Тема цифровые модели местности

Содержание

Цифровая модель местности (ЦММ). Описание и технология создания
1. Понятие цифровой модели местности (ЦММ).
2. Цифровые модели местности, планы, карты
Ekzamen_geodezia (1) / 53.Цифровые модели местности. Схемы цифровых моделей
3.4. Цифровые модели местности

Цифровая модель местности (ЦММ). Описание и технология создания

1. Понятие цифровой модели местности (ЦММ).

В общем случае местность, как объект топографической съемки, можно рассматривать как совокупность двух компонентов:

— поверхности Земли, представленной в трехмерном пространстве и обладающей только геометрическими свойствами;

— 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.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

Источник

2. Цифровые модели местности, планы, карты

Использование новейших типов съемочных систем, переход к компьютерным технологиям и информационным системам позволяют получать и хранить полученную информацию о местности в виде цифровых моделей, которые при необходимости могут быть представлены в визуализированном виде (на экране монитора или в графическом виде на бумаге). Графические планы и карты стали вторичны по отношению к цифровым моделям местности.

Моделью принято называть результат описания (моделирования) какого-либо объекта, процесса или явления. Модель позволяет заменить изучаемый объект или явление его упрощенной формой без потери необходимой информации о нем. Модель не обязана быть абсолютно тождественной самому прообразу, но должна обладать достаточностью. Под достаточностью модели понимают такое ее приближение к прообразу, при котором погрешности модели не превышают допустимые погрешности измерения параметров прообраза.

Процесс создания и изучения моделей — моделирование — одна из основных категорий теории познания: на идее моделирования, по существу, базируется любой метод научного исследования, как теоретический, так и экспериментальный.

Моделирование может быть семантическим (словесным), аналоговым и математическим.

В фотограмметрии наиболее широкое распространение получило математическое моделирование, которое описывает изучаемые объекты или явления в виде:

формул (аналитические модели);

геометрических образов (геометрические модели);

массивов чисел (цифровые модели).

Цифровая модель местности (ЦММ) представляет собой многомерную цифровую запись информации о местности на магнитном носителе. В цифровых информационных потоках информация хранится поэлементно. Каждый элемент ЦММ имеет п численных характеристик, три из которых — пространственные координаты точки местности, остальные — закодированные числами семантические характеристики этой точки.

Цифровую модель местности, содержащую информацию о пространственном положении объектов местности, а также семантическую информацию об этих объектах, можно представить как совокупность цифровой модели рельефа (ЦМР) и цифровой модели ситуации (ЦМС).

Под ЦМР понимают массив чисел, являющихся пространственными координатами точек местности. ЦМС также представляет собой массив чисел, каждым элементом которого являются плановые координаты поворотных точек границ объектов и закодированная числами семантическая информация об этих объектах. Содержание контуров определяется тематикой модели ситуации — это могут быть топографические элементы, сельскохозяйственные угодья, лесотаксационные единицы, почвенные разности и т. п.

Цифровые модели местности являются базой для создания широкого спектра картографической продукции, используемой землеустроительными и кадастровыми службами. Это цифровые (электронные) карты, фотопланы, контурные фотопланы, топографические фотопланы, ортофотопланы, фотокарты, топографические планы, ЗБ-изображения.

Цифровая (электронная) карта (ЦК) — это объединение цифровой модели рельефа и нескольких цифровых моделей ситуации. Каждая ЦМС представляет собой так называемый слой ЦК. Все слои ЦК связаны между собой посредством ЦМР.

Как правило, в цифровых картах используют географические координаты, поэтому цифровые карты не имеют масштаба. При визуализации цифровая карта может быть представлена в любом

масштабе, но не крупнее того, точность которого соответствует точности исходных данных для создания ЦК.

Цифровые карты содержат значительно больший объем информации, нежели традиционные графические карты, благодаря послойному ее хранению.

Кроме того, цифровые карты физически не устаревают, не ветшают. Информацию о местности на современном уровне поддерживают ведением непрерывного мониторинга и картографического дежурства.

Фотоплан — фотографическое одномасштабное изображение местности в заданном, обычно стандартном масштабе, на которое нанесена координатная сетка. Как правило, фотопланы изготавливают в рамках трапеций государственной или условной разграфки или на территорию отдельных землепользовании.

На контурных фотопланах условными знаками показаны необходимые элементы ситуации, некоторые элементы естественного рельефа: бровки балок, оврагов, линии резкого изменения крутизны склонов, а также искусственные формы рельефа.

На топографических фототанах условными знаками показана ситуация и нанесены горизонтали.

После удаления фотоизображения контурные и топографические фотопланы превращаются соответственно в контурные и топографические планы.

Иногда, например при проектировании противоэрозионных мероприятий, целесообразно сохранить фотоизображение, несущее максимум информации об эрозионных процессах. В таких случаях на топографических фотопланах число условных знаков уменьшается до необходимого минимума. В результате получается продукция, называемая фотокартой.

Ортофотоплан — фотографическое изображение местности в ортогональной проекции. Первоначально по экономическим соображениям ортофотопланы изготавливали преимущественно на горные территории. В настоящее время ортофотопланы получают на различные районы местности с любыми превышениями и формами рельефа.

3D-изображение — это изображение трехмерных объектов на плоскости. Эта новая форма представления пространственной информации находит широкое применение в различных сферах научной и производственной деятельности.

Источник

Ekzamen_geodezia (1) / 53.Цифровые модели местности. Схемы цифровых моделей

53. Цифровые модели местности. Схемы цифровых моделей.

(Ну тут всё с лекций нета).

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.

ЦММ создаются с помощью таких современных программных комплексов как «AutoCad Land Development Desktop», «Autodesk Civil 3D», «Autodesk Map 3D» «MapInfo», «Pythagoras», «Credo», «GeoniCS» и др.

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)

Источник

3.4. Цифровые модели местности

метрическую информацию – геодезические пространственные координаты характерных точек рельефа и ситуации;

общую информацию – название участка, система координат и высот, номенклатура.

По способу размещения исходной информации и правил ее обработки на ЭВМ цифровые модели местности делятся на регулярные, нерегулярные, структурные (рис. 33).

а)

б)

в)

г)

д)

е)

Рисунок 33 — 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. 33, а), называется регулярной. Используют также регулярные ЦММ на поперечниках к магистральному ходу (рис. 33, 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. 33, 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:

на основных перегибах всех структурных линий (рис. 33, г);

в местах изменения кривизны склонов (рис. 33, д);

вдоль скатов по линиям наибольшей крутизны в местах характерных переломов с указанием крутизны и направлений линий (рис. 33, е).

Источник

По теме: Муссонный климат россии преобладает на территории