Nekilnojamojo kultūros paveldo apsauga yra vienas iš šiuolaikinės visuomenės iššūkių, kuris reikalauja, kad būtų kuriamos pažangios, efektyvios ir sąlyginai nebrangios technologijos, kurios padėtų efektyviai stebėti ir analizuoti kultūros paveldo būklę ir jos raidą, būtent tokią technologiją šiuo metu jau gali pasiūlyti VU Komunikacijos fakulteto mokslininkai. Sistema nuolatos tobulinama ir jau netolimoje ateityje bus pasiūlyta dar daugiau funkcionalumo, įtraukiant kosmoso technologijas, blokų grandines ir kitus sprendimus.
Vilniaus universiteto (VU) Komunikacijos fakulteto mokslininkų siūlomas urbanizuotų vietovių paveldo automatinis monitoringas, panaudojant 3D vaizdo technologijas, gali iš esmės pakeisti kultūros paveldo stebėsenos darbų detalumą ir efektyvumą. „Bet koks senamiestis ar kita urbanizuota teritorija, pasitelkus mūsų siūlomą monitoringo metodologiją, gali būti nuosekliai stebimas ir efektyviai prižiūrimas. Jokiais kitais įprastiniais metodais šiuo metu to padaryti neįmanoma“, – teigia VU Komunikacijos fakulteto 3D skaitmeninimo ir skaitmeninių tyrimų laboratorijos laborantas dr. Tadas Žižiūnas.
Kadangi dr. T. Žižiūnas baigė studijas susijusias su istorija, paveldosauga ir archeologija, jis ypač vertina istorinį kraštovaizdį ir nori prisidėti prie jo išsaugojimo: „Istorinį kraštovaizdį vertinu kaip įkvėpimo šaltinį, jis – mūsų visų turtas ir iš tiesų noriu, kad jis būtų išsaugotas ateinančioms kartoms. Be to, visada domėjausi technologijomis, todėl ir kilo mintis, kaip pritaikyti skaitmenines technologijas, kad jos padėtų išspręsti tokias problemas“, – sako mokslininkas.
Prieš 8 metus supratęs, kad technologinės galimybės šiems procesams nėra pritaikytos, mokslininkas pradėjo domėtis šia tema ir priėjo išvados, kad technologijos iš esmės gali padėti išspręsti šias problemas, tuomet prasidėjo įvairūs bandymai, kurie atvedė iki modernių ir iš esmės pritaikomų sprendimų. Dr. T. Žižiūnas teigia, kad nenuleisti rankų šiame ilgame procese visada skatino smalsumas ir mokslininko motyvacija.
Šiuo metu taikomi kultūros paveldo stebėsenos būdai – nepakankami
Kultūros paveldas Lietuvoje saugomas pagal Nekilnojamojo kultūros paveldo apsaugos įstatymą, taip pat kitus tarptautinius ir nacionalinius aktus. Nuo 1994 m. Vilniaus senamiestis yra UNESCO Pasaulio paveldo dalis. Dėl šių priežasčių, minimoms teritorijoms ir kitoms, kultūros paveldui priskiriamoms teritorijoms, taikomas griežtesnis pokyčių sekimo ir priežiūros reglamentavimas. Šiose teritorijose privaloma nuosekliai stebėti ir vertinti, kaip kinta pastatų būklė, aukštingumai, istorinių sklypų užstatymai ir kita.
Materialiojo urbanistinio architektūrinio kultūros paveldo stebėsena yra sudėtingas, ilgas ir kompleksinis uždavinys, kuris šiandien įgyvendinamas labai fragmentiškai. Vertindamas šiuo metu taikomą stebėseną, dr. T. Žižiūnas sako, kad ji labiau formalumas, o realybėje kokybiškas jos įgyvendinimas be technologinio įsikišimo – neįmanomas.
Kaip dabar atliekama kultūros paveldo stebėsena? Stebėtojai lanko teritorijas ir vykdo pastatų apžiūrą akimis. Mokslininkas retoriškai klausia: „Kaip, pavyzdžiui, pamatuoti 25 tūkstančių langų ar saugomų Vilniaus senamiesčio pastatų stogų būklę kas du metus? Kaip įvertinti pokytį tiesiog vizualinės apžiūros būdu – o jei langas trečiame aukšte?“ Kas kelerius valstybė turi užtikrinti daugiau kaip 30 kultūros paveldo vietovių stebėseną, o tam reikalingi milžiniški žmogiškieji resursai, kurių tiesiog nėra.
„Vertintojai turi akį, o mes turime lazerį, dronus ir kitą įrangą. Mums taip pat nereikia svarstyti, ar tikrai viską apžiūrėjome, nes už mus tai padaro technologijos, dirbtinis intelektas. Jis įvertina 2D vaizdus, iškerpa kiekvienos stebimos vertingosios savybės 3D modelius, juos lygina ir užfiksuoja įvykusius pokyčius, juos aprašo. Aš pats galiu tą elementą virtualiai pasukioti, apžiūrėti iš visų pusių. Vertinant, kokia informacija surenkama inspektorių apžiūros metu, ir kokią surenkame bei susisteminame mes, galime teigti, kad tiek Lietuvoje, tiek visoje Europoje paveldo saugojimo sistema šiuo metu veikia neefektyviai, t. y. fragmentiškai, nesiremiant tiksliais, išsamiais duomenimis“, – paaiškina mokslininkas.
Tokią problemą iš esmės gali išspręsti VU Komunikacijos fakulteto mokslininkų siūlomas monitoringo sprendimas, kuris gali pakeisti kultūros paveldo stebėsenos kokybę ne tik Lietuvoje, bet ir visoje Europoje bei už jos ribų.
Monitoringo veikimo principas
Atsižvelgiant į šiuolaikinių technologijų galimybes, nekilnojamojo paveldo problemoms spręsti gali būti pasitelkta monitoringo ir jo rezultatų analizės sistema, grindžiama trimačio vaizdo ir dirbtinio intelekto technologijų taikymu.
Pirmieji darbai pradedami nuo numatytos teritorijos 3D skenavimo, 2D fiksavimo, surenkama visa reikalinga informacija pasitelkiant lazerinį skenavimą, informaciją iš dronų, tikslų koordinavimą geografinės informacinės sistemos erdvėje (GIS), geodezinius metodus ir kita. Remiantis šiais duomenimis, vėliau dirbtinio intelekto pagalba atliekami skaičiavimai. Surinkti duomenys keliauja į VU Komunikacijos fakulteto mokslininkų sukurtą stebėsenos įrankį, kuriame duomenys apdorojami ir formuojamos galutinės interaktyvios ataskaitos, parodančios, kokie architektūriniai, urbanistiniai pokyčiai įvyko stebėtoje teritorijoje.
„Mes esame sukūrę du dirbtinio intelekto variklius, vienas jų atpažįsta fasado elementus, vertingąsias savybes, o kitas variklis atpažįsta stogų elementus: stogus, stoglangius, langus ir kitus elementus. Sistema automatiškai sužymi norimus elementus (vertingąsias savybes), nustatomas jų geometrinis centras, tuomet elementas iškerpamas, pavadinamas atitinkama klase (stoglangis, balkonas, langas, durys, sandrikas ar kita). Tada kitoje duomenų bazėje surandami tos pačios teritorijos planų, tik skirtingų laikotarpių duomenys. Tuomet ir vyksta lyginimas, sistema pamatuoja, ar įvyko kažkokie pokyčiai“, – patirtimi dalijasi dr. T. Žižiūnas.
Sistema sulyginusi skirtingų skenavimų metu gautus duomenis parodo, kokie pokyčiai teritorijoje įvyko: pakeisti langai, durys, pakelti stogai, nupjauti medžiai ar pan. Tai reiškia, kad sistema turi galimybę pamatyti viską, kas buvo pakeista, pvz., Vilniaus senamiestyje, 350 hektarų plote.
Laikotarpiai, per kuriuos galima stebėti pokyčius, priklauso nuo užsakyto skenavimo dažnumo, tai gali būti kad 3 ar 6 mėnesius, metus ar bet kokiu kitu pasirinktu laiku.
Technologija padės išsaugoti vertingus duomenis ir laiku užkardyti žalingą veiklą
Lietuvoje šiuo metu yra per 30 urbanizuotų kompleksinių teritorijų, kurios saugomos ir kurioms mokslininkų siūlomas metodas gali padėti vykdyti efektyvią kultūros paveldo stebėseną bei apsaugą. Vilniaus, Kauno ir kitų didžiųjų miestų senamiesčiai yra sudėtingiausias uždavinys, nes juose pokyčiai dažnai vyksta dėl netinkamo žmogiškojo elgesio, kuris neužkardomas laiku.
„Jei įvyko pokytis, sistemoje mes matome, koks tas pokytis ir kur konkrečiai jis įvyko, mes iš karto gauname pilną informaciją ir galime šią informaciją perduoti kultūros paveldo specialistams, kurie priima sprendimus ką daryti toliau, pvz., nuvykti į nurodytą vietą, stebėti, kas buvo padaryta, jei buvo padarytas nusižengimas, skirti baudą, stabdyti statybas, jei tokios tuo metu vyksta. Šis stebėsenos būdas leidžia valstybei stebėti vykstančius pokyčius, ir gali padėti laiku užkardyti nelegaliai vykdomas veiklas“, – sistemos efektyvumą pristato Komunikacijos fakulteto mokslininkas.
Reikia pabrėžti, kad monitoringo metu informacija apie pastatus ir kitus objektus renkama be intervencijos, niekas negriaunama, nelipinama ant sienų, nekalami kuoliukai – tai reiškia, jog nepadaroma žala tiriamoms teritorijoms. O svarbiausia, ši technologija gali padėti kaupti architektūriniu, urbanistiniu, paveldosauginiu, istoriniu, meniniu ir moksliniu požiūriu vertingus duomenis, kurie vėliau gali būti naudojami kituose tyrimuose.