Автомагистрали Буковины сквозь призму ГИС. Использование Autodesk Map 3D для создания ГИС автомобильных дорог Черновицкой области Украины
Эта статья опубликована в журнале CADmaster #2(32) 2006 (апрель-июнь) в разделе Геоинформационные системы.
Буковина — настоящая жемчужина юго-запада Украины. Это край нерукотворной, сказочной красоты, карпатских горных и лесных пейзажей, щедро умытый хрустальной водой целебных источников… Это бурные потоки стремительного Черемоша и быстротечного Прута, не раз воспетые в песнях… Это седой отец Днестр, в глубоких водах которого дремлют предания былых веков… Это край, воспетый легендами, согретый любовью буковчан, гостеприимно распахнувший свои просторы перед всеми готовыми приобщиться к чуду.
В приграничных регионах стран Восточной Европы в настоящее время интенсивно реализуются международные проекты по развитию туризма, малого бизнеса и укреплению межгосударственных связей. Однако всем хорошо понятно, что главным условием для осуществления любого подобного проекта было и остается строительство хороших дорог, которое сегодня немыслимо без применения новейших технологий. И прежде всего — без создания геоинформационной системы (ГИС), позволяющей эффективно контролировать состояние автомобильных дорог области.
Создание ГИС для дорожного хозяйства Черновицкого региона было инициировано службой автомобильных дорог области (начальник — Р.К. Майор) и ДП «Черновицкий облавтодор» (директор предприятия — А.А. Левченко). Работу осуществляло ООО «ДИ-КАРТ» при поддержке компании «Аркада».
Конечно, эта работа проводилась не на пустом месте, поскольку в наше время в распоряжении разработчиков имеется большой арсенал средств создания подобных ГИС, среди которых и качественные цифровые карты, и средства хранения и оперирования базами разнообразных данных, и инструменты для организации корпоративных систем…
В рамках подготовки цифровых карт была создана картосхема дорог Черновицкой области (рис. 1), обеспечившая:
- графическое отображение системы дорог Черновицкой области в целом и покомпонентно, куда вошли линейные, площадные и точечные объекты;
- инвентаризацию и паспортизацию ресурсов, находящихся на балансе ДП «Черновицкий облавтодор»;
- информационное обеспечение всех звеньев структуры ДП «Черновицкий облавтодор» цифровыми графическими материалами;
- отображение на графической схеме результатов мониторинга, анализа и оценки текущего состояния объектов инфраструктуры, позволяющее оперативно принимать управленческие решения об очередности выполнения работ;
- формирование и развитие единой коммуникационной среды для обмена информацией между пользователями системы;
- информационное обеспечение процессов подготовки данных и обоснований для принятия управленческих решений должностными лицами в структурных подразделениях предприятия.
Конечно, создание картосхемы дорог — дело исключительно важное. Однако обеспечить эффективную работу с ней, повысить ее детализацию, информативность, актуальность и наполняемость без помощи современного программного обеспечения — нереально. В качестве такого программного обеспечения был избран продукт Autodesk Map 3D. И это неудивительно, если принять во внимание функционал программы, обеспечивающий целый ряд уникальных возможностей, среди которых:
- покомпонентное отображение и редактирование;
- просмотр и редактирование для группы пользователей всех уровней;
- вывод на печать на разных этапах работы;
- электронная публикация в формате DWF;
- измерение и масштабирование объектов;
- трассировка дорог;
- привязка данных к объектам карты;
- обеспечение оперативной связи с внутренней и внешней БД;
- редактирование свойств объектов (цвета, типы линий, масштаб, координаты, размеры и т.д.);
- классификация объектов;
- работа с растровыми материалами (топооснова, изданные карты, аэро- и космические снимки) и др.
Встроенные средства анализа Autodesk Map 3D позволяют проводить анализ отдельных дорог, их взаимного расположения, а также размещения объектов дорожно-транспортной инфраструктуры. А поскольку значительную часть Черновицкой области составляют горные районы, при моделировании рельефа очень пригодились средства 3D-анализа, позволяющие учитывать направления стоков и характеристики склонов.
Такие сложные динамические системы, которыми являются автомобильные дороги, очень сложно поддаются планированию и внесению изменений. Однако ГИС, которая обеспечивает единую информационную среду использования, распоряжения и содержания сети автодорог Черновицкой области, это под силу.
Система дорог области требует проведения целого комплекса разнообразных работ — от строительства, реконструкции и ремонта до проектирования перспективных направлений развития сети автодорог и их инфраструктуры. Поскольку такая система в территориальном и технологическом аспектах довольно сложна, для ее оптимального функционирования требуется не менее сложная информационная система, реализовать которую можно лишь с использованием ГИС-технологий.
Успешное построения ГИС зависит от многих составляющих: это и компьютеры, и периферия (включая средства обмена и передачи информации), и программное обеспечение, и картографические, тематические и атрибутивные базы данных в различном виде, включая бумажную документацию (рис. 2)… Но самое главное — это квалифицированные специалисты для работы с системой.
Техническое задание на создание геоинформационной системы на базе Autodesk Map 3D
- Анализ и сбор геопространственных и аналитических данных, необходимых для дальнейшего использования в ГИС:
- обработка имеющихся картографических материалов;
- анализ требуемой статистической и описательной информации;
- поиск и авторизация источников информации, используемой на последующих этапах работы;
- структуризация проанализированной информации, которая обеспечит эффективность оперативного режима работы.
- Обоснование применения необходимых программно-технических средств.
- Определение объема финансирования, составление калькуляции на выполняемые работы.
- Проведение юридической экспертизы на предмет соответствия проекта законодательным актам в сфере соблюдения авторских и имущественных прав.
- Утверждение бюджета проекта.
- Утверждение плана и графика выполнения работ:
- привлечение и подготовка специалистов;
- создание системы защиты проекта;
- назначение лиц, ответственных за выполнение проекта;
- закупка новых и адаптация существующих технических средств;
- приобретение отсутствующих и легализация имеющихся программных средств, а также установка новых программных продуктов;
- покупка цифровой картографической основы.
- Официальный запуск проекта и дальнейший контроль за ходом его выполнения.
Фрагмент заключения по технологии использования программного обеспечения
Autodesk Map 3D — профессиональная инструментальная геоинформационная система, предназначена для выполнения высокоточного картографирования в двумерном и трехмерном режимах, проведения ГИС-анализа, подготовки цифровых картографических данных, планирования и проектирования сложных территориальных систем, а также управления ими.
Инструментарий Autodesk Map 3D может быть адаптирован для решения различных специфических задач, которые касаются функционирования сети автомобильных дорог определенного региона.
Перспективы применения Autodesk Map 3D при проектировании и управлении системой автомобильных дорог нашего региона обосновываются возможностями решения следующих задач:
- сбор и обработка ГИС-данных;
- создание электронных картосхем сети автодорог с целью дальнейшего выполнения ее пространственного анализа;
- обеспечение ввода пикетажа (точек координатной геометрии);
- обеспечение необходимой точности измерительных работ;
- вывод на печать;
- обеспечение мобильного прикладного картографирования и коммуникации с внешними удаленными информационными системами;
- проектирование, наполнение и организация внутренних и внешних геопространственных и аналитических БД, а также интеграция созданных в разных форматах пространственных данных и их хранение в источниках с разной структурой (Oracle Spatial, MS Access и др.);
- проектирование двумерных и трехмерных объектов разной степени сложности;
- отладка интеллектуальной связи между объектами карты и БД, позволяющая динамично обновлять связанные объекты во время внесения изменений в результаты исследований и проектные решения;
- создание единой информационной среды для строительства, эксплуатации и развития сети автодорог региона.
Autodesk Map 3D;- наиболее эффективное средство интеграции САПР и ГИС. Это обеспечено прежде всего благодаря открытой и гибкой среде, позволяющей работать со всеми типами картографических и атрибутивных данных независимо от их формата. Кроме того, Autodesk Map 3D 2005 обладает всеми функциональными возможностями, присущими системе AutoCAD 2005, которая де-факто считается стандартом во многих областях.
Возможности Autodesk Map 3D, использованные при проектировании системы автомобильных дорог региона
Диспетчер слоев — позволяет организовать структуру создаваемого картографического материала в соответствующие тематические слои. Например, сеть автодорог региона целесообразно распределить на отдельные слои (дороги международного, государственного, регионального, местного значения и др.).
Функция привязки картографического материала к реальным масштабам и системам координат позволяет осуществлять измерения с большей точностью, редактировать и анализировать созданные электронные карты, а также обосновывать актуальность использования таких карт.
Диспетчер подключения БД — обеспечивает связь с внутренней и внешней БД. С помощью этого инструмента можно проводить инвентаризацию объектов сети автодорог, постоянно обновлять содержание и структуру электронной карты.
Организация пометок — отображает информацию, которая непосредственно не должна отображаться в пространстве модели, но ее визуализация необходима для отображения отдельных функций сети автодорог, текущего вывода на печать (например, отображение состояния имеющейся техники для зимнего удержания автодорог).
Блок с атрибутами — используется для разметки карты часто повторяемыми условными обозначениями. Чаще всего это обозначения структурных подразделений и филиалов главного предприятия региона, которое осуществляет контроль над функционированием сети автодорог, а также условные обозначения специфических объектов — дорожные знаки, снегозащищенные участки, искусственные сооружения, объекты придорожного сервиса, туристической инфраструктуры и т.д. (рис. 3).
Публикация в DWF — применяется для защиты созданного материала от несанкционированных изменений.
3D-моделирование — используется при проведении оценочных и проектных работ в горной местности (рис. 4–5).
Таким образом, ГИС, созданная на основе Autodesk Map 3D, предоставила нам целый ряд преимуществ, среди которых — организация быстрой и эффективной работы; отсутствие необходимости переучивать специалистов, знакомых с AutoCAD; возможность работы с разнообразным картографическим материалом, созданным в других ГИС, и др. И мы уверены, что в процессе использования системы эти преимущества будут множиться.
Полный текст статьи
CADmaster – регулярное издание и существует оно не только в Интернете. Ваша организация может оформить подписку на бесплатную печатную версию, которая рассылается по почте сразу после выхода журнала.
.jpg)
