strony Pragi z 1772 roku, z nałożonym zdjęciem Warszawy z 2007 roku – dowód współistnienia stałych i zmiennych elementów krajobrazu miasta (oprac.: autor).

Pojawiły się również mosty, dzielące krajobraz na sekwencje mniejszych panoram.

W krótkim okresie międzywojennym nastąpiło porządkowa-nie i scalanie krajobrazu oraz dalsze odsuwanie się centrum miasta od Wisły. Śmiałym planom „Wielkiej Warszawy” kres położyło totalne zniszczenie stolicy przez Niemców – wielo-wiekowa panorama zamieniła się w morze ruin. Rekonstruk-cja historycznej części miasta, zakończona spóźnioną odbu-dową Zamku Królewskiego w latach 70., przyniosła nowe, pogłębione rozumienie krajobrazu kulturowego, potwierdzone wpisaniem (bezprecedensowym) całego zespołu na Listę Światowego Dziedzictwa UNESCOw 1980 roku.

Kolejnym wydarzeniem w dziejach pejzażu urbanistycznego Warszawy było pojawienie się niespotykanej dotąd skali wysokości w postaci przytłaczają-cego całe miasto Pałacu Kultury i Nauki, którego dominację zaczęto osłabiać dopiero wieżowcami Zachodniego Rejonu Centrum. Proces ten, oparty obecnie na przesłankach ekonomicznych, trwa nieprzerwanie do dziś.

Rysunki Canaletta i sztuka obserwacji krajobrazu miastaPośród wielu rodzajów wizerunków Warszawy, utrwalonych na starych mapach, dokumentach i obrazach, dzieła nadwor-nego malarza ostatniego króla Polski, przybyłego z Saksonii Bernarda Bellotta zwanego Canalettem, są wyjątkowym osiągnięciem. Pokazują one nie tylko widok architektoniczny stolicy Polski z epoki oświecenia, lecz także stanowią wiary-godny i ponadczasowy portret tożsamości miasta.

W ciągu 12 lat spędzonych nad Wisłą Canaletto malował warszawskie weduty, czyli pejzaże miasta, w różnych skalach obserwacji, dopasowując do konkretnych ujęć precyzję rysowania, metodę budowania perspektywy

i uzyskiwania głębi. Posługiwał się pomocniczymi urządzeniami optycznymi, takimi jak np. camera obscura (pierwowzór aparatu fotograficznego służący do obserwacji odbitego obrazu), sporządzał liczne pomiary w terenie oraz wstępne szkice z zaznaczonymi liniami zbiegu. Wykonane niedawno w Niemczech komputerowe modele 3D drezdeńskich widoków Canaletta ukazały zaawansowane meto-dy tworzenia i korygowania perspektywy, którymi posługiwał się malarz (m.in. umieszczał on w swoich obrazach jednocześnie kilku „obserwatorów” widzących kolejne sekwencje widokowe, połączone tzw. perspektywą hybrydową).

Canaletto nie tylko znał skomplikowane techniki tworzenia perspek-tywy, lecz także był uważnym obserwatorem architektury, detalu i życia miejskiego, którymi nasycał swoje dzieła. Często umieszczał na obrazach własną postać oraz dokładny opis prezentowanego fragmentu miasta. Tworzył również widoki nieistniejących budowli - weduty fantastyczne.

Patrząc na złożoną metodę pracy Canaletta, wysoki poziom jego dzieł, odznaczających się precyzją i łączących dokładność kartografa z fantazją malarza, warto ten sposób myślenia o krajobrazie przeno-sić na nowoczesne badania przestrzeni.

Ottawa Views – początek cyfrowych analiz krajobrazuNowy charakter zjawisk przestrzennych w XX wieku, związany ze zmianą skali zabudowy i narastającym zróżnicowaniem wizualnym miast, skutkował rozwojem badań nad estetyką i strukturą krajobrazu

Trendygis

28 ArcanaGIS wiosna 2012

Ryc. 3. Wizualizacje komputerowe panoramy Ottawy z przewidywanymi sylwetami wieżowców w tle parlamentu oraz schematy analityczne stref widokowych, na podstawie których zbudowano system limitów wysokości (Ottawa Views, 1993 rok).

Ryc. 4. Ogólne wyniki analizy 3D dla śródmieścia Warszawy: system ochrony widokowej zespołu UNESCO – tzw. korytarze widokowe z limitami wysokości i strefowanie wysokościowe śródmieścia (rzut ortogonal-ny) oraz warianty przyszłej wysokościowej sylwety miasta (widoki perspektywiczne 3D).

miejskiego. Teoretyczne podstawy kompozycji urba-nistycznej wielkich miast rozwinęli np. amerykański urbanista-wizjoner Kevin Lynch czy polski architekt-urbanista Kazimierz Wejchert, opisujący szereg zjawisk z zakresu percepcji przestrzeni. Pozwoliło to na włączenie studiów nad krajobrazem do zestawu niezbędnych narzędzi planistycznych, które weszły w nową fazę rozwoju wraz z zastosowaniem cyfro-wych technik modelowania przestrzeni.

Jednym z pierwszych miast, w których wykorzystano w praktyce komputerowy system do analizowania krajobrazu, była stolica Kanady. Od lat 60. XX wieku zmagała się ona z naporem wieżowców w pobliżu historycznego Wzgórza Parlamentu. Opracowane w 1993 roku studium urbanistyczne krajobrazu Ottawy (Ottawa Views), dzięki użyciu specjalnego oprogramowania 3D, pozwoliło na kompleksowe i precyzyjne przebadanie panoramy miasta oraz symulacje widokowe i ekonomiczne różnych warian-tów nowej zabudowy. System kontroli wysokości, poparty czytelnymi wizualizacjami i animacjami powstałymi dzięki wykorzystaniu wirtualnej makiety, pozwolił ustalić równowagę pomiędzy planowaną i historyczną zabudową.

Między historią a przyszłością – wirtualna analiza krajobrazu Warszawy Pod koniec lat 90. XX wieku do Warszawy zaczę-ły napływać coraz liczniejsze projekty inwestycji wysokościowych, dlatego konieczne stało się okre-ślenie dokładniejszych zasad lokalizowania nowych wieżowców. W odróżnieniu od Ottawy, struktura urbanistyczna stolicy Polski zdecydowanie lepiej „toleruje” drapacze chmur, dzięki odsunięciu Pałacu Kultury i Nauki od Starego Miasta oraz oddaleniu od Wisły równoległej strefy wysokościowej Zachodnie-go Rejonu Centrum. W krajobrazie Warszawy istnie-je jednak wiele anomalii widokowych, związanych m.in. z przypadkową lokalizacją dominant „peryfe-ryjnych” (Daewoo, Intraco i North Gate, Błękitny Wieżowiec) i zabudową fragmentów skarpy.

Rozpoczęta 5 lat temu (na zlecenie Biura Architektury i Planowania Przestrzennego) analiza wysokościowa krajobrazu Warszawy poprzedzona była wykona-niem w latach 2006–2007 numerycznego modelu przestrzennego miasta, zawierającego powierzch-

nię terenu, budynki, drogi i mosty, zbiorniki wodne oraz drzewa. Początkowo zinwentaryzowano tylko zabytkową strefę śródmieścia, następnie cały obszar administracyjny stolicy.

Analiza miała na celu zbadanie sylwety panoramy miasta pod kątem lokalizacji dominant wysokościowych. Rozbudowana została także o system ochrony wido-kowej zespołu UNESCO i historycznych osi kompozycyjnych oraz uzupełniające analizy przestrzenne poszczególnych wieżowców.

Prace nad warszawską analizą od początku oparte były na wykorzystaniu opro-gramowania GIS i CAD, które umożliwia efektywne wykorzystanie i aktualiza-cję cyfrowej bazy danych Warszawy – od ortofotomapy do trójwymiarowego modelu miasta. Wszystkie wizualizacje do analiz krajobrazowych wykonuje się z użyciem aplikacji ArcScene, pozwalającej na dokładną konfigurację punktów obserwacji, zakresu pola widokowego, pory dnia, położenia słońca oraz kolory-styki obiektów. W przypadku dużych zespołów dominant tworzone są animacje wzdłuż całej panoramy miasta z użyciem prawie wszystkich elementów wirtu-alnej makiety. Dotyczyło to przede wszystkim pełnej analizy widokowej dwóch skupisk megawieżowców wchodzących w skład wysokościowego zwieńczenia panoramy stolicy: trzech ponad 200-metrowych budynków zapisanych w planie otoczenia Pałacu Kultury i Nauki oraz pięciu wieżowców na prawym brzegu Wisły (do 160 m wysokości) w rejonie Portu Praskiego i Stadionu Narodowego.

gis Trendy

29www.esri.pl

Ryc. 5. Cyfrowy model 3D Warszawy – przykłady różnych elementów graficznej analizy przestrzennej z użyciem aplikacji ArcScene.

Analizy 3D i efekt zwierciadła Królowej ŚnieguWykorzystanie komputerowych technologii 3D w planowaniu przestrzennym niewątpliwie przyspiesza i uatrakcyjnia proces projektowy, przenosząc płaskie zapisy mapowe do modelu trójwymiarowego. Wymaga to jednak umiejętności uporządkowanego korzystania z olbrzymiego zasobu danych terenowych, a w przy-padku wizualizacji komputerowych – dopasowania techniki wizualizacji do rodzaju analiz przestrzennych.

Stosowane w projektach architektonicznych wizuali-zacje fotorealistyczne pokazują zazwyczaj upiększoną wizję budynków w zniekształconej perspektywie, z odrealnionymi fasadami i otoczeniem. Z kolei wizua-lizacje urbanistyczne, operujące często prostymi bryła-mi zabudowy oglądanej z góry, dają schematyczny i pozornie uproszczony widok przestrzeni. Posługiwa-nie się w obu przypadkach cyfrowymi wizualizacjami przypomina używanie słynnego zwierciadła z baśni Hansa Christiana Andersena Królowa Śniegu, w którym rzeczy dobre wyglądały szkaradnie, a zło wydawało się piękne. Istotne są zatem świadomość oglądania „odwróconego” obrazu rzeczywistości i odpowiednia interpretacja komputerowych wizualizacji, które nie mogą nigdy zastąpić realnej obserwacji.

Możliwości „podglądania” przestrzeni i przetwa-rzania danych 3D, jakie daje aplikacja ArcScene, wydają się optymalnym pogodzeniem opisanych tendencji, a w połączeniu z wirtualną makietą miasta – skutecznym narzędziem do badania krajobrazu Warszawy.

Cyfrowe analizy przestrzenne, prowadzone przez Miejską Pracownię Planowania Przestrzennego i Strategii Rozwoju, pozwoliły na lepsze poznanie skali zmian zachodzących w fizjonomii miasta na początku XXI wieku. Prześledzenie „okiem Canaletta” współczesnej panoramy Warszawy doprowadziło do stworzenia praktycznych zasad ochrony widokowej Starego Miasta i równocześ-nie określiło miejsce i formę nowych wieżowców w kontekście historycznej zabudowy (zwłaszcza sposób ograniczenia ekspozycji widokowej Pała-cu Kultury i Nauki). Możliwe stało się również obejrzenie nieodbudowanych fragmentów stolicy, np. pałacu Saskiego czy pałacu Brühla. Wyniki wirtualnych analiz krajobrazu stały się okazją do wymiany doświadczeń z innymi miastami Polski oraz zagranicznymi metropoliami, próbującymi na nowo odkryć genius locci przeobrażających

mgr in¿. arch.Wojciech Oleñski

Projektant w Miejskiej Pracowni Planowania Przestrzennego i Strategii Rozwoju w Warszawie, od 2007 roku koordynator analiz wysokościowych śródmieś-cia i ochrony widokowej historycznego zespołu UNESCO. Absolwent Wydzia-łu Architektury i Urbanistyki na Politechnice Warszawskiej oraz Studiów Samorządu Terytorialnego i Rozwoju Lokalnego na Uniwersytecie Warszawskim. W latach 1996–2006 (w biurze EM Jednacz Architekci) brał udział w projektowaniu budynków biurowo-admi-nistracyjnych, wieżowców (także we współpracy z SOM London) i zespołów rezydencjonalno-mieszka-niowych oraz w programach rewitalizacji i konserwacji zabytków. Odbył wizyty studyjne w National Capital Commission w Ottawie i Department of City Planning w Nowym Jorku. Uczestniczy w wymianie doświadczeń z ośrodkami urbanistycznymi z Europy i Japonii. W Miejskiej Pracowni Planowania Przestrzennego i Strategii Rozwoju specjalizuje się w badaniach nad percepcją krajobrazu z wykorzy-staniem cyfrowego modelowania przestrzen-nego i oprogramowania GIS 3D oraz przekazów historycznych. Jest autorem publikacji i wykładów na temat badania krajobrazu współczesnych metropolii i kształtowania zabudowy wysokościowej. Od 2011 roku należy do Council on Tall Buildings and Urban Habitat.

Zdjęcia: Wojciech Oleński

Trendygis

30 ArcanaGIS wiosna 2012