Статьи

Цифровые модели местности

 

ЦИФРОВЫЕ МОДЕЛИ МЕСТНОСТИ.

  Современные требования к качеству и оперативности проектирования в промышленном, гражданском и транспортном строительстве подразумевают применение высокоэффективных технологий на всех стадиях создания проекта. Эти требования определяются следующими ключевыми моментами:

— необходимостью вариантного проектирования с быстрой детальной проработкой, а также с экономической и экологической оценкой;

— организацией сквозной технологии инженерных изысканий и проектирования на основе единого набора данных для всех элементов и разделов проекта. 

Удовлетворение этих требований достигается на основе цифрового моделирования как в системах обработки материалов инженерных изысканий, так и в системах автоматизированного проектирования. Последние 15 лет развития методов сбора, обработки, представления и использования топографо-геодезической информации (ТГИ) можно охарактеризовать одним словом — «революция». В массовое производство изысканий вошли электронные тахеометры и спутниковые технологии; прочно заняли свое место цифровые методы в фотограмметрии; все шире начинают применяться технологии наземного и воздушного лазерного сканирования. ТГИ приобрела цифровой вид, и появился новый класс потребителей ТГИ — разработчики геоинформационных проектов. Традиционные потребители ТГИ (проектировщики генплана и объектов транспорта) эффективно применяют существенно изменившиеся, основанные на методах цифрового моделирования системы автоматизированного проектирования. Таким образом, принципиально изменился подход к основным результатам инженерных изысканий и проектирования. Это выражается в переходе от «бумажного» результата (чертежи, планшеты) к модели, т. е. к созданию цифровой модели местности (ЦММ) как основного результата инженерно геодезических изысканий; созданию объемной геологической модели (ОГМ) как результата инженерно геологических изысканий; созданию и оценке цифровой модели проекта(ЦМП) как результата проектирования. Важной задачей инженерно геодезических изысканий при этом становится обеспечение адекватности создаваемой ЦММ физическому состоянию местности, необходимой и достаточной проектировщику для принятия проектных решений при создании ЦМП. Такая адекватность, кроме соблюдения норм инженерно геодезических изысканий (точность, состав, полнота данных), особо требует:

 

— обеспечения соответствия цифровой модели рельефа ее топографической реальности;

— пространственного представления в модели подземных и надземных коммуникаций; 

— многослойности модели рельефа и ситуации с заданным, нужным проектировщику, распределением данных по иерархически организованным слоям;

— информационной насыщенности объектов модели сведениями, необходимыми для принятия проектных решений и согласований.

Использование ЦММ на этапах инженерных изысканий и проектирования определяет характер специальных требований не только к содержанию ЦММ, но и к тому программному обеспечению, которое применяется для ее создания и последующего использования. Одним из основных требований к программному обеспечению является технологическая связанность программного комплекса. В идеальном варианте изыскатель и проектировщик должны работать с единым набором данных в единой программной среде. Программный комплекс должен состоять из отдельных систем (модулей), обеспечивая формирование оптимальных по функциональности и стоимости рабочих мест и технологических линий, с учетом организационной структуры предприятий и временной последовательности выполнения отдельных видов работ. Каждый модуль должен обладать возможностью импорта данных и экспорта результатов в различные форматы. Это позволяет эксплуатировать каждую из систем комплекса либо самостоятельно, встраивая ее в уже сложившуюся технологию, либо совместно с другими системами комплекса, используя достоинства сквозного технологического процесса. Во втором варианте единая (локальная или корпоративная) база данных проектов для всех систем комплекса обеспечивает целостность, своевременную актуализацию и высокую эффективность инженерных изысканий и проектирования. Программное обеспечение, предназначенное для формирования ЦММ, должно обеспечивать:

— эффективную технологию сбора и обработки ТГИ, получаемой при наземной топографической съемке, которая в настоящее время является основным видом работ при инженерных изысканиях для рабочего проектирования;

 — использование максимально широкого спектра источников топографической информации для создания и обновления ЦММ; 

— наземной топографической (площадной или полосной) съемки;

— традиционных методов линейных инженерных изысканий;

— данных, импортируемых из систем обработки результатов аэросъемки и космических снимков высокого разрешения;

— цифровых картографических материалов общего пользования;

— существующих графических топографо-геодезических и картографических материалов на бумажных, пластиковых и других носителях;

— управление большими объемами данных в ЦММ;

— генерализацию отображения топографической информации;

— мониторинг и обновление ЦММ территории.

 Эффективность применения цифровых технологий в наибольшей степени проявляется при их использовании на всех этапах производственного процесса не только в одной организации, но и в смежных предприятиях отрасли или региона. Например, распространенной практикой в дорожной и нефтегазовой отраслях стало проведение топографической съемки местности с помощью электронных геодезических приборов с последующей камеральной обработкой данных и построением цифровой модели местности непосредственно в полевых условиях. Полученная ЦММ затем передается проектировщикам своей или смежной организации для проектирования, причем, часто оперативно, не дожидаясь завершения выполнения всего объема инженерных изысканий. Результаты проектирования в электронном виде поступают в строительную организацию, которая самостоятельно готовит и передает необходимые разделы проекта в цифровом виде на строительную площадку своим подразделениям. На их основе выполняется строительство и исполни тельные съемки. Полученная таким образом исполнительная документация в электронном виде передается в эксплуатирующую организацию. Набор таких электронных моделей объектов служит информационной базой для построения отраслевых геоинформационных систем (ГИС) и решения управленческих задач.

 Компания Estate 3D Ltd. Эффективно справляется со всеми видами инженерно-геодезических работ, в том числе и с топографической съемкой на основе которой строится ЦММ.