10914

290

УДК 681.518

И.П. Николаева

Практическое применение трехмерных моделей в веб-приложениях и сети Интернет

Все, что окружает нас в материальном мире, можно отнести к трехмерным моделям: форма Земли и земная поверхность, объекты, созданные человеком, сам человек. Исходя из этого можно определить основные отрасли, прочно связанные с трехмерным моделированием. Это науки, позволяющие определять форму и размеры Земли – геодезия, картография, другие прикладные к ним науки. Наиболее обширной отраслью использования трехмерного моделирования является промышленность, включая строительство, транспорт и другие сферы деятельности человека. Не стоит забывать и о современной медицине, которая в последнее время использует трехмерные модели для создания различного рода имплантов и протезирования.

Относительно новой сферой использования трехмерного моделирования является виртуальный мир, который постепенно поглощает человечество и использует часто в своей основе трехмерное моделирование не только в компьютерных играх, но и в различных сервисах для отображения реального мира. В последние годы интернет-технологии стремительно развиваются и если

всамом начале развития Интернета об отображении трехмерных моделей в браузере можно было только мечтать, то сейчас человечество сталкивается с ними повсеместно.

Впервую очередь, это различные логотипы и заставки, которые можно ежедневно видеть на страницах интернета. Как уже было замечено, в основе большинства компьютерных игр, которые в последнее время запускаются прямо

вбраузере, лежит сложная трехмерная графика. Кроме этого, различные сервисы просмотра панорам местности основаны на построении сферы изображений и их показа на экране пользователю.

Но, к сожалению, основной целью создания трехмерных моделей в вебприложениях и сети Интернет по-прежнему является визуализация и визуальное их восприятие, а не некое их практическое применение. В связи с этим и возникает вопрос об использовании таких сложных технологий.

Прежде всего следует определить, в каких сферах трехмерная графика используется с целью практического применения и при помощи каких средств обрабатывается. В первую очередь это различного рода программные продукты для промышленных разработок в строительстве, оборонном комплексе, транспортной инфраструктуре, добыче полезных ископаемых, освоении космоса, которые являются очень объемными, дорогостоящими и ресурсозатратными, что обусловлено их применением для использования в той или иной отрасли.

Часть полезного функционала таких программных продуктов постепенно начинает перетекать в упрощенной форме в веб-модули, доступные каждому в Интернете, к примеру, проектирование жилого дома, моделирование дизайна

291

квартиры, что позволяет предварительно самостоятельно продумать удобство создаваемого жилища и в некоторых случаях не обращаться к специалистам.

Многие пользователи интернета знают о проектах панорам, например, восхождения на гору Эверест или путешествие по Марсу, в которых множество фотографий складываются в сферическую панораму и позволяют пользователям в очень хорошем качестве получать изображение с определенной точки обзора. Не каждому человеку по силам восхождение на Эверест и уж тем более путешествие на Марс, а благодаря этим технологиям можно путешествовать не только по Земле, но и даже в космосе.

Еще одной сферой деятельности, в которой возможно использование трехмерных технологий, можно назвать государственное и муниципальное управление, в частности, градостроительство и развитие застроенных территорий. В последнее время идет тенденция к открытости решений муниципальных властей крупных городов, и не только, и трехмерные модели позволяют наглядно донести до жителей на общественных обсуждениях и слушаниях перспективы развития территорий. Но подобные проекты больше касаются частных случаев, а не комплексного развития городских и сельских территорий в целом, поэтому проанализировав несколько открытых геоинформационных порталов государственных и муниципальных органов власти, различных ведомств и служб, так и не удалось найти признаков использования трехмерного моделирования и графики.

Таким образом, следует сделать выводы о том, что в сфере государственного и муниципального управления трехмерное моделирование в веб-приложениях никак не используется и уж тем более не имеет никакого практического применения. В связи с чем первоочередными задачами должны являться, во-первых, определение направления использования трехмерной графики в веб-приложениях с применением для решения определенного круга задач в государственном и муниципальном управлении, а, во-вторых, создание такого веб-приложения доступными и недорогостоящими способами.

Одним из возможных направлений реализации такого проекта может являться отрасль дорожного хозяйства муниципального образования по следующим объективным причинам:

1.Сеть автомобильных дорог, независимо от их принадлежности, обладает четкими геометрическими характеристиками, исходя из которых рассчитываются различные экономические показатели содержания и ремонта дорог.

2.Из-за большой протяженности на геометрические характеристики объемов дорожного полотна значительно влияет рельеф местности, из этого следует, что для их определения недостаточно произвести измерения по двухмерной карте и требуются затратные обмеры и выезды на местность.

3.При большом охвате территорий в масштабах региона необходима целостная картина состояния автомобильных дорог с расчетом необходимого объема и типов требуемых к выполнению работ.

292

4. Публикация веб-приложения в сети Интернет может значительно помочь в оценке состояния дорожной сети на территории всего региона по сообщениям от пользователей тех или иных дорог.

Из вышесказанного можно определить параметры разрабатываемого вебприложения:

-содержательная часть должна включать графическую информацию, позволяющую определять пространственные характеристики объектов с высокой точностью в трехмерном пространстве;

-программная часть должна быстро обрабатывать графическую информацию, отображать ее и обсчитывать по запросу в непродолжительный период времени;

-само приложение должно иметь возможность настройки как клиентсерверного приложения, так и публикации в сети Интернет для использования с различными целями.

Список литературы

1.Российская Федерация. Законы. Градостроительный кодекс Российской Федерации от 29.12.2004 № 190-ФЗ [Электронный ресурс]: [ред. от 25.12.2018]. – Режим доступа: Консультант Плюс. Законодательство.

2.Геопорталы России [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://gisgeo.org/gisportal/geoportals.html.

3.Дорожное хозяйство [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.mintrans.ru/activities/215.

УДК 72 (536.2)

Е.А. Новосёлова

Рукотворные острова в Дубае: достижения архитектурного прогресса

Дубай – невероятное место посреди пустыни, в котором достижения науки и техники в XXI веке переплетаются с древней культурой. Самыми грандиозными проектами в Дубае признаны искусственные острова (рис. 1).

Пальмовые острова – это группа искусственных островов, созданных руками человека, растянувшаяся вдоль Персидского залива. Каждый остров имеет своё название: Джумейра, Джебель-Али и Дейра. Также между ними расположен архипелаг Мир, состоящий из мелких островов.

293

Рис. 1. Искусственные острова в Дубае, 2018 г.

Сам факт создания такого количества антропогенных территорий является уникальным. За несколько лет работ проектировщики и строители сумели добавить стране более 500 пляжных километров. Острова созданы из песка, поднятого со дна Персидского Залива, который мощными струями, образующими форму радуги, распыляется на определенной территории специальными судами. Для создания еще одного искусственного острова Джебель Али было использовано около 135 миллионов куб. м песка, известняка и монолитов. После его завершения «третья пальма» станет самым крупным в истории человечества антропогенным островом, который послужит средой обитания для 1 млн человек.

Расширение городской территории за счет прилегающей водной поверхности - обычная практика для прибрежных городов по всему миру. Теоретически технология проста: определяется участок дна, который удобно засыпать землей и камнем. Интересно решают эту проблему в Эмиратах – котлован, из которого берут грунт, автоматически станет частью грандиозного Арабского канала. Строительство искусственных островов или прибрежных территорий на насыпных грунтах, в т.ч. с захоронением в них отходов, создает благоприятную среду обитания различных видов рыб и морских организмов.

Остров-пальма Джумейра (рис. 2) в виде финиковой пальмы - одна из самых интересных достопримечательностей. Строение получилось настолько великим, что смогло изменить карту мира. Сегодня пальма Джумейра легко определяется со спутника, так как ее размеры составляют в длину и ширину по 5 километров.

Пальма состоит из ствола, 16 листьев и окружающего остров полумесяца, который представляет собой 11-километровый волнорез. Этот полумесяц предназначен для ограждения жилой части острова от различного рода водных угроз.

Остров Джумейра создан в рамках программы развития туристического бизнеса Дубая. Здесь построили десятки отелей, торговых центров, парков, шикарных вилл для размещения максимального количества гостей со всего мира.

296

транспортом, паромами, а также частными яхтами и катерами. На каждом острове будут оборудованы стоянки для яхт, отвечающие всем международным стандартам.

Проект островов спроектирован таким образом, чтобы избежать любых повреждений в случае землетрясения. После завершения строительства, когда прорастут растения и кораллы, будет невозможно заметить, что эти острова созданы искусственным путем.

В общей сложности на Пальмовых островах размещено огромное количество различных сооружений. Это роскошные отели, жилые апартаменты с 5-ти звёздочным уровнем обслуживания, водные аттракционы, торговые центры, спортивные клубы, спа-салоны, кинотеатры и специальные акватории для любителей подводного плавания и многое другое.

Создание искусственных островов на водных объектах является одним из методов эффективного использования застроенных территорий. Искусственный земельный участок также способствуют быстрому развитию технологий как формирования грунтового основания под застройку, так и последующего строительства на них. Комплексно застроенный с применением самых современных технологий искусственный земельный участок станет одной из «визитных карточек» динамично развивающейся архитектуры, показателем высокого уровня развития инженерной мысли в регионе и примером успешного сотрудничества власти и строительного комплекса.

Список литературы

1.Бабуров, В. Грезостроительный комбинат (статья о градостроительстве Дубая)/ В. Бабуров // Вокруг света. – 2011. – № 4.

2.Густерин П. В. Города Арабского Востока: энциклопедический справочник/ П.В.Густерин. – М.: Восток-Запад, 2007. – 352с.

3.Пальмовые острова в Дубае. Режим доступа: https://fishki.net/9558- palmovye-ostrova-v-dubai-59-foto.html

УДК: 628.1

М.А. Орлов

Методы очистки маломутных высокоцветных вод

В России почти каждый населенный пункт снабжается водой из поверхностного источника, где существует проблема повышенной цветности.

Маломутные высокоцветные воды – это воды, которые имеют максимальные значения взвешенных веществ менее 50 мг/л и цветность более 120 градусов по платиново-кобальтовой шкале. В отличие от мутности воды, которая характеризуется содержанием в ней частиц минерального происхождения (песок, ил, глина и т.д.), цветность воды является косвенным показателем содержания веществ органического характера (гуминовых и дубильных веществ). Цветность относится к основным физическим органолептическим показателям качества воды; данный показатель в

297

соответствии с санитарными нормами должен быть не выше 20 градусов платиново-кобальтовой шкалы.

Органический состав воды определяется характером почвенного и торфяного гумуса, наличием болотного питания рек, разложением планктона и почвенной растительности в озерах и водохранилищах. Существенный рост содержания органических веществ в воде открытых водоемов также происходит за счет спуска неочищенных сточных вод и промышленных стоков целого ряда производств. Окраску природным водам придают органические коллоиды, прежде всего гумусовые вещества. Интенсивность приобретаемого водой желто-коричневого окраса зависит от свойств и количественного содержания органических коллоидов. Стоит отметить, что при высоком содержании органики в воде она приобретает затхлый привкус и неприятный запах.

В нашей стране до последнего времени обработка высокоцветных вод чаще всего производилась с использованием реагентных коагуляционных технологий (осветление воды в отстойниках или осветлителях со слоем взвешенного осадка и фильтрование ее через низкоэффективные зернистые фильтры).

Результатом обеззараживания высокоцветных вод жидким хлором является образование в них канцерогенных соединений (например, хлорорганики), вызывающие у человека онкологические заболевания. Поэтому при предварительном хлорировании доза хлора ограничивается до 1,5-2 мг/л. Еще хлорирование имеет ряд недостатков:

хлор является сильнодействующим токсическим веществом, требующим соблюдения специальных мер по обеспечению безопасности при его транспортировке, хранении и использовании; мер по предупреждению катастрофических последствий в чрезвычайных аварийных ситуациях;

требуется регулярная коррекция кислотности для поддержания pH;

придает воде едкий запах, обусловленный хлораминами. [1] Озонирование – один из наиболее распространенных методов замены

первичного хлорирования, обладающий рядом преимуществ по сравнению с хлорированием. Технология очистки основана на использовании газа озона – сильного окислителя. Озонатор вырабатывает озон из кислорода, содержащегося в атмосферном воздухе. При взаимодействии с окисляющимися химическими веществами и микроорганизмами (все они с химической точки зрения представляют собой хорошо окисляющиеся соединения углерода) озон превращается в обычный кислород. Вещества, подвергшиеся окислению, могут перейти в газообразную фазу, выпасть в осадок или не представлять такой опасности, как исходные вещества.

При высокой степени обеззараживания воды озонирование обеспечивает ее наилучшие органолептические показатели и отсутствие высокотоксичных и канцерогенных продуктов в очищенной воде, что является важнейшим аргументом для замены вместо хлорирования.

Преимущества озона:

озон уничтожает все известные микроорганизмы: вирусы, бактерии, грибки, водоросли, их споры, цисты простейших и т. д.;

298

не существует устойчивых к озону форм микробов;

остаточный озон стерилизует поверхность резервуара;

озон действует очень быстро — в течение секунд;

озон удаляет некоторые запахи и привкусы, которые некоторым людям кажутся неприятными;

озонирование не придает дополнительных вкусов и запахов;

озонирование не изменяет кислотность воды и не удаляет из нее необходимые человеку вещества;

остаточный озон быстро превращается в дикислород (O2);

озон уничтожает известные микроорганизмы в 300-3000 раз быстрее, чем любые другие дезинфекторы [1].

Метод озонирования воды технически сложен и наиболее дорогостоящ. Технологический процесс включает последовательные стадии очистки воздуха, его охлаждения и осушки, синтеза озона, смешения озоновоздушной смеси с обрабатываемой водой, отвода и деструкции остаточной озоновоздушной смеси, вывода ее в атмосферу. Все это требует также дополнительного вспомогательного оборудования (озонаторы, компрессоры, установки осушки воздуха, холодильные агрегаты и т.д.), объемных строительно-монтажных работ [1].

Традиционно используемый для очистки высокоцветной воды реагент сернокислый алюминий (СА) имеет свои плюсы и минусы в применении. Многочисленные опыты и наблюдения показывают, что ускоренный процесс хлопьеобразования является несомненным достоинством применения этого реагента. Тем самым сокращается темп прироста потерь напора и, соответственно, увеличивается продолжительность фильтроцикла (даже при высоких его дозах). Недостаток использования СА – в необходимости значительно повышать дозы реагента при низких температурах воды. Это влечет за собой ужесточение контроля за сохранением нормативного содержания остаточного алюминия в очищенной воде. Выходом из положения становится применение для очистки высокоцветных вод такого реагента как высокоосновной оксихлорид алюминия (ОХА) [2].

Для интенсификации процесса очистки и уменьшения концентрации остаточного алюминия в очищенной воде в дополнение к коагулянтам применяют также флокулянты. Их использование способствует повышению прочности хлопьев и ускорению процесса их укрупнения. Тем самым уменьшается содержание в воде взвешенных веществ и микрохлопьев, которые образуются в процессе обработки цветных вод.

Реагентные методы очистки воды имеют свои недостатки, такие как высокая стоимость реагентов и сложность их доставки в наиболее отдаленные, например, северные районы страны. Использование реагентов может вторично загрязнить питьевую воду остаточными соединениями и токсичными веществами, опасными для здоровья человека. Себестоимость воды с использованием реагентов увеличивается. Все вышесказанное – аргумент к предпочтительному использованию безреагентных методов (если это возможно).

299

Сорбционный процесс реализуется также и в вертикальных напорных фильтрах. В данном случае требуется постоянный контроль качества очистки. Степень загрязненности очищаемой воды определяет необходимый объем угля (сорбента), который требуется для стабильной очистки. В целом же, с учетом частоты замены угольной загрузки и ее себестоимости, применение сорбционных фильтров для очистки таких вод экономически не целесообразно.

Метод ультрафильтрационной очистки дает существенное снижение цветности воды и окисляемости (независимо от ее исходной величины). Процесс очистки в значительной степени зависит от величины pH очищаемой воды. Достоинство технологии – компактность, удобство в применении, простота технического обслуживания применяемых мембранных установок. Недостатком является большой объем концентрата, который непрерывно сбрасывается в канализацию и значительные капитальные затраты. Однако в отдельных системах (например, таких, как системы с обессоливанием воды на мембранных установках) использование данного метода является наиболее обоснованным, способствуя также сокращению общих затрат на эксплуатацию системы [1].

Список литературы

1.Зарубин, Г.П. Современные методы очистки и обеззараживания питьевой воды / Г.П. Зарубин, Ю.В. Новиков. – М., 1976. – 190 с.

2.Москва ГНЦ РФ [Электронный ресурс]: ОАО «НИИ ВОДГЕО». –

Режим доступа: http://www.watergeo.ru/stat_firs.shtml

УДК 699.8

М.М. Петрова

Анализ акустической эффективности различных типов звукоизолирующих облицовок для кирпичной перегородки

В современном мире все больше предъявляется требований к комфортности жилья и к акустическим характеристикам общественных зданий. А обеспечение акустического комфорта напрямую связано со звукоизолирующей способностью ограждающих конструкций. Одним из наиболее действенных методов повышения звукоизоляции является применение акустических облицовок (дополнительных звукоизолирующих конструкций).

Дополнительные звукоизолирующие конструкции в виде облицовок стен чаще всего применяются:

-в жилых помещениях для обеспечения комфортного проживания;

-в специализированных помещениях жилых и общественных зданий (например, комната прослушивания музыки, домашний кинотеатр и т.д.);

-в помещениях общественных зданий (например, встроенные кинотеатры, комнаты проведения переговоров);