Цифровые модели местности реферат
Обновлено: 05.07.2024
- технология автоматизированного проектирования с использованием программного комплекса credo
Составление цифровой модели местности. Виды ЦММ ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )
При автоматизированном проектировании автомобильных дорог основным источником информации о местности служат цифровые модели местности (ЦММ). Их разработка и последующее использование при проектировании дорог требуют в десятки раз меньших затрат времени и трудовых ресурсов по сравнению с получением необходимой информации при использовании топографических планов и стереомоделей по обычной технологии.
Составными частями цифровой модели местности являются: цифровые модели рельефа местности, цифровые модели ситуации, цифровые модели геологического и гидрогеологического строения местности, цифровые модели распределения экологических параметров на местности и др. Цифровые модели местности могут быть регулярными, нерегулярными, статистическими [13, 26].
В программном комплексе CREDO (подсистема CREDO-TER) используются цифровые модели рельефа (ЦМР), ситуации (ЦМС) и геологии (ЦМГ). ЦМР формируется на основе точек, структурных линий и контуров рельефа. При этом создается сеть, состоящая из треугольников, с помощью которой могут быть вычислены высотные отметки точек с известными координатами в плане, построены разрезы поверхности земли по заданному направлению, выполнено отображение рельефа с использованием горизонталей, условных изображений откосов и обрывов.
При этом предполагается, что поверхность внутри каждого треугольника, вершинами которого являются точки с известными координатами X, Y, Z, или между пересекающимися структурными линиями, представляет собой плоскость, уравнение которой в матричной форме имеет вид.
X — X1 Y — Y1 Z — Z1.
X2- X1 Y2 — Y1 Z2 — Z1 = 0 .
X3 — X1 Y3 — Y1 Z3 — Z1.
В результате преобразования матрицы получаем зависимость для определения высотной отметки Z точки при заданных ее координатах X и Y в плане:
Элементы цифровой модели рельефа местности.
Цифровая модель ситуации местности представляет собой совокупность объектов, положение и размеры которых заданы точками, а вид — с помощью условных знаков, контуров, линий и заполнений. По методу построений и характеристикам следует различать площадные, линейные и точечные объекты.
Источники данных для построения ЦММ Основой для создания ЦММ является массив точек с координатами X, Y, Z. Путем его обработки с помощью интерактивного графического аппарата строятся точечные, площадные и линейные объекты, создается математическая модель рельефа.
Данные для получения ЦММ могут формироваться одним из следующих способов:
- — при вводе информации в текстовых или специальных редакторах в процессе обработки материалов тахеометрической съемки, планово-высотных обоснований, линейных изысканий в подсистеме CREDO DAT;
- — при обработке информации с электронных регистраторов в подсистеме CREDO DAT;
- — при стереофотограмметрической обработке аэрои космических снимков (например, с помощью систем ВНИМИ, СПТБ);
- — при дигитализации картографического материала (ГРАФИТ-СПТБ и другие пользовательские системы);
- — при векторизации и дигитализации отсканированного отображения (система POCKBIT);
- — при импорте результатов проектирования в подсистемах СREDO CAD, CREDO PRO;
- — при непосредственном вводе данных с клавиатуры;
- — при импорте данных из внешних систем.
Схема обмена данными для подсистемы СREDO TER приведена на рис. 1.
При импорте данных из внешних систем они с помощью конверторов е преобразуются в файлы открытого обменного формата (ООФ) (рис.1) типа ТОР и ABR, которые создаются попарно с одинаковыми именами для одних и тех же участков. Число таких пар в рабочем каталоге не ограничено. Однако файл типа ТОР может существовать и использоваться самостоятельно.
Файлы ООФ конвертируются в файлы типа CMMV*BIN внутреннего формата CREDO TER, описание которых приводится в прил. 1.
Рис. 1. Схема обмена данными через открытый обменный формат
Последовательность работ при составлении цифровой модели рельефа местности В первую очередь, необходимо создать каталог для проектируемого объекта, так как вся информация по нему должна находиться в отдельном каталоге. Не допускается ввод данных и проектирование нескольких объектов в одном и том же каталоге. Это связано с тем, что файлы, образующиеся в процессе работы, имеют стандартные неизменяемые имена.
Геодезические работы CREDO DAT.
Объемная геологическая модель CREDO GEO.
Геометрическое проектирование CREDO PRO.
Проектирование автодороги CREDO CAD.
Утилиты Выход из системы Основное меню системы CREDO.
Геодезические работы CREDO DAT.
Цифровая модель местности CREDO TER.
Объемная геологическая модель CREDO GEO.
Геометрическое проектирование CREDO PRO.
Проектирование автодороги CREDO CAD.
Рис. 2. Взаимосвязь между процедурами, функциями и операциями при работе в подсистеме CREDO TER
После ввода всех точек необходимо перейти к созданию одного или нескольких контуров рельефа, с помощью которых выделяются участки поверхности, имеющие однородный рельеф. Допускается делать контур внутри других контуров. Отдельные контуры создаются для поверхностей, границы которых представляют собой изломы или сдвиги рельефа (откосы, обрывы, ямы и т. п. ).
Горизонтали в виде ломаных линий целесообразно применять для отображения искусственно созданных поверхностей: проезжей части и обочин дорог, различного вида планировок. Для естественного рельефа используются интерполяционные или сглаживаемые сплайнами, аппроксимационные горизонтали, которые выглядят более плавными по сравнению с интерполяционными. Однако, если последние проводятся точно через узлы интерполяции, то аппроксимационные горизонтали могут отходить от узлов интерполяции; при этом погрешность может достигать до ¼ сечения горизонталей. После выбора вида горизонталей, установки курсора внутри контура и нажатия левой клавиши мыши в рабочем окне возникает изображение поверхности с помощью горизонталей.
Для анализа рельефа предусмотрены два способа построения разреза: по любой ломаной линии, проведенной на сформированной поверхности, и просмотр рельефа в трехмерной перспективе.
В настоящее время в связи с повсеместным использованием в инженерной практике методов автоматизированного проектирования, а также с внедрением геоинформационных систем в различные отрасли жизнедеятельности человека всё более широкое применение находят цифровые модели местности.
Цифровая модель местности (ЦММ) – множество, элементами которого является топографо-геодезическая информация о местности. Она включает в себя:
- метрическую информацию – геодезические пространственные координаты характерных точек рельефа и ситуации;
- синтаксическую информацию для описания связей между точками – границы зданий, лесов, пашен, водоемов, дороги, водораздельные и водосливные линии, направления скатов между характерными точками на склонах и т.п.;
- семантическую информацию, характеризующая свойства объектов – технические параметры инженерных сооружений, геологическая характеристика грунтов, данные о деревьях в лесных массивах и т.п.;
- структурная информация, описывающая связи между различными объектами – отношения объектов к какому-либо множеству: раздельные пункты железнодорожной линии, здания и сооружения населенного пункта, строения и конструкции соответствующих производств и т.п.;
- общую информацию – название участка, система координат и высот, номенклатура.
Топографическая ЦММ характеризует ситуацию и рельеф местности. Она состоит из цифровой модели рельефа местности (ЦМРМ) и цифровой модели контуров (ситуации) местности (ЦМКМ). Кроме этого ЦММ может дополняться моделью специального инженерного назначения (ЦМИН). В инженерной практике часто используют сочетание цифровых моделей, характеризующих ситуацию, рельеф, гидрологические, инженерно-геологические, технико-экономические и другие показатели.
Цифровая модель местности, записанная на машинном носителе в определенных структурах и кодах представляет собой электронную карту.
При решении инженерно-геодезических задач на ЭВМ применяют математическую интерпретацию цифровых моделей, ее называют математической моделью местности (МММ). Автоматизированное проектирование на основе ЦММ и МММ сокращает затраты труда и времени в десятки раз по сравнению с использованием для этих целей бумажных топографических карт и планов.
Исходными данными для создания цифровых моделей местности являются результаты топографической съемки, данные о геологии и гидрографии местности.
По способу размещения исходной информации и правил ее обработки на ЭВМ цифровые модели местности делятся на регулярные, нерегулярные, структурные (рис. 34).
| а) | б) в) | |
| г) | д) | е) |
Рис. 34. Схемы цифровых моделей местности
Цифровая модель местности, в которой опорные точки с известными координатами располагаются в узлах геометрических сеток различной формы, например, в виде сети квадратов или равносторонних треугольников (рис. 34, а), называется регулярной. Используют также регулярные ЦММ на поперечниках к магистральному ходу (рис. 34, б).
Если на участок местности имеются крупномасштабные карты и планы, то создают ЦММ в виде массива точек, расположенных через определенные интервалы на горизонталях, путем перемещения визира дигитайзера по горизонтали (рис. 34, в).
В регулярных ЦММ геоморфология местности не учитывается, поэтому их предпочтительно использовать для равнинной местности.
Цифровая модель местности, в которой точки располагаются произвольно в пределах однородных по рельефу, геологии, гидрологии участков местности без какой-либо определенной системы, но с заданной густотой и плотностью называется нерегулярной.
Цифровая модель местности, которая состоит из точек с известными координатами, расставленных в вершинах переломов структурных (орографических) линий рельефа называется структурной.
Структурные ЦММ используют в основном для пересеченной местности. Точки структурных цифровых моделей рельефа могут располагаться:
- множеством природных и антропогенных объектов, представленных их
семантическими свойствами и сочетаниями линий и точек на топографической поверхности, являющимися следами ее сечения объектами.
Таким образом, при цифровом моделировании земная поверхность должна быть представлена моделями ситуации и моделями рельефа, на основе растровой и векторной моделей данных, каждая из которых имеет преимущества, недостатки и область целесообразного использования.
Цифровая модель местности (ЦММ) – цифровая картографическая модель, содержащая данные об объектах местности и ее характеристиках.
Цифровая модель местности (ЦММ) - совокупность информации о положении, характеристиках объектов местности, связях между ними и топографической поверхности, представленные в форме, доступной для обработки на ЭВМ.
ГОСТ - Цифровое представление пространственных объектов, соответствующих объектовому составу топографических карт и планов, используемое для производства цифровых топографических карт; \"множество, элементами которого являются топографо-геодезическая информация о местности и правила обращения с ней\".
При решении тех или иных задач достаточно часто используют либо плановую часть соответствующей карты, либо высотную. Аналогично в составе цифровой модели местности можно выделить цифровую модель объектов (ситуации, контуров) и цифровую модель рельефа.
Цифровая модель объектов (ЦМО) - совокупность информации о плановом положении, характеристиках объектов и связях между ними.
Иногда в технической литературе ее называют также цифровой моделью ситуации (ЦМС) или контуров (ЦМК).
1. Цифровая модель рельефа (ЦМР) - информация о рельефе местности, представленная совокупностью точек с известными координатами и высотами, связей между ними и способа определения высот новых точек по их известным плановым координатам. Под термином цифровая модель рельефа (ЦМР) понимают математическое представление участка земной поверхности, полученное путем обработки материалов топографической съемки.
Таким образом, цифровая модель местности:
- представляет собой упорядоченную по определенным правилам информацию об объектах местности;
- обладает рядом свойств (точность, адекватность, однозначность и др.);
- характеризуется набором параметров;
- создается путем сбора и преобразования топографической информации по определенным математическим правилам.
На основе ЦММ Вы сможете:
- вести дежурные планы застраиваемой территории;
- формировать данные для кадастровых (землеустроительных, градостроительных и других) систем;
- проводить работ по проектированию и мониторингу состояния объектов и местности
- использовать в качестве основы для построения карт и планов.
Цифровые модели местности могут быть: растровые, векторные, гибридные.
- Растровая модель данных основана на использовании регулярной решетки, элементы которой отображают определенные участки исходного объекта (в частности - местности), называются пикселами и характеризуются цветом и яркостью.
Построение автоматизированных систем крупномасштабного картографирования или проектирования на основе растровой модели данных затруднено, так гак не допускает выделения конкретных объектов (дорог, зданий, иных элементов или объектов). Поэтому такая модель используется для представления аналоговых карт и планов с целью последующего преобразования и создания на их основе цифровой модели местности или рельефа, либо в качестве обзорного материала.
- Векторная модель данных ориентирована на описание пространственного положения объектов с помощью примитивов первых четырех типов: точек, линий, контуров и поверхностей и содержит как координаты соответствующих элементов, так и некоторые другие параметры.
- Регулярная модель данных также основана на использовании регулярной решетки, но ее элементы представляют собой формализованные описания свойств соответствующих им фрагментов территории или содержат ссылки на эти описания.
Кольцов А.С. Федорков Е.Д. Геоинформационные технологии
- формат doc
- размер 1.41 МБ
- добавлен 18 сентября 2009 г.
В учебном пособии изложены общие сведения о геоинформатике и геоинформационных системах (ГИС). Рассмотрены методы организации данных и представления пространст-венных объектов в ГИС, геоинформационные технологии построения карт геологического содержания и другие области использования ГИС-технологий, а также инструментальные средства ГИС. Охарактеризованы современные проблемно-ориентированные системы обработки и интерпретации геофи-зической и геох.
Курсовая работа - Геоинформационые системы, их происхождение, назначение и функции
- формат doc
- размер 709 КБ
- добавлен 08 января 2012 г.
Хабаровск, 2011. - 42 с. Содержание. Введение. Общая характеристика геоинформационых системах. Особенности организации данных в геоинформационых системах. Базовые компоненты геоинформационых системах. Технологии моделирования геоинформационых системах. Цифровые модели рельефов. Источники данных для формирования цифровых моделей рельефа. Интерполяции. Технологии построения цифровых моделей рельефа. Требования к точности выполнения процессов. Прмен.
Перов А.И., Харисов В.Н. (ред.). ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования
- формат pdf
- размер 86.76 МБ
- добавлен 12 июня 2010 г.
Изд. 3-е, перераб. - М.: Радиотехника, 2005. - 688 с.: ил В книге изложены принципы построения СРНС ГЛОНАСС, даны её системные характеристики и основные характеристики подсистем космических аппаратов, наземного контроля и управления и навигационной аппаратуры потребителей, а также дифференциальных дополнений СРНС. ОГЛАВЛЕНИЕ Общие принципы построения спутниковых радионавигационных систем. Структура спутниковых радионавигационных систем. Шкалы.
Раклов В.П. Картография и ГИС. Учебное пособие
- формат pdf
- размер 3.01 МБ
- добавлен 10 марта 2010 г.
Содержание. Общие вопросы картографии. Математическая картография. Основные этапы создания карт. Картографические методы использования карт. Географические информационные системы (ГИС) в картографии. Технологические вопросы создания тематических карт в среде ГИС МарInfo. Создание тематических карт. Технологические схемы создания цифровых. кадастровых карт.
Реферат - Возможности применения анаморфоз в географических исследованиях
- формат doc
- размер 1020.5 КБ
- добавлен 13 ноября 2010 г.
Содержание Введение История и способы создания анаморфированных картографических изображений История и способы создания анаморфированных картографических изображений Метод механической аналогии Метод, основанный на применении электрического моделирования Фотографический способ создания анаморфоз Численные методы создания анаморфоз Создание анаморфированных изображений для географических исследований Моделирование решений по предотвращению и ликви.
Реферат - Геоинформационные системы
- формат doc
- размер 764 КБ
- добавлен 09 апреля 2011 г.
Введение. Общая характеристика ГИС. Особенности организации данных в ГИС. Базовые компоненты ГИС. Методы и технологии моделирования в ГИС. Информационная безопасность в ГИС. Поддержка принятия решения в ГИС. Приложения и применение ГИС. Заключение. Библиографический список.
Скворцов А.В. Триангуляция Делоне и ее применение
- формат pdf
- размер 29.23 МБ
- добавлен 25 января 2010 г.
Томск: Изд-во Том. ун-та, 2002. - 128 с. ISBN 5-7511-1501-5. В книге рассматриваются триангуляция Делоне и её обобщение - триангуляция Делоне с ограничениями. Приводятся 5 вариантов структуры данных, 4 способа проверки условия Делоне, 4 группы алгоритмов построения триангуляции Делоне (всего 28 алгоритмов) с оценками трудоемкости, 4 алгоритма построения триангуляции Делоне с ограничениями. Рассматривается применение триангуляции Делоне с ограниче.
Тикунов В.С. Моделирование в картографии
- формат djvu
- размер 7.59 МБ
- добавлен 05 апреля 2009 г.
М., МГУ, 1997, 405 Современные аспекты тематической картографии. Принципы и критерии моделирования тематического содержания карт. Разработка методов моделирования структуры, взаимосвязи и динамики географических явлений, сложных математико-картографических моделей. Рассматриваются вопросы надежности моделирования, автоматизации в картографии и геоинформатике
Цветков В.Я. Геоинформационные системы и технологии
- формат doc
- размер 3.16 МБ
- добавлен 26 сентября 2009 г.
Шпаргалка по ГИС
- формат doc
- размер 54.82 КБ
- добавлен 15 апреля 2010 г.
28 вопросов: Определение и области применения ГИС. Составные части ГИС. История развития ГИС. Стадии и этапы процесса разработки интегрированных автоматизированных систем Типы ЭС для решения задач ГИС. Понятие о пространственных объектах и пространственных данных. Системы координат. Классы данных, координатные данные, слои. Основные понятия моделей данных. Классификация моделей данных. Взаимосвязи между координатными моделями. Атрибутивные данные.
Читайте также: