книги / Создание цифровых планов и карт

Учебное издание

КИСЕЛЕВ Андрей Олегович ТУРОВА Татьяна Аркадьевна ЮКОВА Юлия Ивановна

СОЗДАНИЕ ЦИФРОВЫХ МОДЕЛЕЙ И КАРТ

Учебно-методическое пособие

Редактор и корректор И.Н. Жеганина

Подписано в печать 26.06.12. Формат 60× 90/16. Усл. печ. л. 4,1. Тираж 30 экз. Заказ № 121/2012.

Издательство Пермского национального исследовательского

политехнического университета.

Адрес: 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, к. 113.

Тел. (342) 219-80-33.

66

3

ВВЕДЕНИЕ

При изучении дисциплины «Создание цифровых моделей и карт» отводится большой объем времени для самостоятельной работы студентов.

Данные методические указания составлены для помощи студентам в освоении основ электронной картографии. Студентам предлагается выполнить два индивидуальных задания, описание выполнения которых подробно излагается.

Графическая часть всех работ должна быть выполнена в программе MapInfo в соответствии с заданием на конкретную лабораторную работу.

В ходе работы над полученными заданиями предполагается самостоятельная работа студентов с учебной и технической литературой, а также знакомство с дополнительными возможностями и программными модулями для MapInfo.

Выполненные задания должны быть сшиты в единый отчет по лабораторным работам по курсу «Создание цифровых моделей и карт».

ПНН – пункт нефтеналива. ППН – пункт подогрева нефти. ПСН – пункт сбора нефти.

РВС – резервуар вертикальный стальной. РГС – резервуар горизонтальный стальной. СКЗ – станция катодной защиты.

СКН – станок-качалка наземный. СУ – сепарационная установка.

КТП – комплексная трансформаторная подстанция. ТП – трансформаторная подстанция.

УАП – участок автоматизации производства. УКЗ – установка катодной защиты.

УКПН – установка комплексной подготовки нефти. УППГ – установка предварительной подготовки газа. УППН – установка предварительной подготовки нефти. УПСВ – установка предварительного сброса воды. УУН – узел учета нефти.

ФХ – факельное хозяйство. ЦДНГ – цех добычи нефти и газа. ЭХЗ – электрохимическая защита.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

СОКРАЩЕНИЯ, ПРИНЯТЫЕ В НЕФТЯНОЙ И ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

АГЗУ – автоматическая групповая замерная установка. АГРС – автоматизированная газораспределительная станция. БЕ – буферная емкость.

БКНС – 1)блочная кустовая насосная станция, 2) блочная комплектная насосная станция.

ВЛ – воздушная линия.

ВРП – водораспределительный пункт. ГС – газосепаратор.

ГЗУ – групповая замерная установка.

ГКС – 1) головная компрессорная станция, 2) газокомпрессорная станция.

ГРС – газораспределительная станция. ДНС – дожимная насосная станция.

ЕП – емкость погружная (зарытая в землю). ЗУ – замерная установка.

КИК – контрольно-измерительная колонка. КИП – контрольно-измерительный пункт.

КИПиА – контрольно-измерительные приборы и автоматика. КК – колодец канализационный.

КС – компрессорная станция. ЛЭП – линия электропередачи. МПТ – металлопластовые трубы.

НГДУ – нефтегазодобывающее управление. НКТ – насосно-компрессорные трубы. НП – наливной пункт.

НС – насосная станция.

ОГ – отстойник горизонтальный.

ПАТ – полимерная армированная труба.

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Существует несколько методов создания цифровых планов

икарт, а именно:

–оцифровка объектов по результатам сканирования готового картографического материала;

–оцифровка с помощью дигитайзера;

–использование данных дистанционного зондирования Земли;

–использование данных полевых наблюдений;

–импорт данных из других векторных форматов.

Влабораторной работе №1 подробно рассматривается сканерная технология создания цифровой карты.

Вторая работа посвящена отрисовке электронного маркшейдерского плана по результатам полевых измерений.

Оба задания выполняются в среде MapInfo, которая включает в себя достаточно серьезный комплекс функций и легка в освоении.

5

2. ЗАДАНИЯ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 Векторизация маркшейдерского плана подземных горных выработок

Технологическая цепочка сканерной технологии создания векторной карты состоит из следующих этапов:

–анализ исходной информации;

–сканирование исходного картографического материала;

–обработка растровых изображений (трансформация исшивка);

–создание проекта слоевой структуры;

–регистрация растровых изображений;

–создание непосредственно карты с помощью векторизаторов;

–заполнение базы данных для оцифрованных объектов;

–конвертация в конечный продукт (при необходимости);

–приведение в порядок последовательности расположения слоев и окончательное оформление рабочего набора, отчета. Подготовка к печати.

Задание для лабораторной работы № 1

Для выполнения данной работы каждому студенту выдается индивидуальный трансформированный растровый фрагмент планшета масштаба 1:500.

Цель выполнения работы – получение электронного маркшейдерского плана горных работ.

Исходные данные и требования к выполнению работы:

–проекцией всех рабочих таблиц является план-схема;

–единицы измерения – метры;

–масштаб 1:500;

–предусмотреть хранение в каждой таблице однотипных по характеру локализации объектов (только точечные объекты, либо полилиния, либо полигоны).

6

63

– план должен быть оформлен в соответствии с приложением № 1 «Условные знаки к оформлению графических объектов на векторных слоях цифрового плана горных работ в масштабе М 1:500».

Координаты задаются преподавателем для правого нижнего угла планшета индивидуально каждому студенту. Координаты остальных координатных точек студент вычисляет самостоятельно.

Здесь следует учитывать, что в MapInfo используется математическая, а не геодезическая система координат, и оси X, Y располагаются соответствующим образом (рис. 1).

Рис. 1. Расположение осей

Рассмотрим последовательность выполнения работы:

–регистрация растрового изображения;

–разработка проекта слоевой структуры;

–создание новых слоев по разработанному проекту;

–векторизация растрового изображения по покрытиям;

–создание атрибутивной базы данных;

–оформление карты и подготовка ее к печати;

Создание картографической легенды:

–работа с отчетами;

–печать информации.

1. Регистрация растрового изображения

Регистрация необходима для привязки растрового изображения к заданной системе координат.

Для осуществления регистрации необходимо выполнить следующие процедуры:

–Выполните команду «Файл» > «Открыть таблицу», на экран будет выведен диалог «Открыть таблицу».

–В меню «Типы файлов» выберите «Растр». В списке файлов MapInfo покажет все имена растровых файлов на текущем каталоге.

–Выберите растровый файл, который хотите открыть, и нажмите на кнопку «Открыть». MapInfo откроет диалог «Регистрация изображения».

Рис. 2. Выбор проекции

–Выберите проекцию для растровой карты в диалоге «Выбор проекции», который открывается кнопкой «Проекция». Задаем категорию «План-схема» и проекцию «План-схема (метры)». Нажмите на кнопку «OK» (рис. 2).

–Для расстановки контрольных точек, поместите указатель мышки в окно с растровым изображением в точку, которую хотите выбрать как контрольную. Нажмите и отпустите клавишу мыши,

ина экран будет выведен диалог «Редактировать контрольную точ-

ку» (рис. 3).

8

61

60

– Введите в окно диалога «Редактировать контрольную точку» координаты карты. Координаты растра контрольной точки помещаются автоматически. Нажмите на кнопку «OK» (см. рис. 3).

Рис. 3. Диалог «Регистрация изображения»

В терминологии MapInfo под картой понимается любое графическое изображение, в том числе и план (1:500).

Таким образом регистрируем все имеющиеся точки на координатной сетке. На стандартном планшете их количество может достигать 36 штук.

Если точка на растровом изображении не видна, перемещайте изображение с помощью кнопок прокрутки.

Привязка является одним из наиболее ответственных моментов, поэтому производить ее следует очень внимательно. Очень важно точно расставлять контрольные точки при регистрации. Если контрольные точки размещены аккуратно, MapInfo будет показывать растровое изображение без искажений.

9

В окне привязки правее координат точек, в колонке «Ошибка» показываются ошибки в пикселях. Оптимально они должны равняться 0, допустимое значение 2 пикселя. Данные значения необходимо перевести в метрические единицы, с учетом разрешения, для оценки точности регистрации (например, при разрешении фрагмента 300 dpi один пиксель имеет размер приблизительно 0,08 мм).

Чем сильнее карта деформирована, тем больше ошибка 2,3,4 … пикселя. Искусственно подгонять ошибки к нулю путем перемещения точек за перекрестия сетки запрещается, иначе векторный вариант карты будет сильно искажен.

Если ошибки очень большие, значит, точка была зарегистрирована некорректно. Были неправильно введены координаты либо неправильно задана контрольная точка. Необходимо откорректировать положение точки при помощи кнопок «Правка», «Удалить», «Показать».

«Правка» – позволяет исправить значение выделенной точки. «Удалить» – удаляет выделенную точку.

«Показать» – показывает выделенную точку.

«Новая» – снимает выделение точки и позволяет поставить новую точку.

Зачастую грубое позиционирование (размещение) даже одной контрольной точки может привести к отрицательному результату. Для устранения ошибок привязки следует начать корректировки с контрольных точек, у которых максимальные ошибки.

Нажмите на кнопку «OK» после того, как все контрольные точки будут добавлены. MapInfo покажет растровое изображение в окне карты.

После выполнения регистрации изображения MapInfo создаст табличный файл с расширением .TAB, где будет сохранена информация о регистрации. В следующий раз это растровое изображение можно открыть как таблицу командой «Файл» > «Открыть таблицу» без повторения регистрации.

После того как зарегистрированный растр открылся в «Окне карты», мы должны его внимательно рассмотреть, оценить объем работ, сложность и перейти к следующему этапу.

10

59