Kun kulttuurikohde tuhoutuu, 3D-digiarkisto auttaa jälleenrakentamisessa

Aalto-yliopiston ja Paikkatietokeskuksen tutkijat ovat mallintaneet tällä vuosituhannella jo lähes sata merkittävää kulttuurikohdetta. Suomi on maailman huippua 3D-mittalaitteilla tuotetun digitaalisen, valokuvamaisen ja mittatarkan aineiston tuottamisessa ja käsittelyssä.

15. huhtikuuta Notre Damessa raivonnut tulipalo muistutti jälleen maailmaa kulttuurikohteita vaanivista uhkista. Myös Suomessa arvokasta kulttuuriperintöä on tuhoutunut esimerkiksi Porvoon tuomiokirkon, Kiihtelysvaaran, Ylivieskan ja Tyrvään kirkkojen tulipaloissa, vaikka 80-luvulla aloitettu tulitöiden turvallisuuskoulutus on merkittävästi pienentänyt suurpalojen määrää.

Kohteiden entisöinnissä ja uudelleenrakentamisessa voidaan nykyään myös hyödyntää 3D-mittausta ja mallinnusta.

- Arkistointikelpoisen, 3D-mittalaitteilla tuotetun digitaalisen, valokuvamaisen ja mittatarkan aineiston tuottaminen ja käsittelyosaaminen ovat Suomessa maailman huippua, kertoo Paikkatietokeskuksen ja Aalto-yliopiston professori Antero Kukko.

- Olemme rakentaneet Laserkeilauksen huippuyksikössä erilaisia uusia mobiililaserkeilaimia sekä kehittäneet toimivia työpolkuja ja mallinnusmenetelmiä hyödyntäen myös kaupallisia mittalaitteita. Mittausjärjestelmiin voidaan liittää monenlaista sensoritekniikkaa, jotta kerätty aineisto antaa mahdollisuuden esimerkiksi kohteen tarkkaan mallintamiseen, kunnon ja rakennustavan tutkimukseen tai vaikkapa entisöintiin.

Rakennuksista koruihin ja kalliopiirroksiin

Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskuksen ja Aalto-yliopiston tutkijat ovat mallintaneet 2000-luvulla lähes sataa kulttuurihistoriallista ja muuta kulttuurikohdetta: historiallisia rakennuksia, fasadeita, patsaita, kaivaustöitä, lattiapintoja, antiikkiesineitä, vanhoja koruja ja esineitä, kirkkomaalauksia, keskiaikaisia karttoja, lattiamosaiikkeja ja kalliopiirroksia. Aalto-yliopiston professori Hannu Hyyppä painottaa, että vaikka tutkimus ja mallintamisosaaminen ovat meillä maailman huippua, 3D-digiarkistoinnin hankkiminen ja toteuttaminen on lapsenkengissä.

- Laajempi, yhteiskunnallisesti merkittävien kulttuurikohteiden dokumentointi ja arkistointi tulisi saada kansallisesti samalle tasolle maankäytön ja metsien kartoituksen kanssa. Parhaimmillaan se tukisi myös yliopiston tekemää kulttuurialan tutkimusta , Hyyppä sanoo.

Suomessa suurin osa arvokiinteistöistä ja niiden esineistöstä on omistajien vastuulla, eikä vastuuseen kuulu 3D-dokumentaatiota. Vastuutahon osoittaminen voi myös olla vaikeaa.

- Onko rakennuksen digitaalinen arkistointi omistajan, yhteisön vai valtion tehtävä? Kenen vastuulle kuuluu arkistoida kylän puurakennuksia, jotka kiinteistöinä eivät ole arvokkaita, mutta joihin liittyy kansallista historiaa sekä jälkipolville säilytettävää aineistoa ja tarinoita? Yksi kysymys on myös häviävien ja katoavien kulttuurimaisemien dokumentointi jälkipolville, pohtii tiedetuottaja Marika Ahlavuo Aalto-yliopistosta.

Laserkeilauksen huippuyksikkö perustettiin vuonna 2014 vastauksena kotimaisen huippututkimuksen tarpeelle erityisesti mobiilissa laserkeilauksessa. Huippuyksikköä johtava Paikkatietokeskuksen professori Juha Hyyppä on alan pioneereja. Hänen erikoisalaansa ovat laserkeilauksen uudet sovellukset ja niiden hyödyntäminen yhteiskunnassa. Hannu Hyyppä toimii rakennetun ympäristön mittauksen ja mallinnuksen professorina Aalto-yliopistossa. Professori Antero Kukko kuuluu mobiililaserkeilaustutkimuksen maailman kärkinimiin, ja hänen kiinnostuksensa kohdistuu uuteen laitetekniikkaan ja sen sovelluksiin. Professori Harri Kaartinen on Paikkatietokeskuksen laserkeilauksen metrologian professori, joka on erikoistunut äärimmäisen tarkkoihin mittauksiin ja keilauksiin.

Laserkeilaimen keräämistä kymmenistä miljoonista 3D-pisteistä muodostettu kuva, jossa harmaasävyarvo kuvaa kohteesta palanneen lasersäteen voimakkuuden. Kuvassa on yhden keilauksen näkymä Hattulan Pyhän Ristin kirkosta. Koko kirkkosalin mittaamiseksi tarvitaan keilauksia useista eri sijainneista. Kuva: MML, Harri Kaartinen ja Antero Kukko