Гис в дорожном строительстве

Реферат

Геоинформационные системы (ГИС) — системы сбора, хранения, обработки, доступа, анализа, интерпретации и графической визуализации пространственных данных. ГИС лежат в основе геоинформационных технологий (ГИС-технологий), т.е. информационных технологий обработки и представления пространственно-распределенной информации.

ГИС-технологии являются мощным инструментом для интеграции данных различного типа, содержащихся в различных источниках, их обработки и наглядного представления информации. Используя передовые возможности систем управления базами данных (СУБД), являясь уникальными редакторами растровой и векторной графики и обладая широчайшим инструментарием для проведения аналитических операций, ГИС является наиболее эффективным средством решения задач в области картографии, геологии, муниципального управления, землеустройства, экологии, транспорта, промышленности, сельского и лесного хозяйства. Кроме того, ГИС зачастую является единственным инструментом, при помощи которого можно собрать данные, необходимые для проведения инженерных расчётов.

История развития ГИТ восходит к работам Р. Томлисона по созданию Канадской ГИС (CGIS), проводившимся в 1963-1971 гг. В широком смысле ГИТ — это наборы данных и аналитические средства для работы с координатно привязанной информацией. ГИТ — это не информационные технологии в географии, а информационные технологии обработки географически организованной информации. Существо ГИТ проявляется в ее способности связывать с картографическими (графическими) объектами некоторую описательную (атрибутивную) информацию (в первую очередь алфавитно-цифровую и иную графическую, звуковую и видеоинформацию).

Как правило, алфавитно-цифровая информация организуется в виде таблиц реляционной БД. В простейшем случае каждому графическому объекту (а обычно выделяют точечные, линейные и площадные объекты) ставится в соответствие строка таблицы — запись в БД. Использование такой связи, собственно, и открывает столь богатые функциональные возможности перед ГИТ.

Исторически первое и наиболее универсальное использование ГИТ — это информационно-поисковые, справочные системы. Таким образом, ГИТ можно рассматривать как некое расширение технологии БД для координатно привязанной информации. Но даже в этом смысле она представляет собой новый способ интеграции и структурирования информации. Это обусловлено тем, что в реальном мире большая часть информации относится к объектам, для которых важную роль играет их пространственное положение, форма и взаиморасположение, а следовательно, ГИТ во многих приложениях значительно расширяют возможности обычных СУБД, так как ГИТ более удобны и наглядны в использовании и предоставляют ДЛ свой «картографический интерфейс» для организации запроса к базе данных вместе со средствами генерации «графического» отчета. И, наконец, ГИТ добавляет обычным СУБД совершенно новую функциональность — использование пространственных взаимоотношений между объектами.

3 стр., 1168 слов

Защита информации в информационных технологиях управления безопасностью

... изучение особенностей защиты информации в информационных технологиях управления безопасностью. Поставленная цель предполагает решение следующих задач: рассмотреть особенности обеспечения защиты информационных технологий управления безопасностью; проанализировать угрозы информационным технологиям управления безопасностью; исследовать современные технологии защиты информации. При написании работы ...

Геоинформационные технологии

Геоинформационные технологии (ГИТ) Основной особенностью ГИС, определяющей ее преимущества в сравнении с другими АИС, является наличие геоинформационной основы, то есть цифровых карт (ЦК), дающих необходимую информацию о земной поверхности. При этом ЦК должны обеспечивать:

— точную привязку, систематизацию, отбор и интеграцию всей поступающей и хранимой информации (единое адресное пространство);

— комплексность и наглядность информации для принятия решений;

— возможность динамического моделирования процессов и явлений;

— возможность автоматизированного решения задач, связанных с анализом особенностей территории;

— возможность оперативного анализа ситуации в экстренных случаях.

Геоинформационные технологии предназначены для широкого внедрения в практику методов и средств работы с пространственно-временными данными, представляемыми в виде системы электронных карт, и предметно-ориентированных сред обработки разнородной информации для различных категорий пользователей.

Основным классом данных геоинформационных систем (ГИС) являются координатные данные, содержащие геометрическую информацию и отражающие пространственный аспект. Основные типы координатных данных: точка (узлы, вершины), линия (незамкнутая), контур (замкнутая линия), полигон (ареал, район).

На практике для построения реальных объектов используют большее число данных (например, висячий узел, псевдоузел, нормальный узел, покрытие, слой и др.).

Одним из важнейших и наиболее часто встречающихся типов информационной потребности в геоинформации является построение изображения участка карты на экране АРМ (визуализация карты).

Но средства отображения ЦКМ на экране АРМ, наряду с приведенными выше требованиями к средствам доступа, должны отвечать еще ряду специфических требований, обусловленных необходимостью восприятия информации человеком.

По существу — это следующие эргономические требования, которые целесообразно рассматривать в комплексе с другими:

15 стр., 7248 слов

Технология использования банковских карт

... др., использовались данные интернета. 1. Банковская карта и основы ее использования 1.1. Банковская карта и ее функциональные характеристики. По мере развития банковского дела, совершенствования технологий безналичных расчетов и оказания электронных банковских услуг появились ...

— по «читабельности» обстановки (т.е. обладать достаточно высокими характеристиками скорости и достоверности восприятия человеком информации оперативной обстановки на фоне карты);

— по «читабельности» карты, (т.е. обладать достаточно высокими характеристиками скорости и достоверности восприятия человеком собственно картографической информации);

— по «комфортности» восприятия, (т.е. форма отображения данных не должна вызывать чрезмерных напряжения человека при восприятии информации и раздражения его органов чувств в целях обеспечения требуемой продолжительности сохранения его работоспособности).

ФЗ требует для своего решения различные данные о местности. По мнению авторов, все множество этих задач по характеру использования ЦКМ можно разделить на четыре основных класса:

— задачи, требующие выдачу изображения карты на устройства ввода- вывода средств автоматизации и использующие ее в качестве фона для вывода оперативной обстановки (ОКФ);

— задачи, использующие информацию о характере и профилях местности (ОХПМ);

— задачи, использующие информацию о дорожной сети (РДС);

— задачи, использующие информацию о местоположении объекта в пределах территории государства, зоны ответственности или нейтральной территории (ОМП).

К задачам ОХПМ относятся задачи выбора места развертывания радиорелейных станций (РРС), тропосферных станций (ТРС), радиолокационных станций (PJIC), средств радиотехнической разведки, радиоэлектронной борьбы и т.д. Задачи оценки защитных свойств местности в районах развертывания пунктов управления (ПУ) и узлов связи (УС), планирования огневого воздействия и т.п. также относятся к классу ОХПМ. Особенностью задач ОХПМ является необходимость определения с высокой скоростью характеристик местности в окрестностях точки с произвольными координатами.

Задачи ОМП используют в ЦКМ данные о государственных (сухопутных и морских) и иных границах, заданные в специальной форме — в виде замкнутых контуров.

По типу информационных потребностей многие ФЗ можно отнести сразу к нескольким различным классам. В частности, задача определения оптимального района развертывания РРС может обладать свойствами классов ОХПМ и РДС, а в процессе решения для организации диалога с пользователем — свойствами класса ОКФ.

ГИС, или Географические Информационные Системы — это компьютерные системы, позволяющие эффективно работать с пространственно — распределенной информацией. Они являются закономерным расширением концепции Баз Данных, дополняя их наглядностью представления и возможностью решать задачи пространственного анализа.

Практически в любой сфере деятельности мы встречаемся с информацией такого рода, представленной в виде карт, планов, схем, диаграмм и пр. Это может быть схема метро или план здания, карта экологического мониторинга территории или схема взаимосвязей между офисами компании, атлас земельного кадастра или карта природных ресурсов и многое, многое другое. ГИС дает возможность накапливать и анализировать подобную информацию, оперативно находить нужные сведения и отображать их в удобном для использования виде. Применение ГИС-технологий позволяет резко увеличить оперативность и качество работы с пространственно — распределенной информацией по сравнению с традиционными «бумажными» методами.

15 стр., 7480 слов

Проектирование технологических процессов обработки экономической информации

... исполнителя. 2. Проектирование технологических процессов обработки данных в пакетном режиме Особенности проектирования задач, решаемых в пакетном режиме. К задачам, решаемым в пакетном режиме (запускаемых, как правило, в виде фоновых заданий) относятся задачи, характеризующими следующими ...

Преимущества геоинформационных технологий. Используя ГИС-технологии, вы получаете возможность: значительно повысить оперативность всех этапов работы с пространственно-распределенными данными, начиная от ввода исходной информации, ее анализа и до выработки конкретного решения; использовать для ввода и обновления информации в базе данных современные электронные средства геодезии и системы глобального позиционирования (GPS), а значит — постоянно иметь самую точную и свежую информацию; заручиться высокой компетенцией специалистов, разрабатывающих программное обеспечение для ГИС-систем; для того, чтобы использовать, например, программы расчета распространения загрязнений, не нужно иметь математического образования.

Области применения ГИС сегодня крайне разнообразны: землеустройство, контроль ресурсов, экология, муниципальное управление, транспорт, экономика, социальные задачи и многое другое. В России происходит взрывной рост интереса к данным технологиям.

Традиционно ГИС — технологии применяются в земельном кадастре, кадастре природных ресурсов, экологии, сфере работы с недвижимостью и других областях, требующих оперативного управления ресурсами и принятия решений. Сейчас все шире начинают внедряться ГИС-системы массового пользования, типа электронных планов города, схем движения транспорта и т. п. По некоторым оценкам до 80-90% всей информации, с которой мы обычно имеем дело, может быть представлено в виде ГИС.ГИС — это закономерный этап на пути перехода к безбумажной технологии обработки информации, открывающий новые широкие возможности манипулирования данными, имеющими пространственную привязку.

Еще одной развитой областью применения ГИТ является учет, изучение и использование природных ресурсов, включая сюда и охрану окружающей среды. Здесь также встречаются как комплексные системы, так и специализированные: для лесного хозяйства, водного хозяйства, изучения и охраны дикой фауны и флоры и т.д. К этой области применения непосредственно примыкает использование ГИТ в геологии, как в научных, так и в практических ее задачах. Это не только задачи информационного обеспечения, но и, например, задача прогнозирования месторождений полезных ископаемых, контроль экологических последствий разработок и т.п. В геологических применениях, как и в экологических, велика роль приложений, требующих сложного программирования или комплексирования ГИТ со специфическими системами обработки и моделирования. Особенно в этом плане выделяются приложения в области нефти и газа. Здесь на стадии поисков и разведки широко используются данные сейсморазведки и весьма специфическое и развитое ПО по их обработке и анализу. Велика потребность в комплексных решениях, увязывающих собственно геологические и иные проблемы, что невозможно решить без привлечения универсальных ГИС.

15 стр., 7428 слов

Организация и технология производства работ по строительству ...

... причин. Раздел 3. Организация выполнения линейных земляных работ Сооружение земляного полотна автомобильной дороги осуществляется комплексно - ... 230+00,00 2х13010.55,24.0520Итого: 222 Своевременное строительство труб основано на индивидуальном методе, т.е. изготовлении всех элементов ... работ следует использовать материалы технического проекта. Земляное полотно при поточном способе выполнение работ ...

Отдельно следует выделить сугубо транспортные задачи. Среди них: планирование новых маршрутов транспорта и оптимизация процесса перевозок с возможностью учета распределения ресурсов и меняющейся транспортной обстановки (ремонты, пробки, таможенные барьеры).

Особенно перспективными в стратегическом плане предполагаются навигационные системы, особенно базирующиеся на спутниковых системах навигации с использованием цифровой картографии.

Способ осуществления справочно-аналитических функций ГИС

Изобретение относится к геоинформационной обработке данных и может быть использовано для осуществления геопространственного анализа специалистами, профессионально не владеющими геоинформационными технологиями. Технический результат заключается в расширении сферы применения и увеличении числа пользователей геоинформационных систем (ГИС).

Способ осуществления справочно-аналитических функций ГИС включает использование базовых функций ГИС-обработки множеством пользователей, не являющихся специалистами в области геоинформатики по сети Интернет. А также предполагает использование баз данных, расположенных на удаленных серверах, и использование растровой и векторной графической информации, наложение слоев с широким спектром данных на слой с географической основой, создание и хранение персональных геоинформационных данных на одном удаленном сервере. Результаты ГИС-обработки сохраняют на персональный компьютер пользователя без участия пользователя, посредством ГИС-приложения, представляющего собой программный модуль, подготовленный специалистом в области ГИС-технологий. Далее ГИС-приложение формирует и отсылает пользователю набор доступных в данный момент образцов результатов ГИС-обработки в виде картографических изображений. После чего пользователь сопоставляет поставленную перед ним справочно-аналитическую геоинформационную задачу с образцами результатов ГИС-обработки и выбирает наиболее подходящий образец.

Сущность способа осуществления справочно-аналитических функций ГИС поясняется рис.1, на которой изображен процесс решения геоинформационной справочно-аналитической задачи.

Рисунок 1 – Справочно-аналитических функций ГИС

1 — Интернет-браузер как средство отображения пользовательского интерфейса; 2 — Интернет-сервер;3 — Сеть Интернет; 4 — пользователь ГИС; 5 — ГИС-приложение; 6 — передача доступных в данный момент образцов ГИС-обработки пользователю в интернет-браузер; 7 — доступные для использования образцы результатов ГИС-обработки, представленные в виде картографических изображений; 8 — условие решаемой геоинформационной задачи; 9 — сопоставление пользователем условия решаемой задачи и образцов результатов ГИС-обработки; 10 — выбор пользователем подходящего образца результата ГИС-обработки; 11 – передача информации о выборе пользователя на сервер ГИС-приложению; 12 — формирование и передача набора требуемых исходных данных пользователю на основе выбранного образца результата; 13 — набор требуемых исходных данных; 14 — визуализация перечня требуемых исходных данных пользователю; 15 — сбор исходных данных; 16 — передача набора исходных данных на сервер в ГИС-приложение; 17 — формирование и передача алгоритма ГИС-обработки профессиональной ГИС; 18 — профессиональная ГИС; 19 — передача результата ГИС-обработки пользователю; 20 — результат ГИС-обработки; 21 — визуализация результата ГИС-обработки в виде карт, диаграмм, графиков, таблиц и др. 22 — передача пользователем условия новой геоинформационной задачи, решение которой недоступно в данный момент с помощью ГИС-приложения; 23 — специалист в области ГИС-технологий; 24 — подготовка ГИС-приложения специалистом для автоматического формирования алгоритма ГИС-обработки и обновление набора доступных в данный момент образцов результатов ГИС-обработки.

6 стр., 2845 слов

Инженерно-геодезические работы при реконструкции автомобильной ...

... геодезического обеспечения строительных работ. Геодезической разбивочной основой при строительстве и реконструкции автомобильных дорого на местности служат знаки, закрепляющие в плане вдоль дороги вершины углов поворотов ... привязки реконструируемого участка дороги к единой планово-высотной основе для обеспечения более удобного дальнейшего его включения в единую дорожную сеть страны. Применение ...

Работа пользователя осуществляется по сети Интернет (3) с помощью клиентского интерфейса, отображаемого в Интернет-браузере (1).

ГИС-обработка выполняется на Интернет-сервере (2), поэтому пользователь (4) может использовать функции ГИС из любой точки мира, где есть подключение к сети Интернет. Выполнение ГИС-обработки происходит в автоматическом режиме без участия пользователя (4) посредством ГИС-приложения (5), представляющего собой программный модуль, подготовленный специалистом в области ГИС-технологий (23).

ГИС-приложение (5) формирует и отсылает (6) пользователю (4) набор доступных в данный момент образцов результатов ГИС-обработки (7) в виде картографических изображений, пользователь (4) сопоставляет (9) поставленную перед ним справочно-аналитическую геоинформационную задачу (8) с образцами результатов ГИС-обработки (7) и выбирает наиболее подходящий образец (10).

ГИС-приложение (5), на основе выбранного образца (7), формирует и предоставляет (12) пользователю (4) набор требуемых исходных данных (13).

Пользователь (4) собирает (15) и передает (16) все требуемые исходные данные (13) в ГИС-приложение (5), которое автоматически формирует алгоритм ГИС-обработки (17) и передает его на выполнение профессиональной ГИС (18).

Профессиональная ГИС (18) выполняет алгоритм ГИС-обработки и передает (19) результат (20) в Интернет-браузер (1), в котором он визуализируется (21) в привычном для пользователя (4) виде (карты, графики, таблицы и др.).

В случае если пользователь (4) не смог выбрать подходящий образец результата (7) по причине его отсутствия, то он может направить (22) условие новой задачи, решение которой недоступно в данный момент с помощью ГИС-приложения (5), специалисту в области ГИС-технологий (23), который подготавливает ГИС-приложение (5) для решения нового типа задач путем формализации, создания алгоритмов и программных модулей автоматического формирования алгоритма ГИС-обработки с использованием функций профессиональной ГИС (18), а также обновляет набор доступных в данный момент образцов результатов ГИС-обработки (7).

Применение в строительстве

ГИС автомобильных дорог IndorGIS/Road – это не одна какая-то программа, а комплексное программное решение для дорожной отрасли. Различные организации, работающие в дорожной или в смежных отраслях, могут использовать в своей деятельности отдельные блоки этой системы для решения своих специфических задач.

Специализированная ГИС автомобильных дорог IndorGIS/Road (создана в ООО «ИндорСофт», г. Томск) – это крупный программный комплекс, предназначенный для системной автоматизации инженерной деятельности в дорожной отрасли. В основе комплекса лежит согласованный набор стандартов для представления всех видов атрибутивной и графической (картографической, а также планов, схем и чертежей) информации.

ГИС автомобильных дорог IndorGIS/Road включает в себя следующие основные программные компоненты (рис.2):

– Универсальная полнофункциональная геоинформационная система IndoGIS 5.0. Эта ГИС предназначена для ведения картографической информации по автомобильным дорогам различной степени детальности, ведения транспортных схем городов и региона, решения различных смежных задач (например, ведение кадастра).

– Информационная система автомобильных дорог Indorlnfo/Road 3.0. Ядро этой информационной системы (ИС) предназначено для хранения в единой базе данных всей паспортно-эксплуатационной информации об объектах автомобильной дороги и её анализа. Программа-клиент ИС Indorlnfo/Road позволяет автоматизировать широкий круг задач эксплуатации автомобильных дорог, в т.ч. паспорти- зации, диагностики, дислокации, инвентаризации, кадастра и оценки уровня содержания. Эта ИС может работать как независимо, так и внутри IndorGIS, непосредственно работая с указанными на карте объектами.

– Система подготовки чертежей IndorDraw 5.0. Эта программа предназначена для работы с отдельными чертежами, получаемыми в результате проектирования строительства или ремонта, исполнительной съемки, паспортизации, диагностики или мониторинга автомобильных дорог. В системе IndorDraw могут представляться любые виды чертежей, в т.ч. не имеющие географической привязки, например, линейные графики, схемы дислокации, чертежи продольных и поперечных профилей автомобильной дороги и т.д.

– Система автоматизированного проектирования автомобильных дорог IndorCAD/Road 5.0, система автоматизированного проектирования ремонта автомобильных дорог IndorCAD/Renew 5.0. Эти программы предназначены для проектирования нового строительства, реконструкции и ремонта автомобильных дорог. В рамках общей ГИС автомобильных дорог система проектирования выступает в качестве равноправного звена, которое как пользуется существующей картографической информацией из ГИС IndorGIS, так и передает в нее свои топографические планы и отдельные негеографические чертежи (в формате IndorDraw), получаемые в результате проектирования.

– Система подготовки и просмотра видеоизображений автомобильных дорог IndorVideoRow 1.0. Эта программа используется для записи видеорядов, географически привязанных к местности. Система применяется совместно с ГИС IndorGIS для просмотра видеорядов, привязанных к конкретным титулам дорог.

– Редактор знаков индивидуального проектирования Indor-RoadSign 1.0. Эта программа предназначена как для проектирования дорожных знаков, так и для редактирования и визуализации существующих дорожных знаков. В рамках общей ГИС автомобильных дорог данная программа используется для отображения на карте в IndorGIS дорожных знаков, при работе с паспортами дорожных знаков в Indorlnfo/Road, при подготовке различных кадастровых и инвентаризационных чертежей и планов.

– Геодезический редактор IndorSurvey 1.0. Эта программа предназначена для обработки результатов инженерно-геодезических изысканий. В зависимости от цели изысканий (кадастр, паспортизация, дислокация, проектирование или ремонт автомобильных дорог) результаты изысканий передаются в ГИС IndorGIS или в САПР АД IndorCAD/Road для формирования топографических планов местности.

Рисунок 2 – Состав ГИС автомобильных дорог IndorGIS/Road

– Векторизатор IndorVectohzer 1.0. Эта программа предназначена для векторизации – перевода сканированных (растровых) изображений карт, топографических планов, а также произвольных чертежей и схем в векторное представление в программах IndorGIS, IndorDraw или в IndorCAD/Road.

– Программа решения транспортных задач IndorTransport 2.0.

Этот модуль для ГИС IndorGIS предназначен для решения задач поиска кратчайших маршрутов, поиска ближайших сервисных пунктов, расчета ближайших зон обслуживания и других задач, решаемых на транспортной сети. Решение задач может производиться для передвижения на автомобильном транспорте либо на общественном (автобусы, троллейбусы, трамваи, метро и пр.).

– Программа моделирования транспортных потоков Indor-Traffic 2.0. Этот модуль для ГИС IndorGIS предназначен для моделирования транспортных потоков на уровне города или региона с использованием гравитационной модели корреспонденции.

Важнейшими базовыми компонентами геоинформационной системы автомобильных дорог IndorGIS/Road являются ГИС IndorGIS и информационная система Indorlnfo/Road, которые взаимно дополняют друг друга в управлении графической и атрибутивной информацией. Вокруг этих систем организовано все взаимодействие с другими компонентами программного комплекса. Весь программный комплекс IndorGIS/Road построен с использованием открытых объектно-ориентированных технологий ActiveX. По данной технологии организовано взаимодействие внутри IndorGIS/Road, а также можно легко интегрировать с другими системами. На рис. 3 представлены базовые информационные связи компонентов системы IndorGIS/Road.

Рисунок 3 – Информационные связи компонентов IndorGIS/Road

Информационные связи:

Просмотр и редактирование семантических данных: запросы и ответы. Экспорт и импорт фото, видео, схем, чертежей документов; вывод отчетов. Хранение всех видов данных в СУБД. Визуализация карт, планов, просмотр и навигации, поиск и анализ. Хранение готовых чертежей и СУБД. Хранение графических, фото и видео и других видов документов СУБД. Использование чертежей и других видов графики как «подложки» на картах. Экспорт и импорт фото, схем и чертежей в САПР. Экспорт и импорт геометрии по проектируемым и существующим объектам. Использование карт как «подложки» при проектировании; наложение проектных моделей на карты ГИС. Экспорт и импорт фото, схем и карт в САПР.

В настоящее время IndorGIS применяется во многих отраслях экономики. На ее основе создано множество прикладных решений в области управления автомобильными дорогами и инженерными сетями (электрическими, водопроводными, тепловыми, газовыми, сетями водоотведения), землей и недвижимостью.

С помощью IndorGIS можно выполнять полный цикл работ от ввода и редактирования пространственных данных, создания тематических карт до выполнения пространственного анализа данных и принятия решений.

Отличительной особенностью ГИС IndorGIS является то, что она поддерживает работу с графическими данными, присущими как ГИС, так и САПР. Это делает систему незаменимой в задачах, требующих комбинированных возможностей ГИС и САПР. Например, в задачах управления городским хозяйством требуется иметь поверх картографической основы схематичные или точные схемы инженерных сетей.

IndorGIS позволяет отображать пространственные объекты, используя около 75 картографических проекций, а также произвольные аффинные и анаморфические преобразования.

Модуль IndorTransport позволяет решать следующие задачи:

— поиск кратчайших маршрутов между пунктами по уличнодорожной сети или по сети маршрутного транспорта;

— планирование кратчайших маршрутов обхода заданных пунктов на карте пешком, по улично-дорожной сети или по сети маршрутного транспорта;

— поиск ближайших пунктов обслуживания для заданных точек событий по транспортной сети;

— построение зон ближайшего транспортного обслуживания за данными сервисными пунктами.

Система автоматизированного проектирования автомобильных дорог IndorCAD/Road 5.0 предназначена для проектирования автомобильных дорог всех технических категорий на стадии их строительства, реконструкции и ремонта.

Системы IndorCAD/Road и IndorCAD/Renew построены на общем программном ядре IndorCAD, на базе которого также созданы и другие системы транспортного, гражданского и промышленного строительства, например, для проектирования железных дорог (IndorCAD/Rail), для проектирования генеральных планов (IndorCAD/Site), а также система подготовки топографических планов IndorCAD/Topo.

Основным логическим элементом в САПР IndorCAD/Road является поверхность, состоящая из нерегулярной триангуляционной модели рельефа (заданной в виде совокупности высотных отметок, структурных линий и регионов) и множества связанных наборов данных: ситуационных линий и полигонов, дорожных знаков, зелёных насаждений, водопропускных труб, зданий и т.д. Система содержит средства анализа поверхностей (построение изолиний и изоконтуров, расчет уклонов и зон видимости, анализ водостока и мест скопления воды и т.д.), а также различные способы визуализации поверхности (отмывка рельефа, ЗD-вид).

Наиболее часто при проектировании автомобильных дорог в САПР IndorCAD/Road используется две поверхности: существующая (для которой исходными данными являются обработанные данные инженерно-геодезических изысканий) и проектная (поверхность, строящаяся на основе выполняемых инженером-проектировщиком проектных решений).

Средства анализа поверхностей в IndorCAD позволяют построить разность между любыми двумя поверхностями и рассчитать объём земляных работ, которые необходимо произвести, чтобы «превратить» одну поверхность в другую. Так могут быть вычислены, например, объемы насыпей и выемок при проектировании новой автомобильной дороги, а также (при сравнении проектной поверхности и поверхности, построенной по результатам исполнительной съёмки) для оценки точности исполнения проекта строителями.

САПР IndorCAD встроены средства трехмерной визуализации проекта, позволяющие проводить визуальный анализ качества подготовки существующей поверхности, а также визуализировать проектные решения. Все изменения в проекте, выполняемые пользователем, немедленно отображаются в окне ЗD-вида. Помимо выполнения собственно проектных решений система IndorCAD позволяет формировать различные выходные документы, используя интерфейс ActiveX различных приложений: ведомости, таблицы и отчёты передаются в программу Microsoft Excel, а чертежи (план, продольный и поперечные профили) – в систему подготовки чертежей IndorDraw. результаты проектирования дорог в IndorCAD могут быть переда-ны в информационную систему автомобильных дорог Indorlnfo/Road для последующего хранения и анализа. Кроме того, существует возможность подключать слои проектов IndorCAD в геоинформационную систему IndorGIS (например, для совместной визуализации множества разрозненных проектов и комплексного пространственного анализа).

Программные комплексы для геодезических изысканий

Инженерно-геодезические изыскания для строительства должны обеспечивать получение топографо-геодезических материалов и данных о ситуации и рельефе местности (в том числе дна водотоков, водоемов и акваторий), существующих зданиях и сооружениях (наземных, подземных и надземных) и других элементах планировки (в цифровой, графической, фотографической и иных формах), необходимых для комплексной оценки природных и техногенных условий территории (акватории) строительства и обоснования проектирования, строительства, эксплуатации и ликвидации объектов, а также создания и ведения государственных кадастров, обеспечения управления территорией, проведения операций с недвижимостью.

Решение о выборе конкретного программного обеспечения для камеральной обработки данных должно приниматься в проекте организации и производства геодезических работ, а при его отсутствии — инженером-геодезистом в зависимости от метода исполнительных съемок (безотражательная тахеометрия, лазерное сканирование), от используемых приборов (с определенным программным обеспечением, идущим в комплекте с прибором), от объема общей работы (число фасадных плоскостей, сложность форм, криволинейность и т.д.), количества исполнительной документации, ведения общей базы данных об объекте, от необходимости создания двух- или трехмерных моделей и других факторов.

Перечень программного обеспечения, которое может быть использовано для выполнения и обработки геодезических измерений при исполнительных съемках, приведен в табл. 1.

Таблица 1 – Перечень программного обеспечения геодезических измерений

Типы программного обеспечения

Наименование программного обеспечения

Основные задачи, решаемые программным обеспечением

Базовое программное обеспечение для обработки геодезических измерений

AUTOCAD Microstation

Система AutoCAD применяется для оформления практически всей графической строительной и др. документации, выпускаемой в нашей стране в электронном виде. Формат данных DGW, DXF, DWF — общепризнанный стандартом обмена графической информацией и ее хранения. AutoCAD предоставляет полный комплекс средств и инструментов для оформления чертежей, в т.ч. исполнительных схем

Универсальное специализированное программное обеспечение для обработки геодезических измерений

GEONICS Изыскания (RGS, RGS PL) CREDODAT 3.1

Проектирование опорных геодезических сетей, выбор оптимальной схемы сети, необходимых и достаточных измерений, подбор точности измерений (geonics).

Импорт данных, полученных с электронных регистраторов, и импорт координат (X, Y,Z), данных измерений из текстовых файлов в произвольных форматах. Поиск ошибок измерений и ошибок, допущенных при вводе данных.

Обработка данных с электронных геодезических приборов.

Расчет и уравнивание геодезических сетей.

Формирование отчетных ведомостей по результатам вычислений и др.

Программное обеспечение для работы с электронным тахеометром

LISCAD (Leica), Trimble Geomatic Office (Trimble) и аналоги

Экспорт и импорт данных геодезической съемки.

Контроль и проверка качества данных.

Уравнивание. Вычисления. Трансформирование координат. Автоматизированный процесс отрисовки.

Моделирование, 3D-визуализация.

Построение профилей, разрезов, сечений.

Сбор и экспорт ГИС-данных.

Возможность использования цифрового материала в качестве подложки.

Вычисление геометрических отклонений от проекта.

Создание отчетной документации.

Экспорт результатов обработки в другие программные комплексы и др.

Программное обеспечение для работы с наземным лазерным сканером

Cyclone (Leica), Riegl Riscan Pro (Riegl), Real Works Survey (Trimble), PointCloud (Kubit), RapidForm (INUS Technology), Polygon Editing Tool (Konica Minolta) и аналоги

Управление сканером при полевых работах.

Импорт данных с прибора.

Объединение сканов.

Ориентация в заданной системе, трансформация координат.

Оценка точности.

Создание 3D-моделей, чертежей, разрезов, сечений.

Виртуальная съемка.

Экспорт в AutoCad и др. приложения.

Организация сетевой работы нескольких пользователей и др.

Программное обеспечение для фотограмметрической обработки

PHOTOMOD («Ракурс», РФ)

Обработка данных различных видов съемки.

Выполнение процедур внутреннего, взаимного и внешнего ориентирования.

Автоматизированное построение цифровой модели в виде триангуляционной сети.

Редактирование цифровой модели.

Построение ортофотопланов.

Построение и экспорт пользовательских векторных объектов на основе ортофотоплана с возможностью измерения трехмерных характеристик созданных объектов.

Построение пространственной модели (в смысле возможности измерений пространственных координат) и измерение пространственных координат отдельных точек и расстояний.

Создание и редактирование векторных объектов в стереорежиме визуализации.

Экспорт в другие форматы векторных графических объектов на основе ортофотоизображения

Заключение

ГИТ позволяет выполнять над множествами картографических объектов операции, подобные обычным реляционным (JOIN, UNION, INTERSECTION).

Операции этой группы называются оверлейными, так как используют в разных вариантах пространственное наложение одного множества объектов на другое. Фактически оверлейные операции обладают большим аналитическим потенциалом, и для многих сфер применения ГИТ являются основными, обеспечивая решение прикладных задач (землепользования, комплексной оценки территорий и другие).

ГИТ предлагает совершенно новый путь развития картографии. Прежде всего, преодолеваются основные недостатки обычных карт: статичность данных и ограниченность емкости «бумаги» как носителя информации. В последние десятилетия не только сложные специализированные карты типа экологических, но и ряд обычных бумажных карт из-за перегруженности информацией становятся «нечитаемыми». ГИТ решает эту проблему путем управления визуализацией информации. Появляется возможность выводить на экран или на твердую копию только те объекты или их множества, которые необходимы пользователю в данный момент. То есть фактически осуществляется переход от сложных комплексных карт к серии взаимоувязанных частных карт. При этом обеспечивается лучшая структурированность информации, что позволяет ее эффективно использовать. Очевидно, что наблюдается тенденция возрастания роли ГИТ в процессе активизации информационных ресурсов, так как огромные массивы картографической информации эффективно переводимы в активную машиночитаемую форму только с помощью ГИТ. Кроме того, в ГИТ карта становится действительно динамическим объектом.

Гагарина Л.Г. «Разработка и эксплуатация автоматизированных информационных систем: учеб. пособие». – М.: 2007. Геоинформационные системы в дорожном строительстве: курс лекций для студентов строительных специальностей 270205 / сост. В.А. Шнайдер. – Омск: СибАДИ, 2010. – 81 с. Геоинформатика в дорожной отрасли / А.В. Скворцов, П.И. Поспелов, А.А. Котов – М.: МАДИ(ГТУ), 2005. – 250 с. Гобарева Я.Л. «Автоматизированные системы обработки экономической информации» М.: 2005. Избачков Ю.С., Петров В.Н. «Информационные системы: Учебник для вузов». СПб.: 2006. Система проектирования IndorCad. Проектирование автомобильных дорог / И.В.Кривых, Д.А. Петренко, В.Н. Бойков и др. – Томск: Изд-во Том. ун-та, 2008. – 250 с. Система проектирования IndorCad. Построение, обработка и анализ цифровой модели местности / И.В.Кривых, Д.А. Петренко, В.Н. Бойков и др. – Томск: Изд-во Том. ун-та, 2008. – 300 с. СНиП 3.01.03-84 «Геодезические работы в строительстве». СНиП 11-02-96 «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения».