УМП ЗИС в кадастре Дубровский

государственной геодезической сети, закрепляющей систему координат на территории страны, и государственной нивелирной сети, распространяющей на всю территорию страны систему нормальных высот (Балтийская система), исходным началом которой является нуль Кронштадтского футштока.

Положения определяемых точек относительно координатной основы могут быть получены в виде пространственных прямоугольных или геодезических координат либо в виде плоских прямоугольных координат и высот.

За отсчетную поверхность в референцной системе координат РФ принят эллипсоид Красовского с большой полуосью αКр = 6 378 245 м

и сжатием αКр = 1 / 298,3.

Центр эллипсоида Красовского совпадает с началом референцной системы координат, ось вращения эллипсоида параллельна оси вращения Земли, а плоскость нулевого меридиана определяет положение начала счета долгот.

При создании цифровых моделей местности возможно использование местной системы координат (МСК). Под местной системой координат понимается условная система координат, устанавливаемая в отношении ограниченной территории, не превышающей территорию субъекта Российской Федерации, начало отсчета координат и ориентировка осей координат которой смещены по отношению к началу отсчета координат и ориентировке осей координат единой государственной системы координат, используемой при осуществлении геодезических и картографических работ (ГОСТ Р 51794–2001. Системы координат. Методы преобразования координат определяемых точек).

Местные системы координат устанавливаются для проведения геодезических и топографических работ при инженерных изысканиях, строительстве и эксплуатации зданий и сооружений, межевании земель, ведении кадастров и осуществлении иных специальных работ (Правила установления местных систем координат: утв. постановл. Правительства Рос. Федерации от 3 марта 2007 г. № 139).

Таким образом, учитывая размер территории г. Новосибирска для создания цифровой модели территории целесообразно использовать МСК. В ГИС MapInfo МСК задается с помощью специальных параметров – экстремумов карты, которые задают минимальные и максимальные значения координат по осям Х и Y. На рис. 18 дана схема расположения границы города в МСК г. Новосибирска. Следует учесть, что при задании протяженности карты, превышающей 100 000 000 м,

62

масштаба 1 : 500» необходимо выполнить векторизацию планшетов дежурной топографической карты г. Новосибирска. При выполнении векторизации необходимо соблюдать следующие правила:

-объекты цифровой карты должны быть топологически корректны (например, прилегающие контуры на карте должны быть оцифрованы с использованием функции «Узлы», пересечение объектов на местности должно сопровождаться узловыми точками на ЦММ и т. п.);

-топографические объекты должны быть классифицированы строго по созданным таблицам (слоям) данных;

-объекты цифровой карты должны быть оформлены в соответствии с требованиями «Условных знаков для топографических карт масштаба 1 : 500»;

-объекты цифровой карты должны иметь семантическое описание в соответствии с классификатором топографических объектов.

После векторизации площадных объектов необходимо выполнить проверки качества векторизации с помощью команда «Объекты – Проверка полигонов». Обнаруженные ошибки можно исправить в ручном или автоматическом режиме с помощью команд «Объекты – Коррекция топологии» и «Объекты – Совмещение и генерализация».

63

Шаг 5. С помощью программы ScaleBar (Шкала масштаба) необходимо разместить в окне карты масштабную линейку. Используя команду «Карта – Создать легенду», необходимо создать список условных обозначении, используемых на карте.

Шаг 6. Созданную цифровую карту необходимо экспортировать в растровый формат с помощью команды «Файл – Экспорт окна карты». Изображение ЦММ необходимо представить в виде отчетной формы № 1 «Фрагмент цифровой карты территории города».

Шаг 7. С помощью команды «Карта – Создать легенду» необходимо сформировать условные обозначения к ЦММ. При необходимости можно откорректировать автоматически сгенерированные текстовые значения легенды. Готовую легенду необходимо также экспортировать в растровый формат и представить в виде графического приложения к лабораторной работе.

64

ГИС POLIC позволяет достаточно быстро создать объемную модель территории. Информация для получения этой модели может содержаться в любом поле атрибутивной базы объекта. В результате простой операции – выбора колонок, в которых находится информация о высотном положении объекта – строится объемная модель. Для ситуации, расположенной на карте, модель строится относительно условной плоскости в отличие от модели рельефа, отображаемой в заданной системе координат. Недостатком является невозможность одновременного отображения объемной картины рельефа и ситуации. Навигация выполняется непосредственно в окне карты с помощью манипулятора «мышь». Пользователь может вращать, перемещать объемную модель, получать вид сверху, снизу, сбоку, может выполнять анализ относительного пространственного положения объектов, однако в программе нет специальных средств для работы с объемным изображением (корректировка, измерение расстояний) и для анализа поверхности.

Возможности объемной визуализации в данной ГИС могут быть использованы для получения графической информации о взаимном положении объектов, создания различных схем и планов. При работе с данной ГИС следует отметить простоту в обращении и высокое быстродействие на современных персональных компьютерах.

ГИС MapInfo и специальный модуль объемной визуализации Vertical Mapper также, как и ГИС POLIC, строит объемную модель рельефа, используя атрибутивную информацию объектов из таблиц данных. Для наложения ситуации на объемную модель рельефа с помощью специальной процедуры создается растровая подложка ситуации, которая совмещается с рельефом. При работе с объемной моделью рельефа пользователю предоставляется широкий спектр возможностей по настройке 3D-изображения (изменение градиентной раскраски поверхности, добавление теней, изменение точки просмотра, выбор точки расположения источника освещения и т. д.). Используя построенную модель рельефа, можно автоматически выполнить рисовку горизонталей, построение профилей местности. Ряд имеющихся процедур обеспечивает пространственный анализ данных: определение зон видимости, вычисление уклонов местности, экспозиций склонов. При необходимости пользователь может «подгружать» в одно 3D-окно несколько объемных изображений на смежные участи местности. К недостаткам можно отнести то, что при построении рель-

66

ефа нельзя включать характерные линий рельефа в расчёт поверхности; объёмная модель ситуации представлена в виде растра, что не позволяет оценивать вертикальное размещение объектов в пространстве. Окно 3D-карты не имеет средств навигации, возможно только параметрическое задание отображения модели.

Возможности трехмерной визуализации в Vertical Mapper шире, чем в ГИС POLIC. Данная ГИС может использоваться при проектировании новых инженерных коммуникаций, проведении анализа поверхности, для расчета уклонов местности, горизонтальных профилей склонов, при получении наглядного представления рельефа с ситуацией в виде растровой подложки.

ГИС ArcView по своим функциональным возможностям при объемном моделировании коммуникационных сетей имеет ряд бесспорных преимуществ. Данная ГИС позволяет строить объемное перспективное изображение не только рельефа поверхности, но и всей ситуации, т. е. пользователь получает реалистичную модель местности

сизображением не только надземных, но и подземных объектов инженерной инфраструктуры. При этом пользователю предлагается большой набор средств для работы с самим объемным изображением, для анализа поверхности и выполнения разнообразных запросов. Построенная модель может экспортироваться в VRML для передачи в другие приложения. Одним из существенных недостатков ГИС ArcView являются высокие требования к техническим параметрам ПК, а также стоимость программного обеспечения.

Таким образом, можно сделать вывод, что в настоящее время существуют все предпосылки для создания ГИС-проектов, основанных на объемном представлении пространственных данных. Следует учесть, что создаваемые объемные модели территории могут служить ценным источником информации для создания банков данных. В частности, при сборе и накоплении информации в банке данных о техногенной нагрузке на территорию представляется возможным наряду

сграфическим двумерным представлением объектов использовать объемные модели. По данным моделям можно выполнять пространственный анализ, результаты которого также могут быть сохранены в базе данных исследуемого объекта.

Будущее географических систем состоит в интеграции с приложениями компьютерного моделирования и виртуальной реальности для целей реалистичного отображения природных ландшафтов. Од-

67

ним из перспективных направлений является применение фракталов и их модификаций. Например, применяя процедуры фрактального самокопирования к скелетным линиям рельефа или к элементам растительного покрова, можно добиться увеличения числа реалистичных деталей поверхности.

Цель работы: освоить методику создания объемной модели рельефа в программном продукте Vertical Mapper.

Исходные данные: цифровая модель территории города.

Последовательность выполнения

Шаг 1. Используя меню программы «Vertical Mapper – GreateGrid – Interpolation», необходимо создать интерполяционную модель рельефа территории. Данная модель создается в виде файла с расширением *. grd. Алгоритм работы представлен на рис. 19.

Рис. 19. Алгоритм построения интерполяционной модели рельефа

Шаг 2. В окно карты, которое содержит интерполяционную модель рельефа, необходимо поместить слои созданной цифровой карты территории. С помощью команды «Make 3D Drape File» создать растровый файл с расширением *.drp, отображающий содержимое окна карты, рис. 20.

68

Шаг 3. Для получения 3D-сцены – объемной модели рельефа территории, необходимо в меню «VM» выбрать команду «ShowGridManager –

3D View – Run 3D Viewer»

и далее с помощью команды «Load» загрузить растровую модель карты с расширением DRP, созданную на предыдущем этапе работы.

В окне Scene Properties пользователь может настраивать параметры отображения 3D-сцены с помощью различных настроек. Для приближения и вращения объемной модели необходимо выполнить ко-

манду «To Your Location» и указать параметры Distance и Angle. Ал-

горитм работы показан на рис. 21.

Рис. 21. Алгоритм создания 3D-сцены

Шаг 4. Используя меню «VM», выбрать команду «ShowGridManager – Contour», в автоматическом режиме построить горизонтали рельефа. В меню Contour пользователь может по желанию задавать верхний и нижний предел значений высот рельефа, а также интервал, через который будут проводиться горизонтали. Функция построения горизонталей рельефа применяется в случае, когда высотные характеристики рельефа задаются точечными объектами. Алгоритм работы представлен на рис. 22.

69