Χωρική τεκμηρίωση, αναπαράσταση σε 3D GIS διατηρητέων κτιρίων πυρίκαυστου ζώνης των Σερρών

Abstract

Οι δομές της αρχιτεκτονικής κληρονομιάς βρίσκονται υπό συνεχή απειλή, τόσο φυσικές όσο και ανθρωπογενείς, γεγονός που μπορεί να θέσει σε κίνδυνο την πολιτιστική και καλλιτεχνική τους αξία. Η βελτίωση της αποτελεσματικότητας των στρατηγικών διατήρησης γίνεται βασική πρόκληση. Σημαντικές συνεισφορές προς αυτή την κατεύθυνση γίνονται μέσω ενός συνδυασμού ψηφιακών τεχνικών όπως η σάρωση με λέιζερ, η φωτογραμμετρία, οι τεχνικές που βασίζονται σε υπολογιστική όραση, τα τρισδιάστατα συστήματα γεωγραφικών πληροφοριών (3D-GIS) καθώς και τα λογισμικά μοντελοποίησης και φωτογραμμετρίας, Regard 3D και Agisoft Metashape. Τα πρώτα 3D ψηφιακά μοντέλα χρησιμοποιήθηκαν αρχικά στην τεχνολογία των ηλεκτρονικών παιχνιδιών, ωστόσο, τα τελευταία χρόνια παρατηρείται η είσοδος των τρισδιάστατων κτιρίων και στα Συστήματα Γεωγραφικών Πληροφοριών και η εκμετάλλευση τους σε εφαρμογές. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής είναι η κατασκευή ενός τρισδιάστατου μοντέλου διατηρητέου κτιρίου με χρήση του λογισμικού ArcGIS. Μάλιστα με επίγειες λήψεις φωτογραφιών των όψεων καθώς και με εναέριες λήψεις, τα κτίρια κατασκευάστηκαν σε πιο ρεαλιστική μορφή με χρήση των σχεδιαστικών προγραμμάτων ArcGIS Pro, Regard 3D και Agisoft Metashape. Η μεθοδολογία εφαρμόστηκε για την ψηφιοποίηση των διατηρητέων κτιρίων στο κέντρο των Σερρών και τα αποτελέσματα καταδεικνύουν τις δυνατότητες του ArcGIS στη δημιουργία ακριβών και ρεαλιστικών τρισδιάστατων μοντέλων χώρων πολιτιστικής κληρονομιάς. Στόχος της παρούσας διπλωματικής είναι να παρουσιάσει τα οφέλη από τη χρήση τρισδιάστατων χαρτών στη διατήρηση και προώθηση της πολιτιστικής κληρονομιάς, συμπεριλαμβανομένης της αυξημένης προσβασιμότητας, της βελτιωμένης οπτικοποίησης και των βελτιωμένων εκπαιδευτικών ευκαιριών. Η εργασία αποτελεί ένα ιδιαίτερο χρήσιμο εργαλείο για επόμενους ερευνητές ώστε να εμπλουτίσουν το παρασκευασθέν μοντέλο με νέα στοιχεία είτε να χρησιμοποιήσουν το υπάρχον σε νέες εργασίες. Η εργασία αποτελείται από δύο βασικά μέρη. Το πρώτο μέρος που είναι το θεωρητικό, δίνει τις απαραίτητες πληροφορίες για να μπορέσει να κατανοήσει ο κάθε αναγνώστης τις βασικές έννοιες όπως τι είναι πολιτιστική κληρονομιά, τα 3D GIS και η τρισδιάστατη μοντελοποίηση και με αυτές τις βάσεις να κατανοήσει το δεύτερο μέρος το οποίο αποτελεί το πρακτικό κομμάτι όσο αναφορά τη μεθοδολογία που ακολουθήθηκε από την συλλογή δεδομένων μέχρι και την δημιουργία του διατηρητέου κτιρίου σε τρισδιάστατη μορφή.

Architectural heritage structures are under constant threat, both natural and man-made, that can jeopardize their cultural and artistic value. Such is the case of listed buildings in the center of Serres. Major contributions in this direction are made through a combination of digital techniques such as laser scanning, photogrammetry, computer vision-based techniques, 3D geographic information systems (3DGIS) as well as the modeling and photogrammetry software, Regard 3D and Agisoft Metashape. The first 3D digital models were initially used in computer game technology, however, recent years have seen the entry of 3D buildings into Geographical Information Systems and their exploitation in applications. The subject of this paper is the construction of a 3D model of a preserved building using ArcGIS software. In fact, with ground photographs of the facades as well as aerial photographs, the buildings were constructed in a more realistic form using the design programs ArcGIS Pro, Regard 3D and Agisoft Metashape. The methodology was applied to the digitation of preserved buildings in the center of Serres and the results demonstrate the capabilities of ArcGIS in creating accurate and realistic 3D models of cultural heritage sites. In addition, it aims at the benefits of using 3D maps in the conservation and promotion of cultural heritage, including increased accessibility, improved visualization and improved educational opportunities. This paper is a particularly useful tool for future researchers to enrich the prepared model with new elements or to use the existing one in new work. The work consists of two main parts. He first part, which is theoretical, gives the necessary information to enable each reader to understand the basic concepts such as what is cultural heritage, 3D GIS and 3D modeling, and with these bases to understand the second part, which is the practical part as far as reference to the methodology followed from data collection to the creation of the listed building in three-dimensional form.