Компьютерные технологии в решении топографо геодезических задач реферат

Обновлено: 02.07.2024

Почему геодезические вычисления необходимо автоматизировать.

Предпосылки к автоматизации геодезических вычислений.

В последние пятнадцать лет развитие электронной техники и технологии можно сравнить с лавинообразным процессом - чем выше настоящий уровень компьютерной технологии, тем, соответственно быстрее идет ее развитие. Это связано с тем, что в данном случае продукты технологии служат одновременно и ресурсом, необходимым для ее развития. Поэтому мы стали свидетелями действительно лавинообразного развития разнообразной электронно-вычислительной техники, увеличения ее мощности, снижением стоимости ее производства и, как следствие всего этого, проникновения ее практически во все сферы жизни общества. Это, естественно, породило проблему прикладного использования, которую можно рассмотреть и в аспекте автоматизации обработки результатов геодезических вычислений.

Таким образом, подводя итог этому вступлению, необходимо сказать о том, что в настоящее время информационные технологии все глубже проникают практически во все сферы общества, и скорость этого процесса все еще возрастает. Поэтому для решения прикладных задач теперь уже решающую роль играет не доступность компьютеров и компьютерных технологий, как всего десять-пятнадцать лет назад, но, скорее, правильность выбора средств для решения конкретных задач, которые должны удовлетворять требованиям учета специфики, но в то же время являться универсальными и простыми в освоении. Поэтому данный обзор, ни в коем случае не претендующий на абсолютную полноту, служит для того, чтобы составить представление о целесообразности выбора того или иного программного средства для автоматизации решения какой-либо конкретной задачи.

Обзор средств автоматизации

Два подхода к автоматизации – использование специализированного программного обеспечения геоинформационных систем (ГИС) и использование универсальных средств (электронных таблиц) в целях автоматизации геодезических вычислений.

Существуют два принципиально различающихся подхода к созданию средств автоматизации геодезических вычислений, отраженные в заголовке. Поэтому при выборе программного обеспечения для разработки какого-либо средства автоматизации вычислений необходимо сделать выбор между двумя этими подходами.

Нужно сразу сказать, что собственно использование специализированного программного обеспечения как таковое не является именно разработкой нового средства автоматизации вычислений, по причине того, что это программное обеспечение само по себе является именно таким средством, которое необходимо лишь должным образом сконфигурировать для выполнения той задачи, которую необходимо решить. Иными словами, нет необходимости разрабатывать алгоритмы обработки результатов измерений, но необходимо лишь правильно использовать изначально заложенные программистами возможности системы для решения конкретной задачи. Но тут как раз и возникает проблема.

Дело в том, что в основном специализированные ГИС изначально предназначаются для решения достаточно узкого круга задач, и расширению поддаются с трудом. Поэтому, если решение данной задачи лежит в пределах возможностей данной ГИС, то тогда задача с использованием ее решается без труда, но если изначально ГИС не создавалась для работы с таким типом задач, то решить задачу с использованием данной системы будет весьма проблематично. Иными словами, например, ГИС, предназначенные для изучения и моделирования структуры рельефа будет весьма сложно, если только вообще возможно, приспособить к решению задач из области обработки результатов измерений строительной геодезии.

Поэтому необходимо четко представлять возможности различных геоинформационных систем для того, чтобы отдать предпочтение той или иной из них при решении конкретной задачи, а если среди них не окажется нужной, то тогда средство необходимо разработать вручную, если это оправдано с точки зрения затраченного времени.

Краткий обзор средств автоматизации, основанных на использовании специализированных ГИС. Требования, предъявляемые к ним.

Использование специализированных ГИС позволяет сократить время, требуемое для проведения расчетов в процессе камеральной обработки и многократно увеличить надежность и безошибочность вычислений.

Критерии включения в обзор

Поэтому в настоящем обзоре остановимся только на программных продуктах Topocad и FieldWorks.

Требования к геодезической программе.

Прежде чем перейти к обсуждению программных продуктов, необходимо выделить возможности, которые должны быть реализованы в топографических пакетах.

•Импорт данных из полевых накопителей электронных тахеометров или полевых компьютеров. Желательна поддержка форматов различных фирм. Данные можно импортировать непосредственно через последовательный порт компьютера или считывать из текстового файла соответствующего формата. Хотя производители приборов практически всегда предлагают необходимые интерфейсы для формирования текстовых файлов результатов измерений на диске компьютера, представляется полезной поддержка обеих возможностей импорта. Необходимо также иметь средства для редактирования полевых измерений.

•Обработка результатов измерений в сети обоснования. Наиболее популярными способами построения обоснования на сегодняшний день являются пространственная полигонометрия и различного рода засечки. Полезной представляется возможность автоматического вычисления координат точек обоснования, контроль грубых ошибок, уравнивание и оценка точности. Контроль грубых ошибок по-прежнему весьма важен, поскольку даже при наличии автоматической регистрации результатов измерений остается вероятность ошибочного кодирования точек, неточного центрирования и измерения высот прибора и визирных целей.

•Вычисление прямоугольных координат пикетов по результатам полярных измерений. Большинство электронных тахеометров позволяют вычислять и записывать в память прямоугольные координаты непосредственно в поле.

•Средства графического редактора и структурирования графических объектов, например, размещение объектов в различных слоях. При этом наличие многих функций мощных графических редакторов, например пространственная визуализация и т.д., необязательно.

•Наличие библиотеки российских условных знаков и возможность создания собственных символов.

•Построение и редактирование моделей рельефа и горизонталей.

Основные характеристики Основные параметры включенных в настоящий обзор пакетов программ приведены в таблице.

Тема: Использование современной компьютерной техники и программного обеспечения для решения прикладных задач в области геодезических измерений.

Автор: студент гр. ГГ-09-2 ________________ /Скоропупов М.В./

Руководитель проекта _доцент_ ________________ /Косовцева Т. Р./

(должность) (подпись) (Ф.И.О.)

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный горный институт им Г.В. Плеханова (технический университет)

Кафедра информатики и вычислительной техники

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ / РАБОТА

По дисциплине _____________Информатика______________________

(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

Студенту группы ГГ-09-2 Скоропупов М.В.

(шифр группы) (Ф.И.О.)

1. Тема проекта: Использование современной компьютерной техники и программного обеспечения для решения прикладных задач в области геодезических измерений.

2. Исходные данные к проекту Изложены в методических указаниях

3. Содержание пояснительной записки Пояснительная записка включает в себя задание на выполнение работы, титульный лист, аннотацию, оглавление, введение, собственно текст пояснительной записки, заключение, список используемой .

4. Срок сдачи законченного проекта ______________________________

Руководитель проекта доцент _____________ /Косовцева Т. Р./

(должность) (подпись) (Ф.И.О.)

Дата выдачи задания: _____________________

В данной работе представлено описание решения типовых геодезических задач на основе языка программирования Turbo Pascal 7.0, проверка которых осуществлялась с помощью табличного процессора Microsoft Office Excel 2007 и MathCad 14. Отчёт оформлен в текстовом процессоре Microsoft Office Word 2007.

The explanatory note represents the report on course work on a theme: the decision of geodetic problems with the help of programming language Turbo Pascal and tabulared processor Excel and MathCad 14. The report is made out in word-processor Microsoft Word.

Pages 60, figures 23, tables 3.

1. ОБРАТНАЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА

1.1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

1.2 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

1.3 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

1.4 БЛОК СХЕМА ДЛЯ TURBO PASCAL

1.5 ТЕКСТ ПРОГРАММЫ

1.7 РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОГРАММЫ

1.8 ТАБЛИЧНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ MS EXCEL

1.9 ВЫЧИСЛЕНИЯ В MATHCAD

2. ПРЯМАЯ УГЛОВАЯ ЗАСЕЧКА

2.1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

2.2 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

2.3 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

2.4 АЛГОРИТМ ДЛЯ TURBO PASCAL

2.5 ТЕКСТ ПРОГРАММЫ

2.7 РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОГРАММЫ

2.8 ТАБЛИЧНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В MS EXCEL

2.9 ВЫЧИСЛЕНИЯ В MATHCAD

3. ОБРАТНАЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ ЗАСЕЧКА

3.1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

3.2 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

3.3 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

3.4 АЛГОРИТМ ДЛЯ TURBO PASCAL

3.5 ТЕКСТ ПРОГРАММЫ

3.7 РЕЗУЛЬТАТ ПРОГРАММЫ

3.8 ТАБЛИЧНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ MS EXCEL

3.9 ВЫЧИСЛЕНИЯ В MATHCAD

4. РЕШЕНИЕ СЛАУ МЕТОДОМ ГАУССА

4.1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

4.2 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

4.3 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

4.4 БЛОК-СХЕМА АЛГОРИТМА

4.5 ТЕКСТ ПРОГРАММЫ

4.7 РЕЗУЛЬТАТЫ РЕШЕНИЯ

4.8 ТАБЛИЧНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ MS EXCEL

4.9 ВЫЧИСЛЕНИЯ В MATHCAD

Камеральная обработка результатов геодезических измерений является одной из важнейших частей процесса по получению координат пунктов геодезической сети.

При камеральной обработке результатов измерений высокоточных геодезических работ объем вычислений становится весьма большим. Так как исполнителем работ является человек, то нельзя полностью гарантировать совершенное отсутствие ошибок.

Камеральная обработка в целом является достаточно легко формализуемым процессом, в связи с этим геодезические вычисления были автоматизированы.

Целью выполнения курсовой работы является закрепление устойчивых навыков работы в средах программирования при решении типовых задач в области геодезии. В частности овладеть основными принципами построения алгоритмов, методами вычислений и их реализации на компьютере, приобрести навыки постановки задач, построения математических моделей при обработке экспериментальных данных и анализ.

Программное обеспечение, такое как StarNet - уравнивание геодезических сетей, Mapsuite - создание инженерно-топографических планов, LEICA Geo Office - обработка геодезических измерений, SiteMaster - автоматизация обмерных работ, GeometricalGeodesy - решение геодезических задач в системе Mathematica, предназначены для решения различных геодезических задач. В данной работе представлено решение аналогичных задач с помощью языка программирования Turbo Pascal, табличного процессора Microsoft Excel 2007 и MathCad 14.

При написании программ на языке Turbo Pascal были использованы операторы:

условный оператор If определяет, что тот или иной оператор должен выполняться лишь в том случае, если справедливо заданное условие.

оператор повтора For используется, если количество повторных выполнений заданной группы операторов известно заранее и составной оператор следует выполнять повторно до тех пор, пока не будут перебраны все значения управляющей переменной.

операция Assign (присваивание имени файла). По синтаксису она состоит из имя файла и переменной типа файлов. Все действия производят над дисковым файлом.

операция Close (закрыть файл). Дисковый файл, назначенный переменной, закрывается и справочник диска обновляется с тем, чтобы в нём в дальнейшем отобразить новые сведения о состоянии файла.

операция Reset (установка файла в исходное состояние). При выполнении этой операции дисковый файл с именем, присвоенным файловой переменной, подготавливается к обработке и указатель файла устанавливается на начало файла.

В одной из задач выполняются операции над массивами. Массив-структурный тип данных, состоящий из фиксированного количества компонентов, имеющих один и тот же тип, называемый типом компонента, или базовым и базовым типом. Доступ к каждому отдельному компоненту массива обеспечивается путём индексирования элементов массива. Индексы представляют собой целочисленные выражения какого-либо скалярного типа. Индекс заключается в квадратные скобки и записывается вслед за индентификатором массива и его тип называется типом индекса.

Также при написании программ использовались стандартные арифметические функции ( abs, arctan, sqr, sqrt и т.д.).

При создании пояснительной записки использован текстовый процессор Microsoft Word 2007.

Раздел: Информатика, программирование
Количество знаков с пробелами: 45197
Количество таблиц: 6
Количество изображений: 28

Технические средства (требования: мобильные Технические средства, пригодные для работы в поле: по защищённости от внешних воздействий(перепады температуры, высокая влажность, механические воздей c твия (вибрация, ударные воздействия)))

ПО: требования к операционной системе, требования к поддержке датчиков и форматов описание технологии работы со снимком в полевых условиях

В геодезии и дистанционном зондировании в настоящее время широко применяются информационные технологии. Это связано с возможностями автоматизации технологических процессов использованием средств вычислительной техники. Например, вычисление координат, расстояний, площадей и других геометрических характеристик объектов местности. Информационные технологии позволяют осуществлять графическую визуализацию данных дистанционного зондирования.

В полевых условиях информационные технологии позволяют определять координаты и осуществлять навигацию и рекогносцировку с использованием совмещённого изображения карты и снимка на мобильном устройстве.
Для работы с данными дистанционного зондирования в полевых условиях можно использовть различные технические средства (требования: мобильные Технические средства , пригодные для работы в поле: по защищённости от внешних воздействий (перепады температуры, высокая влажность, механические воздейтвия (вибрация, ударные воздействия)))

дать иллюстрацию "Мобильные устройства"

ПО: требования к операционной системе, требования к поддержке датчиков и форматов описание технологии работы со снимком в полевых условиях

про протокол NMEA


  • полный набор стандартизованных классификаторов для всего масштабного ряда 1:500 до 1:25 000 000;

  • стандартные бланки топографической семантики;

  • работа с различными тематическими картами (авиационные, морские, навигационные, специального назначения);

  • полноценное отображение электронной карты как на бумаге так и на настольном компьютере;

  • поддержка векторных и растровых форматов;

  • поддержка проектов карт (в том числе разнородных);

  • компактный внутренний формат;

  • удобный интерфейс создания и редактирования объектов;

  • эргономичный режим различных съемочных задач;

  • аппаратурная независимость от производителя измерительного инструмента.

Программа обеспечивает запись трассы движения, построение кратчайшего маршрута по графу дорог, поиск объектов, просмотр и редактирование семантических характеристик, определение координат произвольных точек, определение длины и азимута линии, нанесение объектов на карту, изменение состава отображаемых данных и другие операции.
Программа может быть установлена на КПК с ОС Windows Mobile. Запись трассы может выполняться при отсутствии карт или поверх векторных (MAP, SIT) или растровых карт (RSW) и матриц высот (MTW), подготовленных в ГИС "Карта 2011". Трасса движения записывается на пользовательскую карту (SIT), которая затем может быть скопирована на настольный компьютер для дальнейшей обработки. При необходимости трасса может быть конвертирована средствами ГИС "Карта 2011" в форматы DXF, MIF\MID, SHP, SXF, TXT, DBF, MP, GDF.

Исходные карты для КПК могут быть подготовлены в ГИС "Карта 2011" путем конвертирования из обменных форматов SXF, DXF, MIF\MID, SHP, S57, MP, TXT, DBF.

Для отображения надписей на векторной карте применяются встроенные шрифты с символами кириллицы. Поэтому наличие на КПК кириллических шрифтов не обязательно. Для отображения на карте надписей с символами различных национальных алфавитов необходимо установить версию ГИС Panorama Mobile, использующую TrueType шрифты устройства.


  • векторная карта в формате MAP или SIT,

  • классификатор карты и библиотека условных знаков в формате RSC,

  • пользовательские карты в формате SIT,

  • граф дорог в виде пользовательской карты SIT и служебного файла формата RGD,

  • растровые карты в формате RSW,

  • матрицы высот в формате MTW.

Мобильная ГИС ArcPad
ArcPad – это программное обеспечение, ориентированное на работу ГИС-специалистов в полевых условиях, используемое для сбора данных и картографирования местности. ArcPad включает расширенные возможности совместного использования ГИС и GPS для быстрого и эффективного сбора, редактирования и отображения географической информации. Данные, которые используются в полевых работах, открепляются от многопользовательской или персональной баз геоданных, а по окончании работ внесенные изменения синхронизируются с базой геоданных и становятся доступными всем пользователям.

ArcPad является частью корпоративного ГИС-решения и напрямую интегрируется с ArcGIS for Desktop и ArcGIS for Server. Новый дополнительный модуль — ArcPad AXF Reader позволяет импортировать векторные слои AXF в совместимые форматы, используя дополнительный модуль FME для ArcGIS. Возможна настройка собственных панелей инструментов ArcPad для использования в различных проектах. Группы аннотаций карты ArcGIS можно экспортировать как графические слои в ArcPad. Улучшенные возможности настройки — скрипты, написанные на Python, доступны в ArcPad. Возможно создание новых скриптов Python с помощью ArcPad Studio или в любом редакторе. Для использования скриптов необходимо установить дополнительный модуль PyWin32 для Windows.

ArcPad имеет простой и понятный интерфейс, ArcPad предоставляет обширный набор инструментов, позволяющих решать задачи мобильных ГИС-приложений.

Сбор ГИС-данных: возможно создание, редактирование, анализ и отображение данных ГИС, хранящиеся в файлах стандартных растровых и векторных форматов.

Интеграция с внешним оборудованием: ArcPad поддерживает ввод данных с таких устройств, как GPS-приемники и дальномеры. Получаемые с этих устройств данные сохраняются внутри ГИС.

ArcPad поддерживает символы и шаблоны стилей ArcGIS, тем самым обеспечивая высокое качество картографирования при работе на мобильных устройствах.

Возможна п убликация проектов ArcPad на ArcGIS for Server, с помощью дополнительного модуля ArcPad для ArcGIS for Server. Любое устройство, которое может подключаться к Интернет (через USB, Wi-Fi или телефон), может синхронизировать изменения, внесенные в ArcPad, с корпоративной базой геоданных через ArcGIS for Server уровня Advanced Enterprise.

Дополнительный модуль ArcPad Data Manager для ArcGIS for Desktop заменяет инструменты ArcPad, которые поставлялись с предыдущими версиями продукта, и обеспечивали возможность синхронизации изменений с базой геоданных через механизм открепленного редактирования.
Мобильные ГИС ArcGIS Mobile, ArcPad и ArcGIS для смартфонов.
Решения для мобильных ГИС позволяют легко и быстро перейти от работы в офисе к выполнению полевых работ с использованием тех же картографических материалов и инструментов для работы с данными. Мобильные ГИС—важный компонент поддержания актуальности содержимого корпоративной геоинформационной системы.

• Удобная, готовая к использованию ГИС для мобильных устройств.

• Возможность получения данных с внешних устройств (например, фотоаппаратов).

• Полная совместимость с ArcGIS Desktop и ArcGIS Server.

• Может использоваться независимо от других продуктов ArcGIS.

• ArcPad Studio для настройки приложения ArcGIS Mobile ArcGIS Mobile поддерживает

работу с корпоративной ГИС на мобильных устройствах с ОС Windows. Средства ArcGIS Mobile интегрированы с системами ArcGIS Server и ArcGIS Desktop.
Инструменты ArcGIS Mobile позволяют готовить мобильные проекты и переносить их на портативные устройства, осуществлять редактирование данных (в том числе с помощью GPS/ГЛОНАСС) и выполнять синхронизацию данных с корпоративной ГИС.
ArcGIS для смартфонов
ArcGIS для смартфонов - часть системы ArcGIS, обеспечивающая доступ к ГИС-функциям неограниченному кругу пользователей. Это бесплатные приложения и API.

• Бесплатно загружаются с Apple App Store или Windows Marketplace

• Просмотр карт и редактирование объектов и атрибутов

• Поиск и обмен картами через ArcGIS Online

• Инструменты поиска, идентификации, измерения и запросов

• ГИС-анализ через задачи геообработки на сервере API

•Разработка приложений, использующих функциональность ArcGIS Server: отображение карт, геокодирование, геообработка и др.

• Встраивание карт и задач ArcGIS в свои веб-сайты и приложения

• API для iOS, Windows Phone и AndroidArcGIS Online

Карты и приложения для каждого пользователя ArcGIS
Данные: цифровые материалы, космические и аэрофотоснимки компании DATA+ и Esri CIS предлагают не только программное обеспечение для работы с векторными и растровыми, географическими данными, но и сами данные — готовые к использованию цифровые материалы и карты, космические и аэрофотоснимки.
ArcGIS Online
Ресурс ArcGIS Online - это карты и инструменты пространственного анализа, предоставляемые через интернет в виде веб-сервисов. Через единый портал пользователи имеют доступ к разнообразным пространственным данным и снимкам, к инструментам обработки данных, маршрутизации и поиска объектов. Пользователи ArcGIS Online могут загружать в систему собственные данные, сочетать их с уже опубликованными открытыми сервисами, производить обработку и формировать новые карты для обмена с другими пользователями.

ArcGIS Online основан на облачных технологиях и предоставляет бесплатный доступ к большинству ресурсов.

Бесплатные картографические сервисы Esri возможно использовать в качестве подложки или основы для анализа и в настольных, и в серверных продуктах ArcGIS. Базовыми для геопортала или ситуационного центра могут стать сервисы с аэрокосмическими снимками среднего и высокого разрешения, топографической основой, картой улично-дорожной сети и другие данные, которые можно бесплатно подключить в корпоративную ГИС.

Карты городов и улично-дорожной сети. DATA+ и Esri CIS предоставляют данные от ведущих мировых и российских поставщиков. Навигационные данные в форматах ArcGIS подходят для геокодирования, построения маршрутов и решения других аналитических задач.

'Талка-КПК' - это так называемое наладонное приложение, которое позволяет работать с растрами, векторными картами, GPS-аппаратурой на КПК. Для того, чтобы минимизировать в полевых условиях использование стилуса, для основных элементов управления были созданы крупные кнопки, что позволяет запускать необходимые функции нажатием пальца на экран КПК. Формат проекта такой же, как в офисной 'Талка-ГИС', поэтому созданные в офисной программе проекты могут редактироваться в наладонной и наоборот. С помощью 'Талки-КПК' на наладоннике можно просматривать карты, растры, полноценно редактировать карты (причем файлы данных могут быть достаточно объемными), аналогично тому, как это сделано в офисной программе для настольного компьютера. Кроме того, программа для КПК содержит достаточно удобный набор необходимых геодезических инструментов ('двойная засечка', 'перпендикуляр и створ' и другие).

ПО 'Талка-ГИС' и 'Талка-КПК' имеют одинаковый формат цифровой карты, что позволяет обмениваться информацией между приложениями. Программы позволяют работать с несколькими картами одновременно, причем каждую карту можно открыть не только на полный доступ или только чтение, но также в режиме, где допускается изменение только семантики объектов. Такой режим используется при полевом дешифрировании, когда необходимо изменять только характеристики объектов, не меняя координаты.

ПО 'Талка-КПК' позволяет управлять спутниковым приемником, показывать количество спутников, геометрический фактор PDOP, включать запись данных со спутника, т.е. фактически выполняет функцию контроллера. На сегодняшний день программа поддерживает работу с геодезическими спутниковыми приемниками фирм 'Javad', 'Thellas Navigation', а также практически со всеми популярными навигационными 'карманными' приемниками, управляющимися Windows API функциями.

'Талка-КПК' позволяет вести съемку в реальном режиме времени при помощи спутникового приемника и сразу записывать данные в цифровую карту. Но, не имея поправок с базовых станций в реальном режиме времени, при съемке объектов записываются навигационные координаты объектов с точностью 10- 15 метров . Параллельно со съемкой ведется запись треков (данных со спутника), необходимых для получения точных координат. После обработки спутниковых данных 'навигационные' координаты объектов карты заменяются на точные. Таким образом, нарисованный от руки абрис (или записанные при съемки треки) 'превращается' в точную карту. Также программа имеет мультимедийные возможности: к любому объекту карты прямо в поле можно дать звуковые комментарии, фотографии и т.д.

Перечисленные возможности программных продуктов позволяют сделать процесс полевого дешифрирования более эффективным. Теперь нет необходимости печатать листы ортофотопланов для дешифрирования, вся информация хранится в электронном виде, соответственно нет опасности испортить листы. Теперь плотность застройки не влияет на качество дешифрирования, так как вся информация заносится в семантику объекта, причем для каждого объекта может быть собрано любое количество информации. В случае затруднения дешифровщика в определении тех или иных свойств объекта он может сфотографировать объект и фотографию занести в семантику объекта, что позволит в дальнейшем по фотографии определить назначение объекта и его характеристики. Для ускорения полевых работ семантику объекта можно вводить в виде мультимедийных файлов. Результаты полевого дешифрирования могут быть отправлены в камеральный отдел по сети Интернет. В случае, если на местности появились новые объекты, они могут быть нанесены при помощи засечек от ближайших объектов карты, либо с использованием спутниковых приемников.

Программное обеспечение Талка-КПК работает на наладонных компьютерах ииспользуется для создания и обновления карт и планов. ПО Талка-КПК позволяет работать с растрами, изображениями и векторными картами, производить съемку местности с использованием геодезической аппаратуры GPS и ГНСС-приемниками, тахеометрами.

Фактически, это ГИС на ладони, обладающая не только всеми возможностями навигации и просмотра геоматериалов, но и развитыми средствами редактирования и сбора данных на местности. В программе можно приписывать объектам векторной карты не только семантику, но и аудио-, видеоинформацию, текстовые документы.

Развитые средства геодезической съемки делают программу удобным инструментом геодезистов. Также Талка-КПК может быть использована землеустроителями, экологами, путешественниками и многими другими.

Перед началом полевых работ на наладонный компьютер загружаются существующие карты и планы в векторном виде. При необходимости могут быть загружены ортофотопланы, космические снимки, отсканированные карты и планы в виде растровых изображений.

Растровые карты это растровые изображения, для которых указаны их привязки на местности. В одном проекте может содержаться любое количество растров, причем показ каждого из них можно настроить индивидуально. Также можно выбрать прозрачный цвет, позволяющий одновременно видеть два растра на одно и то же место, например, это могут быть космический снимок и отсканированная бумажная карта, тогда на космический снимок будет наложена бумажная карта.

На сегодняшний день программа Талка-КПК поддерживает работу с геодезическими спутниковыми приемниками фирм Javad, Thellas Navigation, а также со всеми популярными навигационными карманными приемниками. Эти устройства могут быть подключены к КПК через Bluetooth, RS232, Интернет (для управления удаленной базовой станцией), также может быть использован встроенный в КПК GPS-приемник.

технологическая схема:
подготовка исходных данных (карт, снимки, БД)

загрузка на мобильное устройство

запуск системы навигации

выход на точку

полевые измерения на точке

скачивание данных с мобильного устройства

оформление результатов (генерация отчёта)

практическая апробация технологии
Снимок на мобильном устройстве

Совмещение карты и снимка на мобильном устройстве

Определение координат (прямоугольных координат и геодезических) в режиме навигации (геодезической съёмки)

Технические средства (требования: мобильные Технические средства, пригодные для работы в поле: по защищённости от внешних воздействий(перепады температуры, высокая влажность, механические воздей c твия (вибрация, ударные воздействия)))

ПО: требования к операционной системе, требования к поддержке датчиков и форматов описание технологии работы со снимком в полевых условиях

В геодезии и дистанционном зондировании в настоящее время широко применяются информационные технологии. Это связано с возможностями автоматизации технологических процессов использованием средств вычислительной техники. Например, вычисление координат, расстояний, площадей и других геометрических характеристик объектов местности. Информационные технологии позволяют осуществлять графическую визуализацию данных дистанционного зондирования.

В полевых условиях информационные технологии позволяют определять координаты и осуществлять навигацию и рекогносцировку с использованием совмещённого изображения карты и снимка на мобильном устройстве.
Для работы с данными дистанционного зондирования в полевых условиях можно использовть различные технические средства (требования: мобильные Технические средства , пригодные для работы в поле: по защищённости от внешних воздействий (перепады температуры, высокая влажность, механические воздейтвия (вибрация, ударные воздействия)))

дать иллюстрацию "Мобильные устройства"

ПО: требования к операционной системе, требования к поддержке датчиков и форматов описание технологии работы со снимком в полевых условиях

про протокол NMEA


  • полный набор стандартизованных классификаторов для всего масштабного ряда 1:500 до 1:25 000 000;

  • стандартные бланки топографической семантики;

  • работа с различными тематическими картами (авиационные, морские, навигационные, специального назначения);

  • полноценное отображение электронной карты как на бумаге так и на настольном компьютере;

  • поддержка векторных и растровых форматов;

  • поддержка проектов карт (в том числе разнородных);

  • компактный внутренний формат;

  • удобный интерфейс создания и редактирования объектов;

  • эргономичный режим различных съемочных задач;

  • аппаратурная независимость от производителя измерительного инструмента.

Программа обеспечивает запись трассы движения, построение кратчайшего маршрута по графу дорог, поиск объектов, просмотр и редактирование семантических характеристик, определение координат произвольных точек, определение длины и азимута линии, нанесение объектов на карту, изменение состава отображаемых данных и другие операции.
Программа может быть установлена на КПК с ОС Windows Mobile. Запись трассы может выполняться при отсутствии карт или поверх векторных (MAP, SIT) или растровых карт (RSW) и матриц высот (MTW), подготовленных в ГИС "Карта 2011". Трасса движения записывается на пользовательскую карту (SIT), которая затем может быть скопирована на настольный компьютер для дальнейшей обработки. При необходимости трасса может быть конвертирована средствами ГИС "Карта 2011" в форматы DXF, MIF\MID, SHP, SXF, TXT, DBF, MP, GDF.

Исходные карты для КПК могут быть подготовлены в ГИС "Карта 2011" путем конвертирования из обменных форматов SXF, DXF, MIF\MID, SHP, S57, MP, TXT, DBF.

Для отображения надписей на векторной карте применяются встроенные шрифты с символами кириллицы. Поэтому наличие на КПК кириллических шрифтов не обязательно. Для отображения на карте надписей с символами различных национальных алфавитов необходимо установить версию ГИС Panorama Mobile, использующую TrueType шрифты устройства.


  • векторная карта в формате MAP или SIT,

  • классификатор карты и библиотека условных знаков в формате RSC,

  • пользовательские карты в формате SIT,

  • граф дорог в виде пользовательской карты SIT и служебного файла формата RGD,

  • растровые карты в формате RSW,

  • матрицы высот в формате MTW.

Мобильная ГИС ArcPad
ArcPad – это программное обеспечение, ориентированное на работу ГИС-специалистов в полевых условиях, используемое для сбора данных и картографирования местности. ArcPad включает расширенные возможности совместного использования ГИС и GPS для быстрого и эффективного сбора, редактирования и отображения географической информации. Данные, которые используются в полевых работах, открепляются от многопользовательской или персональной баз геоданных, а по окончании работ внесенные изменения синхронизируются с базой геоданных и становятся доступными всем пользователям.

ArcPad является частью корпоративного ГИС-решения и напрямую интегрируется с ArcGIS for Desktop и ArcGIS for Server. Новый дополнительный модуль — ArcPad AXF Reader позволяет импортировать векторные слои AXF в совместимые форматы, используя дополнительный модуль FME для ArcGIS. Возможна настройка собственных панелей инструментов ArcPad для использования в различных проектах. Группы аннотаций карты ArcGIS можно экспортировать как графические слои в ArcPad. Улучшенные возможности настройки — скрипты, написанные на Python, доступны в ArcPad. Возможно создание новых скриптов Python с помощью ArcPad Studio или в любом редакторе. Для использования скриптов необходимо установить дополнительный модуль PyWin32 для Windows.

ArcPad имеет простой и понятный интерфейс, ArcPad предоставляет обширный набор инструментов, позволяющих решать задачи мобильных ГИС-приложений.

Сбор ГИС-данных: возможно создание, редактирование, анализ и отображение данных ГИС, хранящиеся в файлах стандартных растровых и векторных форматов.

Интеграция с внешним оборудованием: ArcPad поддерживает ввод данных с таких устройств, как GPS-приемники и дальномеры. Получаемые с этих устройств данные сохраняются внутри ГИС.

ArcPad поддерживает символы и шаблоны стилей ArcGIS, тем самым обеспечивая высокое качество картографирования при работе на мобильных устройствах.

Возможна п убликация проектов ArcPad на ArcGIS for Server, с помощью дополнительного модуля ArcPad для ArcGIS for Server. Любое устройство, которое может подключаться к Интернет (через USB, Wi-Fi или телефон), может синхронизировать изменения, внесенные в ArcPad, с корпоративной базой геоданных через ArcGIS for Server уровня Advanced Enterprise.

Дополнительный модуль ArcPad Data Manager для ArcGIS for Desktop заменяет инструменты ArcPad, которые поставлялись с предыдущими версиями продукта, и обеспечивали возможность синхронизации изменений с базой геоданных через механизм открепленного редактирования.
Мобильные ГИС ArcGIS Mobile, ArcPad и ArcGIS для смартфонов.
Решения для мобильных ГИС позволяют легко и быстро перейти от работы в офисе к выполнению полевых работ с использованием тех же картографических материалов и инструментов для работы с данными. Мобильные ГИС—важный компонент поддержания актуальности содержимого корпоративной геоинформационной системы.

• Удобная, готовая к использованию ГИС для мобильных устройств.

• Возможность получения данных с внешних устройств (например, фотоаппаратов).

• Полная совместимость с ArcGIS Desktop и ArcGIS Server.

• Может использоваться независимо от других продуктов ArcGIS.

• ArcPad Studio для настройки приложения ArcGIS Mobile ArcGIS Mobile поддерживает

работу с корпоративной ГИС на мобильных устройствах с ОС Windows. Средства ArcGIS Mobile интегрированы с системами ArcGIS Server и ArcGIS Desktop.
Инструменты ArcGIS Mobile позволяют готовить мобильные проекты и переносить их на портативные устройства, осуществлять редактирование данных (в том числе с помощью GPS/ГЛОНАСС) и выполнять синхронизацию данных с корпоративной ГИС.
ArcGIS для смартфонов
ArcGIS для смартфонов - часть системы ArcGIS, обеспечивающая доступ к ГИС-функциям неограниченному кругу пользователей. Это бесплатные приложения и API.

• Бесплатно загружаются с Apple App Store или Windows Marketplace

• Просмотр карт и редактирование объектов и атрибутов

• Поиск и обмен картами через ArcGIS Online

• Инструменты поиска, идентификации, измерения и запросов

• ГИС-анализ через задачи геообработки на сервере API

•Разработка приложений, использующих функциональность ArcGIS Server: отображение карт, геокодирование, геообработка и др.

• Встраивание карт и задач ArcGIS в свои веб-сайты и приложения

• API для iOS, Windows Phone и AndroidArcGIS Online

Карты и приложения для каждого пользователя ArcGIS
Данные: цифровые материалы, космические и аэрофотоснимки компании DATA+ и Esri CIS предлагают не только программное обеспечение для работы с векторными и растровыми, географическими данными, но и сами данные — готовые к использованию цифровые материалы и карты, космические и аэрофотоснимки.
ArcGIS Online
Ресурс ArcGIS Online - это карты и инструменты пространственного анализа, предоставляемые через интернет в виде веб-сервисов. Через единый портал пользователи имеют доступ к разнообразным пространственным данным и снимкам, к инструментам обработки данных, маршрутизации и поиска объектов. Пользователи ArcGIS Online могут загружать в систему собственные данные, сочетать их с уже опубликованными открытыми сервисами, производить обработку и формировать новые карты для обмена с другими пользователями.

ArcGIS Online основан на облачных технологиях и предоставляет бесплатный доступ к большинству ресурсов.

Бесплатные картографические сервисы Esri возможно использовать в качестве подложки или основы для анализа и в настольных, и в серверных продуктах ArcGIS. Базовыми для геопортала или ситуационного центра могут стать сервисы с аэрокосмическими снимками среднего и высокого разрешения, топографической основой, картой улично-дорожной сети и другие данные, которые можно бесплатно подключить в корпоративную ГИС.

Карты городов и улично-дорожной сети. DATA+ и Esri CIS предоставляют данные от ведущих мировых и российских поставщиков. Навигационные данные в форматах ArcGIS подходят для геокодирования, построения маршрутов и решения других аналитических задач.

'Талка-КПК' - это так называемое наладонное приложение, которое позволяет работать с растрами, векторными картами, GPS-аппаратурой на КПК. Для того, чтобы минимизировать в полевых условиях использование стилуса, для основных элементов управления были созданы крупные кнопки, что позволяет запускать необходимые функции нажатием пальца на экран КПК. Формат проекта такой же, как в офисной 'Талка-ГИС', поэтому созданные в офисной программе проекты могут редактироваться в наладонной и наоборот. С помощью 'Талки-КПК' на наладоннике можно просматривать карты, растры, полноценно редактировать карты (причем файлы данных могут быть достаточно объемными), аналогично тому, как это сделано в офисной программе для настольного компьютера. Кроме того, программа для КПК содержит достаточно удобный набор необходимых геодезических инструментов ('двойная засечка', 'перпендикуляр и створ' и другие).

ПО 'Талка-ГИС' и 'Талка-КПК' имеют одинаковый формат цифровой карты, что позволяет обмениваться информацией между приложениями. Программы позволяют работать с несколькими картами одновременно, причем каждую карту можно открыть не только на полный доступ или только чтение, но также в режиме, где допускается изменение только семантики объектов. Такой режим используется при полевом дешифрировании, когда необходимо изменять только характеристики объектов, не меняя координаты.

ПО 'Талка-КПК' позволяет управлять спутниковым приемником, показывать количество спутников, геометрический фактор PDOP, включать запись данных со спутника, т.е. фактически выполняет функцию контроллера. На сегодняшний день программа поддерживает работу с геодезическими спутниковыми приемниками фирм 'Javad', 'Thellas Navigation', а также практически со всеми популярными навигационными 'карманными' приемниками, управляющимися Windows API функциями.

'Талка-КПК' позволяет вести съемку в реальном режиме времени при помощи спутникового приемника и сразу записывать данные в цифровую карту. Но, не имея поправок с базовых станций в реальном режиме времени, при съемке объектов записываются навигационные координаты объектов с точностью 10- 15 метров . Параллельно со съемкой ведется запись треков (данных со спутника), необходимых для получения точных координат. После обработки спутниковых данных 'навигационные' координаты объектов карты заменяются на точные. Таким образом, нарисованный от руки абрис (или записанные при съемки треки) 'превращается' в точную карту. Также программа имеет мультимедийные возможности: к любому объекту карты прямо в поле можно дать звуковые комментарии, фотографии и т.д.

Перечисленные возможности программных продуктов позволяют сделать процесс полевого дешифрирования более эффективным. Теперь нет необходимости печатать листы ортофотопланов для дешифрирования, вся информация хранится в электронном виде, соответственно нет опасности испортить листы. Теперь плотность застройки не влияет на качество дешифрирования, так как вся информация заносится в семантику объекта, причем для каждого объекта может быть собрано любое количество информации. В случае затруднения дешифровщика в определении тех или иных свойств объекта он может сфотографировать объект и фотографию занести в семантику объекта, что позволит в дальнейшем по фотографии определить назначение объекта и его характеристики. Для ускорения полевых работ семантику объекта можно вводить в виде мультимедийных файлов. Результаты полевого дешифрирования могут быть отправлены в камеральный отдел по сети Интернет. В случае, если на местности появились новые объекты, они могут быть нанесены при помощи засечек от ближайших объектов карты, либо с использованием спутниковых приемников.

Программное обеспечение Талка-КПК работает на наладонных компьютерах ииспользуется для создания и обновления карт и планов. ПО Талка-КПК позволяет работать с растрами, изображениями и векторными картами, производить съемку местности с использованием геодезической аппаратуры GPS и ГНСС-приемниками, тахеометрами.

Фактически, это ГИС на ладони, обладающая не только всеми возможностями навигации и просмотра геоматериалов, но и развитыми средствами редактирования и сбора данных на местности. В программе можно приписывать объектам векторной карты не только семантику, но и аудио-, видеоинформацию, текстовые документы.

Развитые средства геодезической съемки делают программу удобным инструментом геодезистов. Также Талка-КПК может быть использована землеустроителями, экологами, путешественниками и многими другими.

Перед началом полевых работ на наладонный компьютер загружаются существующие карты и планы в векторном виде. При необходимости могут быть загружены ортофотопланы, космические снимки, отсканированные карты и планы в виде растровых изображений.

Растровые карты это растровые изображения, для которых указаны их привязки на местности. В одном проекте может содержаться любое количество растров, причем показ каждого из них можно настроить индивидуально. Также можно выбрать прозрачный цвет, позволяющий одновременно видеть два растра на одно и то же место, например, это могут быть космический снимок и отсканированная бумажная карта, тогда на космический снимок будет наложена бумажная карта.

На сегодняшний день программа Талка-КПК поддерживает работу с геодезическими спутниковыми приемниками фирм Javad, Thellas Navigation, а также со всеми популярными навигационными карманными приемниками. Эти устройства могут быть подключены к КПК через Bluetooth, RS232, Интернет (для управления удаленной базовой станцией), также может быть использован встроенный в КПК GPS-приемник.

технологическая схема:
подготовка исходных данных (карт, снимки, БД)

загрузка на мобильное устройство

запуск системы навигации

выход на точку

полевые измерения на точке

скачивание данных с мобильного устройства

оформление результатов (генерация отчёта)

практическая апробация технологии
Снимок на мобильном устройстве

Совмещение карты и снимка на мобильном устройстве

Определение координат (прямоугольных координат и геодезических) в режиме навигации (геодезической съёмки)

Читайте также: