Реферат: Современное состояние и развитие моделирования местности с помощью аэрофотогеодезических, геодезических и картографических методов - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Современное состояние и развитие моделирования местности с помощью аэрофотогеодезических, геодезических и картографических методов

Банк рефератов / Геология и геодезия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 924 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

12 Современное состояние и развитие модел и рования местности с помощью аэрофот о геодезических, геодезических и картогр а фических методов СОДЕРЖАНИЕ СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 1 МЕТОДЫ И ПРИБОРЫ ДЛЯ СБОРА ДАННЫХ ПРИ МОДЕЛИРОВ А НИИ МЕСТНОСТИ ПРИ АЭРОФОТОСЪЕМКЕ 2 ИНЖЕНЕРНО ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ ПРИ СОЗДАНИИ ЦИФРОВОЙ МОДЕЛИ МЕСТНОСТИ 3 КАРТОГРАФИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕСТНОСТИ ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ВВЕДЕНИЕ Искусство изображения земной поверхности так же старо, как и изучение нашей планеты. С древнейших времен и до настоящего времени карты активно служат людям. Первобытному человеку примитивные планы и картографич е ские рисунки помогали ориентироваться в пространстве, запоминать дороги, тропы, ориентиры, указывали места охоты или выпаса животных. В ранних ц и вилизациях карты уже применялись для простейших измерений расстояний, определения площадей, сопоставления размеров территорий. В античные вр е мена карты служили ученым для систематизации знаний, создания теорий и развития философских представлений о мире. Особенно большой инт е рес к картам проявился в средние века, в эпоху великих географических откр ы тий. Карты стали необходимым атрибутом мореплавателей, первооткрыват е лей, купцов и путешественников. В наше время невозможно представить себе человека, который бы не пол ь зовался картами и планами. Они принадлежат к важнейшим достижениям кул ь туры и прочно вошли в повседневную жизнь человека. Интерес к этому виду документов неизменно растет. Самые различные стороны природных и соц и альных явлений находят отражение на картах и планах, одних из видов модели местности. Современные требования к качеству и оперативности проектирования в промышленном, гражданском и транспортном строительстве подразумевают применение высокоэффективных технологий на всех стадиях создания проекта. Эти требования определяются следующими ключевыми моментами: — необходимостью вариантного проектирования с быстрой детальной проработкой, а также с экономической и экологической оценкой; — организацией сквозной технологии инженерных изысканий и проект и рования на основе единого набора данных для всех элементов и разделов пр о екта. Удовлетворение этих требований достигается на основе цифрового мод е лирования местности как в системах обработки материалов инженерных из ы сканий, так и в системах автоматизированного проектирования. Последние 15 лет развития методов сбора, обработки, представления и и с пользования топографо-геодезической информации (ТГИ) можно охарактер и зовать одним словом — «революция». В массовое производство изысканий в о шли электронные тахеометры и спутниковые технологии; прочно заняли свое место цифровые методы в фотограмметрии; все шире начинают применяться технологии наземного и воздушного лазерного сканирования. ТГИ приобрела цифровой вид, и появился новый класс потребителей ТГИ — разработчики ге о информационных проектов. В данном реферате будут рассмотрены различные методы сбора данных, для создания моделей местности. 1 МЕТОДЫ И ПРИБОРЫ ДЛЯ СБОРА ДАННЫХ ПРИ МОДЕЛИРОВ А НИИ МЕСТНОСТИ ПРИ АЭРОФОТОСЪЕМ КЕ «Аэрофототопография — раздел топографии, изучающий методы создания топографических карт по материалам авиационных съемок». В данной главе описывается одна из наиболее значимых пробле м технол о гических тенденций последнего времени в геодезии и картографии — практ и чески полный отказ от аналоговых методов в аэрофототопографии в пользу цифровых. Аэрофотоаппарат (т. е. в простейшем случае любой фотоаппарат, устана в ливаемый на летательный аппарат с целью съемки земной поверхности) являе т ся во многом определяющим компонентом аэрофототопографического проце с са. Следует отметить, что в геодезии масса подобных примеров — теодолитная или тахеометрическая, а также мензульная , лазерно- локационная и, конечно, GPS - съемка. Везде, как и в случае с аэрофототопографией, существенно нал и чие главного средства измерения или сбора данных, которое не только дает м е тоду имя, но и, исходя из собственной логики, во многом определяет логику этого метода. Последнее обстоятельство чрезвычайно важно. И поэтому, коль скоро нашей целью является познание современной аэрофототопографии, на и большее внимание придется уделить именно аэрофотоаппарату, его функци о нальности, логике практического использования, фотографическому и фот о грамметрич е скому качеству и, конечно же, стоимости. Классический подход и его носители Классический подход к аэрофототопографии представлен в следующих положениях: — считающийся базовым в классической аэрофототопографии так наз ы ваемый стереотопографический метод, предполагает использование аэросъ е мочных данных (т. е. аэрофотоснимков) для создания как рельефной (высо т ной), так и контурной (плановой) частей карты; — масштаб создаваемой топографической карты (плана) и морфология объекта съемки — главные обстоятельства, оказывающие наиболее существе н ное влияние как собственно на выбор аэрофотоаппарата (в частности, величины фокусного расстояния), так и режима съемки (высота, скорость, величина пер е крытий); — достижение нормативной точности выходного топографического мат е риала в значительной степени зависит от качества наземных геодезических р а бот по планово - высотному обоснованию (определению координат опознаков) и развития фототриангуляционной сети. А последнее, в свою очередь, находится в сильной зависимости от качества пилотирования и выполнения аэросъемки в целом. За последние 20 лет в аэротопографии произошли значительные измен е ния, а именно: 1) Обязательным стало ис пользование систем спутниковой навигации GPS/ГЛОНАСС как для определения пространственных координат точки фот о графирования каждого аэрофотоснимка, так и для контроля пилота ж но - навигационных параметров и управления аэрофотосъемочным процессом в ц е лом. 2) Активно стали применятся так называемые интегральные навигацио н ные комплексы типа GPS/IMU, которые позволяют с достаточной точностью определять значения шести параметров внешнего ориентирования каждого а э рофотоснимка, как линейных, так и угловых. В некоторых случаях это позвол я ет полностью отказаться от работ по абсолютному пространственному орие н тированию аэрофотоснимков, которое, как известно, выполняется с целью их последующего ортотрансформиро вания и геодезической привяз ки. В больши н стве случаев на личие GPS/IMU- данных позволяет существенно упростить и у с корить процедуру создания фототриангуляционной сети. 3) Чрезвычайно важным обстоятельством является возможность выполнять одновременно аэрофотографическую и лазерно - локационную съемки. 4) И, наконец, в качестве приметы времени нельзя не отметить то, что практически все основные компоненты современной аэрофототопографии уже де - факто являются цифровыми. Цифровые методы пришли в картографию и фотограмметрию и, в настоящее время, можно сказать, победили окончательно и бесповоротно. Они доминируют и в геодезии как в полевой, так и в камерал ь ной фазе. Неохваченной осталась, как раз, только аэрофотосъемка. И вот т е перь, страны Европы и Америки чуть раньше, а Россия только - только, начин а ют у в лекательный и полный «открытий чудных» путь перехода с аналоговых аэрф о токамер на цифровые. Исто рически первыми на рынке появились цифровые камеры известной компании Eastman Kodak (США), с оптикой не менее известных и уважаемых компаний Nikon и Canon. Несколько позже Kodak разработал собственную цифровую камеру, которая тоже начала активно применяться в аэрофотосъ е мочной практике. Первый опыт использования цифровой камеры для аэросъ е мочных целей в России был осуществлен компанией Opten Limited. Познание цифровых аэрофотоаппаратов начато со сравнения с пленочн ы ми (аналоговыми). Традиционно главным дово дом в пользу использования цифровых топ о графических аэрофотокамер является их технологичность . Считается, что: — цифровые камеры надеж нее в работе; — данные, поставляемые цифровыми камерами, т. е. цифровые аэрофот о снимки, достовернее аналоговых в информационном отношении; — использование цифровых камер значительно сокращает длительность технологического цикла аэрофототопографического производства; — использование цифровых топографических аэрофотокамер более эк о номично, несмотря на их высокую стоимость. Обратимся к аэрофотоснимкам, т. е. к главному продукту. Сравним фра г менты аналогового и цифрового аэрофотоснимков одного масштаба (рис.1) . Рисунок 1 - Фрагменты аналогового и цифрового аэрофотоснимков одного масштаба Цифровые аэрофотоснимки по сравнению с аналоговыми полностью св о бодны от так называемой «зернистости» Преимущество цифровых аэрофотоаппаратов начинает сказываться уже «в воздухе». Оператор видит, что он снимает, т. е. качество аэрофотосъемочных данных может быть оценено уже в ходе съемки. П ри получении цифровых аэрофотоснимков полностью исключаются «мокрые» процессы, связанные с проявлением, закреплением, сенситометрич е ским контролем и т. п., т. е. наиболее трудоемкие и «неприятные» в аэрофот о топографии. С овершенно исключается процедура перевода негативов в цифровой вид: сканирование и оцифровка. Это не может не сказаться положительно на увел и чении производительности аэрофототопографического процесса. Широкий фотометрический динамический диапазон современных цифр о вых аэрофотоаппаратов обычно составляет 12– 14 бит и позволяет уверенно д е шифровать как интенсивно освещенные объекты, так и объекты, находящиеся в глубокой тени (рис.3) . Рисунок 3 – Фрагменты цифровых аэроснимков Но есть и некоторые недостатки у цифровых камер. Так с овременные ци ф ровые аппараты имеют матрицы, позволяющие получать снимки размером ок о ло 40 Мпикселей. То есть, чтобы заснять местность цифровым аппаратом п о требуется сделать в 10– 20 раз больше снимков, чем обычным аэрофотоаппар а том. В итоге на больших площадях оказывается выгоднее использовать специ а лизиров анные аэросъемочные самолеты АН- 30, на которых установлены АФА, чем легкие летательные аппараты с цифровыми камерами. Еще одним недостатком цифровых камер является то, что снятые цифр о вые снимки должны быть перезаписаны на накопитель, а это требует некотор о го времени, в итоге интервал между кадрами может быть таким большим, что перекрытие между снимками окажется менее 50%, т. е. образуются фотогра м метрические разрывы. Для решения данной проблемы можно для аэросъемки использовать две одинаковые цифровые камеры (невысокая цена камер позв о ляет это сделать), которые будут снимать по очереди, тем самым время для сброса информации на накопитель увеличивается в два раза. Применение АФА нерентабельно при аэрофотосъемке небольших площ а дей в связи с тем, что стои мость эксплуатации самолетов АН- 30 достаточно в ы сока, и если объект съемки находится далеко от места базирования самолета, то стоимость квадратного километра съемки становится просто астрономич е ской. Поэтому при съемке небольших участков целесообразно использовать цифр о вые камеры, устанавливаемые на легкие летательные аппараты, которые легко разбираются и могут быть доставлены к месту работ на грузовом авт о мобиле (автожиры, мотодельтапланы, мотопарапланы и др.). Для таких апп а ратов не требуется специально подготовленная взлетно-посадочная полоса, так как они могут взлетать с автодорог, ровных грунтовых площадок, полей и т. д. При этом должны быть использованы цифровые камеры, у которых не и з меняется фокусное расстояние. Это связано с тем, что для фотограмметрич е ской обработки полученных снимков необходимо знать внутренние параметры камеры, а если фокусное расстояние будет переменным, то внутренние пар а метры каждый раз будут различными. Перед обработкой снимков цифровая камера должна быть откалибрована. Должны быть определены следующие параметры: фокусное расстояние, ди с торсия, разность масштабов по осям X и Y, координаты главной точки. Как правило, после калибровки камер выдается программное обеспечение, которое автоматически исправляет ошибки снимков, вызванные дисторсией, разностью масштабов по осям X и Y. После того, как на снимках будет исправлена ошибка за дисторсию, можно приступать к созданию проекта. Проект для цифровых снимков создается так же, как и для обычных аэроснимков. В проект добавляются снимки, которые затем расставляются в маршру т ной схеме, и вводятся внутренние параметры. Таким образом, имеются все основания считать, что давно предсказыва е мый перелом в пользу цифровых аэрофотосъемочных средств, наконец, пр о изошел и что цифровая аэрофотосъемочная революция занимает лидирующее место во всем мире. 2 ИНЖЕНЕРНО ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ ПРИ СОЗДАНИИ ЦИФРОВОЙ МОДЕЛИ МЕСТНОСТИ Традиционные потребители ТГИ (проектировщики генплана и объектов транспорта) эффективно применяют существенно изменившиеся, основанные на методах цифрового моделирования системы автоматизированного проект и рования. Таким образом, принципиально изменился подход к основным результатам инженерных изысканий и проектирования. Это выражается в переходе от «б у мажного» результата (чертежи, планшеты) к модели, т. е. к созданию цифровой модели местности (ЦММ) как основного результата инженерно-геодезических изысканий; созданию объемной геологической модели (ОГМ) как результата инженерно- геологических изысканий; созданию и оценке цифровой модели проекта (ЦМП) как результата проек тирования – ЦММ, ОГМ и ЦМП – основа САПР и ГИС-проектов Важной задачей инженерно-геодезических изысканий при этом становится обеспечение адекватности создаваемой ЦММ физическому состоянию местн о сти, необходимой и достаточной проектировщику для принятия проектных р е шений при создании ЦМП. Такая адекватность, кроме соблюдения норм инженерно-геодезических изысканий (точность, состав, полнота данных), особо требует: — обеспечения соответствия цифровой модели рельефа ее топографич е ской реальности; — пространственного представления в модели подземных и надземных коммуникаций; — многослойности модели рельефа и ситуации с заданным, нужным пр о ектировщику, распределением данных по иерархически организованным слоям; — информационной насыщенности объектов модели сведениями, необх о димыми для принятия проектных решений и согласований. Использование ЦММ на этапах инженерных изысканий и проектирования определяет характер специальных требований не только к содержанию ЦММ, но и к тому программному обеспечению, которое применяется для ее создания и последующего использования. Одним из основных требований к программному обеспечению является технологическая связанность программного комплекса. В идеальном варианте изыскатель и проектировщик должны работать с единым набором данных в единой программной среде. Программный комплекс должен состоять из отдельных систем (модулей), обеспечивая формирование оптимальных по функциональности и стоимости рабочих мест и технологич е ских линий, с учетом организационной структуры предприятий и временной последовательности выполнения отдельных видов работ. Каждый модуль до л жен обладать возможностью импорта данных и экспорта результатов в разли ч ные форматы. Это позволяет эксплуатировать каждую из систем комплекса л и бо самостоятельно, встраивая ее в уже сложившуюся технологию, либо совм е стно с другими системами комплекса, используя достоинства сквозного техн о логического процесса. Во втором варианте единая (локальная или корпорати в ная) база данных проектов для всех систем комплекса обеспечивает целос т ность, своевременную актуализацию и высокую эффективность инженерных изысканий и проектирования. Программное обеспечение, предназначенное для формирования ЦММ, должно обеспечивать: — эффективную технологию сбора и обработки ТГИ, получаемой при н а земной топографической съемке, которая в настоящее время является основным видом работ при инженерных изысканиях для рабочего проектирования; — использование максимально широкого спектра источников топограф и ческой информации для создания и обновления ЦММ: — наземной топографической (площадной или полосной) съемки, — традиционных методов линейных инженерных изысканий, — данных, импортируемых из систем обработки результатов аэросъемки и космических снимков высокого разрешения, — цифровых картографических материалов общего пользования, — существующих графических топографо-геодезических и картографич е ских материалов на бумажных, пластиковых и других носителях; — управление большими объемами данных в ЦММ; — генерализацию отображения топографической информации; — мониторинг и обновление ЦММ территории. Эффективность применения цифровых технологий в наибольшей степени проявляется при их использовании на всех этапах производственного процесса не только в одной организации, но и в смежных предприятиях отрасли или р е гиона. Например, распространенной практикой в дорожной и нефтегазовой о т раслях стало проведение топографической съемки местности с помощью эле к тронных геодезических приборов с последующей камеральной обработкой да н ных и построением цифровой модели местности непосредственно в полевых условиях. Полученная ЦММ затем передается проектировщикам своей или смежной организации для проектирования, причем, часто оперативно, не дож и даясь завершения выполнения всего объема инженерных изысканий. Результ а ты проектирования в электронном виде поступают в строительную организ а цию, которая самостоятельно готовит и передает необходимые разделы проекта в цифровом виде на строительную площадку своим подразделениям. На их о с нове выполняется строительство и исполнительные съемки. Полученная таким образом исполнительная документация в электронном виде передается в эк с плуатирующую организацию. Набор таких электронных моделей объектов служит информационной базой для построения отраслевых геоинформацио н ных систем (ГИС) и решения управленческих задач. Для реализации подобной технологии в регионе необходимо сосредот о чить цифровые модели местности и объектов данной территории в едином о р гане, например, в управлении архи т ектуры и градостроительства города. Пр е имущ е ства технологии очевидны: изыскательские и проектные организации, получая из управления архитектуры и градостроительства города уже име ю щиеся цифровые модели, существенно экономят время и средства на выполн е ние топографической съемки текущих изменений и корректировку существу ю щих моделей, дополняя данные геолого -г еодезической службы цифровыми м о делями новых объектов. Управление архитектуры и градостроительства города, владея полным набором данных, с высокой степенью достоверности и качества ведет топографические и дежурные планы подземных коммуникаций, застро й ки, о т водов земель, крас н ых линий и др. Однако реальный эффект от применения средств автоматизации в России и других странах СНГ еще далек от желаемого уровня. Реализованные, и даже иногда работа ющие ГИС- проекты, к сожалению, не всегда обеспечивают н е прерывность обновления и использования цифровых данных. Несмотря на н а личие в геоинформационных проектах больших объемов отсканированных и оцифрованных крупномасштабных топографических материалов, реальное и с пользование их при инженерных изысканиях и проектировании по - прежнему сводится, в конечном счете, к традиционным «бумажным» технологиям. В лучшем случае применяемая компьютерная техника имитирует «бумажный» процесс. Основные причины такой ситуации, на наш взгляд, следующие. Недостаточно обоснованный выбор программной платформы (среды) , без учета инженер ных (проектно- изыскательских) аспектов в созданных на ее о с нове программном обеспечении и цифровых технологиях. Как правило, в кач е стве такой платформы выбирают распространенные геоинформационные си с темы, которые создавались для представления и последующего анализа инфо р мации в электронном (цифровом) виде. В них отсутствует ряд изначально з а ложенных в программную платформу геометрических примитивов, использу е мых при проектировании, нет адекватного (с точностью, необходимой для и н женерных целей) моделирования рельефа. Узко сформулированные и реализованные в ГИС- проектах цели , полн о стью не учитывают перспективы и возможности цифровых технологий. Мун и ципальные органы или корпорации, финансирующие такие проекты, ставят п е ред разработчиками проектов, прежде всего, свои цели: управление, землеус т ройство, учет недвижимости и т. д. Отсутствие программных средств и орг анизационно- правовых механизмов ведения крупномасштабных городских цифровых дежурных планов не дает возможности постоянно вносить текущие изменения, происходящие на урбан и зированной территории, по результатам исполнительных съемок. Цифровые модели местности, создаваемые при помощи таких програм м ных средств (без адекватной модели рельефа, пространственного представления коммуникаций и др.), не обеспечивают изыскателей и проектировщиков свед е ниями, соответствующими их возможностям и потребностям. Немаловажным фактором являются и психологические причины, влия ю щие на эффективное применение средств автоматизации. Это, прежде всего, н е го т о в ность и нетребовательность основных потребителей крупномасштабной топографической информации к качеству предоставляемых им материалов. З а частую, красивая картинка плоского (двумерного), разбитого в линейной стру к туре слоев топографического плана, на экране компьютера воспринимается проектировщиками как предел совершенства. Такое отношение заказчиков является дополнительным психологическим и организационным барьером, сдерживающим «ломку» во взглядах изыскателей о необходимости предоставления результатов инженерных изысканий потреб и телю не столько в виде планшетов или чертежей (даже в электронном виде), сколько в виде ЦММ. К роме того, в настоящее время отсутствуют программные комплексы, к о торые обеспечивали бы не только автоматизацию (а точнее механизацию, на что прежде всего обращается внимание) изыскательских, проектных процедур, но и обеспечивали бы принятие эффективных, тщательно проработанных в процессе в ариантного проектирования решений. Комплексность требований к таким программным средствам обуславлив а ет сложность их практической реализации. Поэтому рынок программного обе с печения предлагает сегодня не так уж много программных средств, полностью отвечающих потребностям цифровых технологий. В основном это зарубежные программы, требующие адаптации к специфике существующих норм и техн о логий. Это, на наш взгляд, делает затруднительным использование зарубежного ПО в качестве долговременной основы автоматизированного процесса изыск а ний и проектирования объектов промышленного, гражданского и транспортн о го строительства в России и странах СНГ. Последнее, разумеется, не исключает возможности применения отдельных зарубежных программ на локальных уч а стках производственного процесса. Но актуальной является задача создания и внедрения отечественного комплексного программного обеспечения для удо в летворения профессиональных потребностей изыскателей и проектировщиков стран СНГ. Одним из примеров разработки такого многопланового програм м ного комплекса является постоянно развивающийся комплекс CREDO (СП «Кредо - Диалог»). Разработчики комплекса стремятся максимально учесть оп и санные выше положения. Сложности разработки и внед р ения программных средств для инженерных изысканий и проектирования не исчерпываются изложенными проблемами. Много сил и времени у разработчиков уходит на удовлетворение таких пол о жений существующих норм и стандартов, которые создавались задолго до п о явления современной вычислительной и геодезической техники, и во многих развитых странах уже упразднены. Проблем, недостатков и противоречий но р мативных документов можно отметить много. Вот некоторые из них: — строго фиксированные и ориентированные на «ручное» оформление выходные формы текстовой и графической документации; — жестко определяемые нормативными документами технические правила и технологии проведения изысканий и проектирования, не соответствующие возможностям современных технических средств и технологий; — структура топографической информации, выраженная в системе ее классификации и кодирования, правилах цифрового описания картографиру е мых объектов и явлений, форматах компьютерного представления данных не отвечают требованиям задач автоматизированного проектирования; — в силу узости подходов к базовым элементам геометрии объектов и т и пам данных существенно затруднена возможность качественного обмена да н ными между производителями и потребителями информации. Эти причины иногда приводят к тому, что пользователи выбирают пр о граммные средства не по их экономическим, техническим или технологическим показателям, а по возможности удовлетворять формальным требованиям ГОСТ и СНиП. Анахронизмом в наше время должна считаться ситуация, когда изыск а тельская организация, владеющая цифровыми технологиями, передает ТГИ проектной организации в бумажном виде, на основе которой проектная орган и зация вновь создает ЦММ. Налицо потеря времени и средств, а главное — снижается качество. Эффективному применению уже имеющихся технологий мешают также ведомственные барьеры и неурегулированные экономические отношения ме ж ду предприятиями- смежниками. Очевидно, что усилия поставщиков программного обеспечения должны быть подкреплены соответствующими ведомственными и межведомственными документами, регламентирующими вопросы приема и передачи результатов работы в электронном виде и обеспечивающими: — взаимодействие производителей и потребителей ТГИ, налаживание межведомственного обмена данными в цифровом виде в рамках муниципальн о го образования или корпорации; — расширение возможностей муниципальных и корпоративных ГИС- проектов за счет учета требований потребителей крупномасштабной ТГИ, пр е жде всего, проектных организаций; — внедрение интеллектуальных отечественных программных средств, учитывающих не только нужды учета и управления, эффектного представления бумажных копий, но и инженерных прикладных задач на основе ЦММ; — создание стандарта на обмен данными по составу ЦММ инженерного назначения; — внесение корректировок в нормативные документы, направленные на представление ТГИ инженерных изысканий в виде ЦММ инженерного назн а чения. Эти задачи можно решить только совместными усилиями ученых, сотру д ников и руководителей соответствующих федеральных ведомств, разработч и ков и пользователей программных средств, общественных профессиональных об ъ единений. 3 КАРТОГРАФИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕСТНОСТИ В настоящее время цифровые технологии служат основой картографич е ского производства. Это вполне закономерно, так как они имеют реальные пр е имущества перед прежними технологиями, в которых применялись анал о говые материалы. В преимуществах цифровых технологий создания картографич е ской продукции давно никого не надо убеждать. Вопрос в том, как полнее и с пользовать эти преимущества. Действительно, в настоящее время основная масса цифровой картограф и ческой продукции, за небольшим исключением, представляет н а новом качес т венном уровне существовавшую ранее но менклатуру изделий. Понятно, что т а кое положение в переходный период было неизбежно и вполне оправдано. Н е обходимо было привести картографическую информацию к виду, удовлетв о ряющему требованиям информационных технологии, и при этом сохранить ее для пользования уже сложившимся кругом потребителей. Сейчас, когда формируются новые запросы потребителей на цифровую картографическую продукцию (3D представления - лишь один из них), встает вопрос о дальнейшей реализации преимуществ, обусловленных цифровой фо р мой топ ографической информации, и создании предпосылок к дальнейшему развитию карто гр афического производства. Важные стимулирующие факторы в развитии цифровых технологий в ка р тографическом произ водстве возможность получения высокоточных съемочных материалов и наличие необходимых мощностей вычислительных средств для их обработки. Следует отметить, что производительность вычислительных средств , объ ем памяти для хранения цифровой информации пока значительно опережают пот ребности существующих цифровых технологий и не являются лимитирующим фактором производства. Это открывает пут ь д ля создания р е сурсоемких цифровых картографических изделий. Как известно, снимки, получаемые современными оптическими, радиол о кационными и лазерными с ъ емочными системами, отличаются рядом важных свойств , харак терных для цифровой формы хранения и представления инфо р мации. Важнейшие из этих свойств, по-видимому, следующие: - возможность неограниченного тиражирования исходного снимка без п о тери точности для копий любого поколения ; - исключение влияния предварительной обработки снимка на точность и другие потребительские качества изображения ; - удобство оперативной пере д ачи снимка по каналам связи. Данные свой ства позво ляют распараллелить обработку снимков на произ водстве, осуществлять необходимые преобразования (например, цензуриров а ние) и опера тивно пол у чать или передавать съемочные материалы. Однако некоторые данные цифровой информации о местности использ у ются еще недостаточно. Речь, в частности, идет об специфических особенн о стях цифровой инф ормации о местности. Рассмотрим дв е из них. Так, применение важнейшей картографической характеристик и продукции - масштаба - сущест венно изменилось. В цифровом картографическом изделии данные не масштабируются. Масштабиро вание ведется т оль ко при визуализ а ции картогра фической продукции, при этом используется пакет масштабов, в кот о ром для каждой координатной оси значение масштаба изображения может быть различным. Знаменатель масштаба для цифровых картографические изд е лий фактически указывает на размер покрываемой территории , согласно ста н дар т н ой разграфке , и н а точность представления местности, соответствующую ук а занному масштабу топографических карт. Принципиально цифровые модели местности или земной поверхности м о гут быть не связаны ог раничениями масштаба. Эт о позволяет в цифровых мод е лях исключить «обязательность» масштаба, т. е. сня т ь ограничения по объе к ти в н ому составу модели. Цифровая модель земной поверхности для заданной территории при достаточной плотности наблюдений, т. е. соответствующем размере шага дискретизации, может содержать информацию о всех наблюда е мых объектах, как эт о имеет место при съемке с помощью лазерного сканера. Ничто не мешает включать при необходимости в состав цифровой модели об ъ екты любого размера. При визуализации будут отобра жаться объекты, соотве т ствующие выбранному масштабу визуализации, а более детальное отображение местности может быть опциональным, реализуемым по запросу или команде в интерактивном режиме. Отсутствие о гр аничений , связанных с масшта бом, п о зволяет иметь в цифровой модели максимально доступный объектовый состав и создавать по требованиям потребителей специальные цифровые картографич е ские изделия. Другая важнейшая особенность цифровой топографической информации свойство само и дентифика ции . Для любой точки на местности в качестве иде н тификатора можно взять ее координаты в используемой координатной системе. Этот идентификатор уникален и, следовательно, может служить как указатель (адрес) в системе хранения информации для доступа к сведениям о заданной точке. Объем и формат сведений о точке должны быть надлежащим образом регламентированы. В простейшем случае , это, например, значение высоты рельефа. Для произвольной же точки цифровой поверхности местности инфо р мация может иметь любой заданный об ъ ем. Здесь могут фиксироваться свед е ния об объекте местности, к которому принадлежит рассматриваемая точка, а при необходимости - управляющие ключи, например указатель об ограничении доступа. К помещаемой на хранение цифровой информации о местности возможен доступ с помощью координатного метода, Эта особенность цифровой топогр а фической информации позволяет организовать естественный, т. е. органически присущий цифровой информации о местности, доступ к ней по идентификат о ру. Применение координатного метода особенно эффективно при использов а нии цифровой информации о местности, получаемой лазерными и радиолок а цио н ными интерферометрическими средствами. Пр и реализации координатного мет од а целесообразно использовать общую для всей рассматриваемой территории систему координат. Следует заметить , что еще в 80-тт. XX в. В.П. Морозов п ре д ложил использовать систему геодез и ческих координат для создани я цифровых моделей местности . Накопление и доступ к имеющимся данным с использованием координа т ного метода возможны для пользователей, применяющих собственную коорд и натную систему, лишь при условии, что между координатной системой польз о вателя и системой, в которой идентифицирована цифровая информация, сущ е ствует однозначное преобразование координат. Рассмотренные особенности цифровой топографической информации м о гут быть использованы при создании цифровой модели поверхности террит о рии, цифровых моделей рельефа, полей высот территорий с произвольными границами и др. Все эт и данные могут быть элементами топографического се г мента геоинформацион н ого ресурса территории. Цифровую модель поверхности территории удобно сохранять как откр ы тую (пополняемую) совокупность наблюдений поверхности, полученных с с о ответствующих средств (бортовых или наземных), т. е. информацию, содерж а щую данные о всех объектах местности наблюдаемой поверхности в пределах разрешающей способности средств наблю д ения. При определенной протяже н ности представляемой территории ее можно рассматривать как цифровой ан а лог фильма, получаемою при фотосъемке. При этом цифровая модель повер х ности территории имеет неоспоримые преимущества перед фильмом. Модель обно в ляема в любой своей части и пополня ема без нарушения существующей стру к туры. Кроме то го , плотность данных модели может зависеть от сложности формы поверхности представляемой территории . Модель поверхности может созда ваться, уточняться и пополняться в течение всего периода ее использов а ния. Намечая реализацию преимуществ цифровых технологий, необходимо п о заботиться о техническом обеспечении всего процесса, т. е. о разработке соо т ветствующей технологической платформы. Очевидно, что перспективная ци ф ровая картографическая продукция будет более ресурсоемкой по срав нению с существующей. Это потребует разработки и тиражирования соответствующих программных средств. В связи с этим целесообразно оптимизировать неизбе ж ные расходы. Вероятно, одним из путей оптимизации используемых средств я в ляется совершенствование конфигурации технических средств. Типичная пр о изводственная конфигурация технических средств создания цифровой кар т о г рафической продукции в настоящее время пред ставляет собой либо од и ночный компьютер, либо двухуровневую структуру тина клиент-сервер, где имеются и уровень обработки, и уровень данных. В данной конфигурации сервер отвечает за хранение данных и через хр а нимые процедуры выполняет некоторые действия но обслуживанию этих да н ных. Основная нагрузка приходится на клиентский ком пьютер, выполняющий заданный комплекс технологических п ро гр амм (пользовательское приложение). Недостатки такой конфигурации известны. Это - высокие требования к комп ь ютеру исполнителя работ, необходимость значительного количества экземпл я ров пол н офу н кцио н аль н ой операционной системы и одновременного обновл е ния всех экземпляров комплексов технологических про гр амм при их доработке или коррекции. Альтернатива используемой конфи г ура ц ии - применение серверо в и пр и ложений. Если вынести техно логические прогр аммы (приложения) на сервер, то за пользовательским компьютером останется функция представления за д а ния. Это может дать определен ную эк ономию при обновлении парка компьют е ров и операционных систем (ОС). Испол нителю не потребуется мощная ОС . Эта идея возникла не сегодня, но только сейчас у нее появляется реальная перспект ива реализации. Можно создавать т рехуровневую систему, где сервер приложений занимает промежуточное место между клиентом и сервером. По всей видимости, сервер ная технология может стать следующей ступенью в ра з витии производственных систем цифровых картографических изделий. Важное преимущество применения серверной технологии - способность производственного предприятия максимально быстро реагировать на изменение требований к продукции. Необходимые изменения технологии делаются на се р вере, а ком пьютер исполнителя не затрагивается. Разделение функций между компьютером исполнителя и сер вером приложений удобно и для работы с б а зами данных. Для получения необх одимых данных испол нитель вызы вает функции сервера приложений, а те работают с базой. Это упрощает процесс и з менения структуры баз, так как вызывает коррекцию только в программах се р вера приложений. Рассмотренные преимущества цифровых техно логий при создании кар т о г рафических изделий не исчерпывают всех ее возможностей. Важно также по м нить, что для повышения эффективности циф ровых картографических технол о гий не обходимо учитывать специфику топографической информа ции, а также совершенствовать методы и средства ее обработки. ЗАКЛЮЧЕНИЕ В заключение хочется отметить, что на сегодняшний день во всех видах работ, сбора информации для создания моделей местности ведущую позицию занимает цифровые методы и приборы. Данные приборы не уступают точности аналоговым методам (классическим или традиционным), достаточно проду к тивны, информативны, не требуют сверх трудоемкой обработки, т.к. существую программные средства, позволяющие увеличить скорость и точность данных, исключая ошибку человеческого фактора. Кроме этого на первый план выходит создание трехмерных цифровых моделей местности в совокупности с цифровой моделью рельефа. Данный метод так же будет развиваться и занимать лид и рующие позиции, т.к. при трехмерной визуализации потребитель может увидеть полное представление о местности, которая ему необходима для работы, для удовлетворения информационных, а возможно и каких либо духовных и эст е тических потребностей (в зависимости от назначения модели местности). А так же, к роме описанных в реферате методов сбора информации для п о строения моделей рельефа так же стоит отметить то, что на первое место вых о дят методы лазерного сканирования территории, как с помощью аэросъемки, спу т никовой съемки, так и наземной съемки. Данный процесс очень быстр, но требует внимательности при обработке. Позволяет получить трехмерную м о дель местности с небольшими трудозатратами и высоким результатом измер е ний, как по точности, так и по информативности. Еще раз хочется сказать , что развитие способов сбора данных постоянно совершенствуется, становится все более автоматизированным, снижая ошибки «человеческого фактора» , модели местности становятся все более информати в ными, удобными для поиска необходимой информации и обладают еще рядом преимуществ, которые несомненно будут и далее совершенствоваться для раб о ты как исполнителя моделей, так и для конечного потребителя. А так же и н формационное развитие позволяет увеличивать объемы собираемой и обраб а тываемой информации, что ускоряет процесс создания моделей местности и информацию, содержащуюся на ней. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 1 О реализации преимуществ цифровых технологий при создании карт о графической продукции / В.Н.Филатов, В.А.Авдеев, Р.С.Мухудинов, В.А.Радионов // Геодезия и картография – 2008 , №4 2 Цифровые модели местности — основа САПР и ГИС проектов. Преим у щества и проблемы/ А.П. Пигин / /Геопрофи – 2006, №4 3 О будущем цифровой аэрофототопографии в России / Е.М.Медведев / / Геопрофи – 2006, № 1 4 О будущем цифровой аэрофототопографии в России / Е.М.Медведев //Геопрофи – 2006, №2 5 О будущем цифровой аэрофототопографии в России / Е.М.Медведев //Геопрофи – 2006, №3 6 О будущем цифровой аэрофототопографии в России / Е.М.Медведев //Геопрофи – 2006, №4 7 Наземная цифровая фотосъемка/ А.И. Алчинов, С.В. Баландин, В.Б. К е келидзе// Геопрофи - 2006,№ 4 8 Цифровые аэросъемочные комплексы/ Г.А. Аванесов, Ю.П. Киенко // Геопрофи -2004,№1 9 Цифровая аэросъемка: мифы и реальность/ А.И. Алчинов, В.Б. Кекели д зе / / Геопрофи – 2006,№2 10 П рограммные продукты для работы с графическими данными в топ о графии/ Ю.Д.Михелев, А.А.Лобанов// Геопрофи – 2004,№ 3 11 Картографирование Накынского месторождения/ А.Ю. Константинов, В.Л. Богомазова // Геопрофи – 2004,№ 5
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Если бы сейчас был жив великий Михайло Ломоносов, он бы порадовался, ведь его дело живет! Люди продолжают валить из Архангельска.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по геологии и геодезии "Современное состояние и развитие моделирования местности с помощью аэрофотогеодезических, геодезических и картографических методов", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru