Введение
Цифровая модель местности (ЦММ) – совокупность данных (пространственных координат) о каком-либо множестве точек, которая представляет собой многослойную модель, состоящую из частных моделей (слоев), например, из ситуации (здания, сооружения, дорожная сеть и т.д.), рельефа (отметки и глубины точек), а также технико-экономических, геологических и других характеристик. Указанная совокупность может представлять собой отдельно цифровую модель рельефа (ЦМР) и цифровую модель ситуации (ЦМС) (ситуации местности). [1]
Цифровые модели местности в некоторой степени составляют определенный пласт в информационном обеспечении ГИС (географических информационных системах), АИС для ведения кадастров (автоматизированных информационных системах), системах позиционирования и навигации. Модели местности выступают в данном случае в качестве картографической основы для привязки полученных в результате инженерных изысканий, земельно-кадастровых работ, обследований данных в пространстве.
МенюГЕО представляет собой программный комплекс, который работает на базе AutoCAD. МенюГЕО позволяет решать ряд прикладных задач, упрощает и автоматизирует проектно-изыскательские работы, предназначен для использования специалистами по изысканиям, а также проектировщиками инженерных сооружений. МенюГЕО разрабатывается разными авторами, например, программа выравнивания строк «ATextDen» принадлежит Флюстикову Д., ее прототипом послужила программа Алексея Бабуйчика «aMoveTxt» (Copyright (C) 2001 by AlexSoft, Babishuk A.V.).
Начало проектирования этого программного комплекса было положено в 2006 году, а совершенствование и дополнение происходит и по сей день. К сожалению, данное приложение еще не имеет лицензии, но активно используется многими специалистами.
Актуальность создания цифровой модели местности с помощью приложения МенюГЕО на платформе Autodesk AutoCAD заключается в удобстве хранения и обработки пространственных данных, а также конечного представления картографического материала. Кроме того, в программном обеспечении AutoCAD есть возможность экспорта ЦММ в ряд других программ в форматах dwf, fbx, wmf (метафайл), sat (ACIS), stl (литография), eps, dxk, bmp, dwg, dgn, iges.
Целью данной работы является создание цифровой модели местности с помощью цифровой обработки материалов наземной автоматизированной топографической съемки. В качестве объекта был выбран храм Приход Святой равноапостольной княгини Ольги, расположенный по адресу: г. Нижний Новгород, ул. Верхнепечерская, д. 8А.
- Импорт съемных точек в программу Autodesk AutoCAD из текстового файла с помощью МенюГЕО
Для появления в программе AutoCAD ряда дополнительных команд, в том числе импорта точек из текстового файла, был загружен файл адаптации (cuix) menuGEO 0_15. Это производилось с помощью диалогового окна «Загрузка/выгрузка адаптаций», которое было вызвано командой МЕНЮЗАГР (рис.1.1).
Рисунок 1.1 – Окно «Загрузка/выгрузка адаптаций»
При этом для корректной работы в параметрах во вкладке «Файлы» были указаны пути доступа к вспомогательным файлам (сопутствующие файлы адаптации). После загрузки адаптации в строке меню появилась вкладка МенюГЕО (рис.1.2).
Рисунок 1.2 – Вкладка меню «МенюГЕО»
Затем с помощью последовательности команд: «Импорт/экспорт точек – Импорт точек» было открыто окно импорта, в котором был выбран необходимый текстовый файл (он является результатом тахеометрической съемки), а также были установлены параметры, указанные на рисунке 1.3.
Таким образом, после выполненных действий в пространстве модели появились пикеты с номерами точек и отметками (рис.1.4).
Рисунок 1.4 – Импортированные съемные точки в пространстве модели
- Создание ситуации местности (ЦМС) по съемочным точкам
На следующем этапе выполнялась отрисовка ситуационных объектов по импортированным точкам.
Ситуация – совокупность объектов местности изображённой на планах и картах [2]; это все объекты местности, которые изображаются на планах и картах с помощью условных знаков (масштабных, внемасштабных, пояснительных) в соответствии с требуемым масштабом картографической продукции. На плане отображаются следующие ситуационные объекты: существующая застройка, благоустройство, коммуникации, растительность, гидрография, сооружения и др.
При работе все объекты классифицируются по слоям («Здания_строения», «Сооружения», «Кабель ВН», «Рельеф» и т.д.) (рис.2.1). Для группы объектов, находящихся в одном слое таким образом можно выбрать цвет, тип и вес линии.
Рисунок 2.1 – Диспетчер слоев
Для единства изображения всех объектов был использован классификатор условных знаков для масштаба 1:500, разработанный Институтом развития агломераций Нижегородской области. Данный классификатор содержит перечень условных обозначений: для каждого линейного знака определены какие-либо тип линии и вес, для каждого точечного – определен блок, а для площадных – свойства штриховки. Кроме того, условные знаки сгруппированы послойно, пример обозначений, относящихся к слою «41_Дорожная сеть» представлен на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2 – Раздел классификатора условных знаков масштаба 1:500 «41_Дорожная сеть»
При отрисовке объектов местности выбирались инструменты рисования в зависимости от вида условных знаков (табл.1).
| Вид условного знака | Инструмент для рисования |
| Линейный | Вкладка «Рисование» — Полилиния |
| Площадной | Вкладка «Рисование» — Штриховка |
| Внемасштабный | Вкладка «Блок» — Вставка — Дополнительные параметры |
| Пояснительный | Вкладка «Аннотации» — Текст |
Таблица 1 – Соответствие инструмента для рисования определенному виду условного знака
Используя абрисы, производилась отрисовка объектов местности путем соединения соответствующих точек. После этого были нанесены все пояснительные надписи (характеристики коммуникаций, зданий, дорожного покрытия и т.д.), а также аккуратно сориентированы отметки точек (во избежание их наложения друг на друга, а также неравномерной концентрации по чертежу).
Отображение условного знака какого-либо линейного объекта можно было привести к надлежащему виду 2 способами. Первый способ заключается в ручном изменении характеристик, которое производилось посредством следующей последовательности действий: Выбор объекта – Вкладка «Слои» — «Свойства слоя». В открывшемся окне изменялись цвет, тип линий, масштаб типа линий, вес линий, генерация типа линий, а также другие характеристики на усмотрение. Второй способ более автоматизированный и заключается в использовании вышеупомянутого классификатора условных знаков и команды «Копирование свойств». Для этого на вкладке «Свойства» нажималась кнопка «Копирование свойств», далее выбирался исходный объект, а затем целевой.
Отображение площадного условного знака редактировалось аналогичными образами.
Стоит отметить, что в соответствии с требованиями, предъявляемыми к картографической продукции, пояснительные надписи должны быть оформлены в строго установленном стиле (рис.2.3). Таким образом, в зависимости от назначения надписи для нее выбирался шрифт и размер.
Рисунок 2.3 – Шрифты, используемые при создании ЦММ
Результат данного этапа работы представлен на рисунке 2.4.
Рисунок 2.4 –Цифровая модель ситуации
- Создание цифровой модели рельефа
Цифровая модель рельефа — это цифровое представление земной поверхности как непрерывного явления, описывающее ее с определенной точностью, в виде растра или регулярной сети ячеек заданного размера. Под ЦМР понимают множество точек с известными геодезическими координатами и правило определения высоты любой другой точки, не входящей в это множество.[3]
Для создания цифровой модели рельефа была выполнена следующая последовательность действий: Вкладка в строке меню «МенюГЕО» — Цифровая модель местности – Создать ЦММ. После этого появилось окно, в котором были установлены следующие параметры (рис. 3.1).
Рисунок 3.1 – Окно «Создание ЦММ»
Далее программа запросила выбрать объекты. В качестве опорных объектов для построения ЦМР были выбраны пикеты (точки), относящиеся к рельефу. Таким образом, точки, которые снимались «без отметок», у которых положение Z в пространстве не соответствует действительному, переносились заранее в другой отключенный слой, во избежание создания ошибок при построении ЦМР.
После выбора объектов, программа строила треугольники ЦМР (рис. 3.2).
Рисунок 3.2 – Треугольники ЦМР
После этого с помощью некоторых команд были построены горизонтали: Вкладка в строке меню «МенюГЕО» — Цифровая модель местности – Создать горизонтали. Далее открылось диалоговое окно, в котором была выбрана исходная для построения ЦММ, а также интервал горизонталей (рис.3.3 и рис.3.4).
Рисунок 3.3 – Окно «Выбор рабочей ЦММ»
Рисунок 3.4 – Окно «Создать горизонтали»
Завершающим этапом являлось оформление горизонталей, которое также выполнялось с помощью команд МенюГЕО: Вкладка в строке меню «МенюГЕО» — Цифровая модель местности – Оформить горизонтали. Далее появилось диалоговое окно, в котором были установлены следующие параметры (рис. 3.5).
Рисунок 3.5 – Окно «Оформить горизонтали»
Так как треугольники ЦМР были построены на всей поверхности, то и горизонтали были начерчены вне зависимости от ситуационных объектов, поэтому далее была выполнена корректировка с помощью следующих инструментов: Вкладка «Редактирование» — «Разорвать в точке»/ «Разорвать»/ «Обрезать». Таким образом, были убраны горизонтали, которые проходили под зданиями, строениями, по дорожному покрытию (асфальту, брусчатке, цементу). Результат данного этапа представлен на рисунке 3.6.
Рисунок 3.6 – Цифровая модель местности
Выводы
- Произведен импорт точек из текстового файла.
- Были созданы необходимые слои, отрисована ситуация (ЦМС), все объекты были оформлены в соответствии с требованиями и классификатором условных знаков.
- Были построены треугольники ЦМР и горизонтали, которые были оформлены и отредактированы.
Результатом данной работы является цифровая модель местности храма Приход Святой равноапостольной княгини Ольги, расположенного по адресу: г. Нижний Новгород, ул. Верхнепечерская, д. 8А.
Список литературы
- Понятие о цифровой модели местности — URL : https://centr-geodezii.ru/inform/o-geodezii/toposjomki/cifrovaja-model-mestnosti.html (дата обращения 01.11.20). — Текст : электронный.
- Изображение местности на картах. Ситуация. Способы съемки ситуации – URL : https://studopedia.ru/13_8714_izobrazhenie-mestnosti-na-kartah-situatsiya-sposobi-s-emki-situatsii.html (дата обращения 30.10.20). — Текст : электронный.
- Цифровые модели рельефа – URL :https://innoter.com/products/prostranstvennie-dannie/tsifrovye-modeli-relefa (дата обращения 01.11.20). – Текст : электронный.