Файл: Моделирование и пространственный анализ в гис цифровое моделирование рельефа.pdf

22
3. ПРОГРАММА ГИС «ПАНОРАМА»
Проект «Панорама» – это набор геоинформационных технологий, включающий в себя профессиональную ГИС «Панорама», профессио- нальный векторизатор электронных карт Панорама – Редактор, инстру- ментальные средства разработки ГИС приложений для различных плат- форм GIS ToolKit, систему учета и регистрации землевладений «Земля и Право», конверторы для обмена данными с другими ГИС [14, 15]. Про- ект «Панорама» разработан в «КБ Панорама» (г. Москва, Россия). Здесь и далее используется название ГИС «Панорама», согласно документации на 2018 г. Ранее были версии программы с названиями КАРТА 2005,
КАРТА 2008, КАРТА 2010, КАРТА 2011.
ГИС «Панорама» – универсальная геоинформационная система, предназначенная для решения следующих задач [8, 14, 15]:
– создание и обновление электронных карт местности по материалам космической или аэрофотосъемки, отсканированным картографическим материалам, полевым измерениям, навигационным и другим данным. Бо- лее 100 режимов редактирования векторной карты;
– построение ортофотопланов по космическим снимкам (щелевым, панорамным, центральной проекции), аэрофотоснимкам, матрицам высот и каталогам опорных точек;
– выполнение геодезических расчетов и построений, нанесение ре- зультатов на карту, формирование отчетных ведомостей и межевых дел;
– отображение и печать карт в стандартных условных знаках, добав- ление новых знаков в растровом (ВМР) или векторном (True Type) виде, программирование сложных стилей, нанесение OLE-объектов;
– поддержка внешних баз данных разнообразных форматов, различ- ные способы связи объектов карт с записями баз данных, конструктор форм для работы с базами, формирование отчетов посредством Microsoft
Office, геокодирование, запросы к данным;

23
– формирование тематических карт для отображения прикладной ин- формации из баз данных, навигационных приборов и других источников;
– построение трехмерных сцен, цифровых моделей рельефа, профи- лирование местности, построение зон видимости, создание многослойных матриц по точечным измерениям;
– выполнение измерений по карте, оверлейные операции над выбран- ным множеством объектов;
– обмен данными в стандартных форматах (SXF, DXF/DBF, MIF/MID,
Shape, S57/S52, GRD, TIFF, PCX, BMP и др.);
– разработка прикладных задач на языках С, С++, Pascal; исходные тексты примеров, документация для разработчика;
– поддержка многопользовательской работы в сети с одним экземпля- ром карт, ведение журнала транзакций;
– контроль качества данных (топология, атрибуты, сводка листов и т. д.). Более 50 параметров контроля карт.
Приведенный перечень в данном разделе представлен в сокращенном виде.
Технология построения трехмерной модели реализована на базе при- ложений, входящих в состав ГИС «Панорама». К таким приложениям от- носятся: Редактор карты, Редактор классификатора, Редактор библиотеки трехмерных видов объектов, Построение трехмерной модели, Редактор трехмерной карты, Измерения по трехмерной карте, Формирование пре- зентаций.
Технология построения трехмерной модели предназначена для созда- ния трехмерных моделей разной степени детализации и решения приклад- ных задач. По степени детализации модели делятся на типовые, деталь- ные, модели внутренних помещений и тематические.
Технология позволяет создавать трехмерные модели территории, мо- дели архитектурных ансамблей, интерьера внутренних помещений, над- земных и подземных коммуникаций.
Для построения трехмерной модели территории используются данные векторной карты, матрицы высот, триангуляционной модели рельефа, классификатор карты, библиотека трехмерных моделей объектов, цифро- вые фотоснимки местности и цифровые фотографии объектов местности.

24
Отображение рельефа земной поверхности в ГИС «Панорама» выполняет- ся либо с использованием регулярной матрицы высот, содержащей эле- менты, значения которых – абсолютные высоты пикетов местности, либо набора высотных отметок в узлах треугольников – нерегулярной триангу- ляционной сети. Модели поверхностей могут быть созданы по данным векторной карты, по информации из таблиц базы данных или загружены из внешних форматов.

25
4. СОДЕРЖАНИЕ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
4.1. Лабораторная работа № 1. Изучение структуры
данных цифровых векторных, растровых карт (планов).
Изучение инструментальной среды ГИС «Панорама»
Цель:изучить функциональные возможности ГИС «Панорама».
Исходные материалы: фрагмент номенклатурного листа (НЛ) карты
(плана) в формате BMP или TIFF, находящийся в каталоге, указанном пре- подавателем.
Содержание
1. Знакомство с содержанием номенклатурного листа цифровой топо- графической карты (плана).
2. Знакомство с графическим интерфейсом системы.
3. Освоение функций работы клавиш и манипулятора «мышь».
4. Знакомство с командами панели (меню) управления.
В результате выполнения работы должны быть получены навыки ра- боты с инструментальной средой ГИС «Панорама».
4.2. Лабораторная работа № 2. Создание фрагмента
номенклатурного листа цифрового топографического плана
по исходным картографическим материалам средствами
технологии создания электронных карт в ГИС «Панорама»
Цель:сформировать цифровой топографический план (ЦТП) в виде фрагмента векторного плана средствами программного обеспечения
ГИС «Панорама».
Исходные материалы: часть НЛ плана в растровом формате, находя- щегося в каталоге, указанном преподавателем; паспортные данные созда- ваемого плана.
При выполнении лабораторной работы № 2 и последующих необхо- димо пользоваться источником [16].

26
Содержание
1. Создать рабочий каталог (папку) на диске С:/Мои документы/
Шифр группы/ФИО обучающегося. Далее – создать рабочую папку с индивидуальным названием (далее – рабочая).
2. Скопировать в рабочую папку файл классификатора map2000.rsc или Е2000.rsc (имя файла классификатора указывает преподаватель), файл плана в формате ВМР, папку c файлами зарамочного оформления.
3. Выбрать команды Меню/Файл/Создать план. На экране появится диалоговое окно, где нужно задать имя файла плана (например, Пет- ров.map, 12345.map (рис. 4.1)). Нажать кнопку Сохранить. Далее появит- ся диалоговое окно (рис. 4.2), в котором следует:
 активизировать файл ресурсов (*.rsc) – map2000.rsc или E2000.rsc;
 ввести название плана – Учебный (или другое);
 ввести знаменатель масштаба – 2 000;
 ввести координаты углов рамки: юго-запад (0,0), северо-восток
(600.0, 400.0).
Рис. 4.1. Пример диалога при создании рамки плана

27
Рис. 4.2. Пример диалога при создании плана
Нажать кнопку Создать.
После успешного выбора на экране будет изображена рамка плана
(рис. 4.3).
Рис. 4.3. Пример изображения рамки плана

28 4. Добавить в план растровое изображение. Для этого выбрать команды в меню Файл/Добавить/Растр/. При выборе файла растра в строке «Тип фай- лов» выбрать тип bmp (рис. 4.4). Другую информацию в этом окне не вно- сить. Нажать кнопку Да. Пример диалога ввода растра приведен на рис. 4.5.
Рис. 4.4. Пример диалога выбора растра
Рис. 4.5. Пример ввода файла растра

29 5. Для совмещения растрового изображения и рамки выбрать команды в меню Вид/Список растров. В появившейся таблице должна быть активи- зирована строка, указывающая путь к растровому изображению. Активи- зировать кнопку Параметры (рис. 4.6). В левой части таблицы внести:
 разрешение точек/дюйм – 300.0;
 значение знаменателя масштаба – 2 000;
 в окне X = ввести значения 0.0, нажать Ввод;
 в окне Y = ввести 0.0, нажать Ввод.
Затем нажать кнопку Выход (рис. 4.6).
Рис. 4.6. Пример диалога при заполнении значений параметров
6. В главном окне будет отображено растровое изображение плана
(рис. 4.7). Для цифрования необходимо вызвать панель редактора. Для это- го выбрать команды Задачи/Редактор карты. В левом углу экрана откроет- ся панель редактора (см. рис. 4.7).
7. Порядок векторизации элементов следующий: при определении по- рядка векторизации элементов содержания карты следует исходить из
«степени доверия» к плановому положению объектов на карте.

30
Рис. 4.7. Растровое изображение плана
Сначала следует нанести объекты, относящиеся к математической и планово-высотной основе (пункты ГГС, пункты нивелирной и съемоч- ной сети и т. д.).
Далее векторизацию рекомендуется производить в следующем по- рядке:
1) площадные, линейные, векторные, точечные объекты гидрографии;
2) объекты рельефа. При цифровании рельефа объекты согласуются с созданными ранее объектами гидрографии. При этом объекты гидрогра- фии считаются более приоритетными;
3) населенные пункты и объекты промышленного и социально- культурного назначения. При необходимости контуры населенных пунк- тов согласуются с созданными ранее объектами гидрографии. При этом объекты гидрографии считаются более приоритетными;
4) дорожная сеть. При цифровании объектов дорожной сети сначала следует нанести линейные и площадные объекты, а затем векторные и то- чечные объекты;

31 5) растительность. При векторизации объекты согласуются с создан- ными ранее объектами гидрографии и рельефа. При этом объекты гидро- графии считаются более приоритетными.
В данном задании рекомендуется использовать средства ручной век- торизации объектов. Для правильного определения объектов цифрования следует ознакомиться с тиражным оттиском создаваемого плана или ины- ми дополнительными картографическими материалами.
8. Последовательность действий при создании нового объекта основ- ным способом следующая: выбрать на панели редактора кнопку 2 с выбо-
ром кода из классификатора
, в появившемся окне (рис. 4.8) вы- брать последовательно необходимые строки из списка типов «Локализа- ция», «Слои», «Список объектов» и необходимую кнопку из меню «Спо- соб нанесения объекта»; нажать кнопку Выбор.
Рис. 4.8. Выбор данных при создании нового объекта

32
Векторизация объекта (например, горизонтали) на растровом изобра- жении производится следующим образом:
 указывается начальная точка однократным нажатием левой клави- ши мыши;
 указываются все последующие точки однократным нажатием левой клавиши мыши;
 указывается конечная точка двукратным нажатием левой клавиши мыши (либо однократным нажатием левой клавиши мыши и «завершени- ем операции»).
Ошибочную последнюю введенную точку во время создания объекта можно удалить нажатием клавиши

33
Пояснение к правилам ввода объектов плана
В слое с названием «Рельеф суши» находятся следующие объекты с линейной локализацией: горизонталь основная, горизонталь утолщен- ная, горизонталь дополнительная, бергштрих. Объекты с площадной ло- кализацией: курганы, промоины, обрывы, ямы.
Изображения горизонталей:
– – – – – – – дополнительная; основная; основная, утолщенная.
В слое с названием «Дорожная сеть» находятся насыпи неукреплен- ные, насыпи укрепленные. Локализация – линейная. При цифровании изо- бражение штрихов должно быть направлено по изображению растра.
1. На фрагментах плана объекты «ЛЭП» – ЛЭП низкого напряжения,
ЛЭП высокого напряжения, опора – опора металлическая (столб). При цифровании курсор следует наводить на изображение столбов. Для
«вставки» столбов в линию используется кнопка По объекту, которая вы- зывается из меню правой кнопкой мыши. Если в начале зацифрованы столбы, то нужно использовать кнопку Сост. объект.
2. Цифрование объекта «луг», который находится в контуре объекта
«болото»: внешний контур против часовой стрелки; луг (внутри) по часо- вой стрелке.
3. Цифрование луга и редколесья, которые находятся в одном конту- ре: луг цифруется как площадной объект, затем наносятся точечные знаки редколесья .
4. Цифрование объекта «яма» – цифрование против часовой стрелки.
5. Цифрование объекта «курган» – в любом направлении по внутрен- нему контуру.
6. Изменение типа объекта – выбрать объект (он должен быть выде- лен красным цветом), затем нажать кнопку Изменение типа
7. Удаление фрагмента из контура: выбрать удаляемый объект (он должен быть выделен красным цветом); затем из меню панели «Удале- ние» выбрать кнопку Вырезание внутри контура.