Создание ЦМР в программном обеспечении AUTODESK CIVIL 3D

Засорина

Цифровая модель рельефа

Цифровая модель рельефа — это цифровое представление земной поверхности как непрерывного явления, описывающее ее с определенной точностью, в виде растра или регулярной сети ячеек заданного размера.

Под ЦМР понимают множество точек с известными геодезическими координатами и правило определения высоты любой другой точки, не входящей в это множество. Точки с известными геодезическими координатами в данном случае принято называть высотными пикетами. Правило определения высоты называют правилом интерполяции высот. Методы построения цифровых моделей рельефа различаются по схемам расположения высотных пикетов и по способам интерполяции высот в промежутках между ними.

Данные о рельефе могут быть получены путем натурных измерений, включая топогеодезические работы на местности, дистанционное зондирование, а также на основе картометрических работ. В связи с этим возможны существенно различные формы задания этих данных:

· с регулярным расположением точек на прямоугольных, треугольных и шестиугольных (гексагональных) сетках (полученные, например, при тахеометрической съемке или специальных видах площадного нивелирования);

· с нерегулярным представлением точек по структурным линиям, профилям, центрам площадей, локальным точкам (полученные в результате картометрических работ);

· с изолинейным (уроненным) заданием точек, расположенным по изолиниям равномерно или с учетом сложности их рисунка (получаемым, например, при цифровании горизонталей).

Форма задания исходных данных о рельефе, их детальность и достоверность определяют способ пространственной интерполяции и экстраполяции в пределах исследуемой территории, а также степень адекватности построенной модели рельефа.

Использование ЦМР:

• В целях картографирования.
• Ландшафтный дизайн. Для обустройства обширной местности потребуется узнать обо всех особенностях грунта и рельефа – где будет скапливаться вода, в каком месте лучше посадить растения.
• Проектирование зданий и сооружений. Эта цель сейчас одна из основных, которые обслуживают ЦММ.
• Строение автомобильных дорог, магистралей и развязок.
• Природоохранительные задачи.
• Научные изыскания: биологи, экологи, географы, геологи и многие другие ученые в качестве исследований выбирают ЦММ.
• Бытовое использование цифрового моделирования в ГИС – электронные карты, навигаторы.
• Военное дело и мореплавание.

Создание ЦМР в программном обеспечении AUTODESK CIVIL 3D

Технологический процесс	Указания и пояснения
Построение поверхности производилось в программе Autodesk AutoCad Civil 3D. На первом этапе менялось рабочее пространство на «Планирование и анализ», где с помощью команды «Вставить – Импорт карты» выполнялся импорт слоев с горизонталями в формате TAB, при этом выбиралась система координат, а также импортировалась атрибутивная информация о горизонталях: ID и отметка.	С помощью загруженных горизонталей не получится построить поверхность. Далее через окно свойств были перенесены данные из поля «Отметка» в поле «Уровень». Теперь горизонтали готовы для добавления в поверхность.
Следующим этапом менялось рабочее пространство на «Civil 3D», где через меню «Вставка – Точки из файла», производился импорт точек из текстового файла. Для этого выбирался соответствующий текстовый файл, формат файла точек, предварительно проверялись данные точек и нажималась кнопка «Ок». Создание поверхности производилось через левое окно навигации, где на вкладке «Поверхность» выполнялась команда «ПКМ – Создать поверхность». В окне создания поверхности задавалось ее имя «ЦМР», расстояние между горизонталями 20 метров. После создания у нас появилась пустая поверхность. Следующим этапом в нее добавлялись данные. С помощью окна навигации добавлялись горизонтали (рисунок), выбирались нужные горизонтали, после чего они добавлялись в поверхность. Аналогичная последовательность выполнялась при добавлении точек.	Построенная поверхность содержала очень много некорректных линий и отметок, на следующем этапе выполнялось редактирование поверхности и исправление ошибок.
Одним из основных типов ошибок служило неправильное построение точек в поверхности. В результате автоматического создания поверхности между горизонталями с одинаковой отметкой создаются новые точки, отметки которым поверхность задает сама, эти точки обычно должны быть выше или ниже ближайших горизонталей (но не больше чем высота сечения рельефа), однако поверхность может задать им отметку равную высоте горизонтали, в связи с чем происходило некорректное построение горизонталей через неправильные отметки. Для исправления данной ситуации необходимо было анализировать ситуацию поверхности и занижать/поднимать некоторые отметки с помощью команды «Редактировать поверхность – Изменить точку», в результате чего поверхность автоматически перестраивалась (рисунок).
Также в результате автоматического построения поверхность могла неправильно нарисовать горизонтали около линий тальвегов и водоразделов, линия горизонтали могла «обрезать» тальвег посередине, не дойдя до конца тальвега (рисунок). Для решения данной ошибки рисовались дополнительные горизонтали с отметками не кратными высоте сечения рельефа, после чего выполнялась команда «Добавить данные — Горизонтали», в результате чего в поверхность добавляется информация о новой горизонтали и производится перестроение.
В результате проверки поверхности на корректность и исправления всех ошибок была получена поверхность, представленная на рисунке.