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

34 8. Копирование семантики из одного объекта («источник») в другой
(«приемник»). Активизировать «объект – источник» по подсказке внизу экрана, затем активизировать «объект – приемник».
9. Замыкание линейного объекта осуществляется по функции, вызы- ваемой нажатием правой кнопки мыши.
10. Удаление части горизонтали или разрезание объекта выполня- ется по командам: Задачи/Редактор карты/Топология
/
Разрезание объекта.
11. Земельные участки без условных знаков (УЗ): локализация – площадные, слой «Сельскохозяйственные угодья».
12. Порядок сшивки объектов: выбор объекта, панель Нарезка и сшивка , кнопка Сшивка
, смотреть подсказку внизу экрана, выполнить операцию. При этом семантика объектов должна быть одна и та же.
13. Создание объекта «бублик» – объект внутри объекта.
Первый вариант: создать внешний объект (в меню Редактор карты кнопка Создание объекта ), нажать кнопку Создать подобъект , создать его внутри внешнего объекта.
Второй вариант: внешний контур цифруется против часовой стрелки; внутренний –по часовой стрелке. Затем из панели Нарезка и сшивка выбирается кнопка Создание подобъекта копированием
. Смотреть подсказку внизу экрана. Выбрать внутренний объект – «источник», затем выбрать «редактируемый объект» (это внешний).
14. Сглаживание объекта: используется панель Точка , в которой активизируется кнопка Сглаживание объекта
15. Изменение направления: используется панель Точка , в кото- рой активизируется кнопка Изменение направления .
16. Цифрование объектов с общими границами: назначить объект; начать цифрование; нажатием правой кнопки мыши выбрать функцию За-
хват чужой точки.

35 17. Ввод пикетов вида: • 238.7. Локализация – точечные; слой «Геоде- зия»; объект «съемочный пикет».
18. Ввод подписи отметок высот. Локализация – подписи; слой «На- звание и подписи»; объект «съемочный пикет».
19. Ввод подписи линейных и площадных объектов. Локализация – подписи; слой «Шрифты». Выбрать нужный шрифт. Для вращения: под- пись характеристики. Пример: изрыто (изр.).
Пояснение некоторых условных знаков
учебных фрагментов планов
1.
, м
, м
– условный знак объекта «валики» (3,0 – значение ширина площадки; 0,7 – значение высоты в метрах). Данный УЗ в класси- фикаторе Е2000.rsc находится в слое «Дорожная сеть», локализация – ли- нейный, цвет – черный. В классификаторе map2000.rsc – в слое «Гидро- графия», цвет – голубой.
2.
– условный знак «тропы» (пешеходные дороги). Слой «До- рожная сеть», локализация – линейная.
3.
– условный знак объекта «краны подъемные». Слой «Про- мышленные и социальные объекты», локализация – площадные.
Объекты: платформа, полотно разобранной железной дороги, пло- щадки погрузо-разгрузочные находятся в слое «Дорожные сооружения».
4. ширина , м глубина , м
– условный знак объекта «канава». Слой
«Гидрография», локализация – площадные (5,0 – значение ширины кана- вы; 1,5 – значение высоты в метрах). ширина , м глубина , м
– канава. Слой «Гидрография», локализа- ция – линейный.
5.
–
УЗ объекта «труба подземная».

36 6.
–
УЗ объекта «река пересыхающая». Слой «Гидрогра- фия», локализация – площадные.
7.
– рельсы. локализация – линейный. локализация – площадной.
8.
– условный знак «газон».
9.
, глубина
, ширина
– изображение промоины (растр 468–456).
10.
– условный знак «копец» (пирамидки на границах).
11.
– условный знак объекта «туалет» (растр 510–452).
12.
К
АБК
– пояснительная надпись на объекте (растр 534–460).
13.
– условный знак «остановка» (растр 534–460).
14.
– условный знак «канализация подземная ливневая».
15.
0,4 – условный знак «обрыв земляной» (0,4 – значение глу- бины в метрах), внемасштабный УЗ.
16.
– проезжая часть с покрытием «гравий» (растр 468–456).
17.
– трубы (растр 468–456).
18.
– условный знак «будка смотровая» (растр 534–460).
19.
– условный знак «просека заросшая по ЛЭП»
(растр 492–448).
20.
– условный знак «прожектор на столбе» (локализация линей- ный, слой «Промышленные объекты»).
Отчетные материалы по лабораторной работе: фрагмент цифрово- го топографического плана, созданного в ГИС «Панорама» (копия на бу- маге), описание выполнения лабораторной работы.

37
В описании должны быть следующие пункты:
 исходные материалы и данные;
 технические и программные средства;
 описание порядка векторизации полученного фрагмента плана;
 используемая литература.
К отчету должен прилагаться фрагмент НЛ плана выданный препода- вателем, копия фрагмента НЛ векторного плана, полученного в результате выполнения работы.
Сохранение изображения векторного плана для печати на бумаге вы- полняется после закрытия растрового файла: Меню Файл/Сохранить как.
Сохранение выполняется в форматах TIFF или BMP.
4.3. Лабораторная работа № 3. Создание цифровых моделей
рельефа и оценка их точности
Цель: создать цифровые модели рельефа, выполнить оценку точно- сти ЦМР.
Цифровые модели рельефа выполняются в виде:
 нерегулярной, так называемой TIN-модели;
 регулярных матриц GRID с размером ячейки 1 м, 10 м.
Исходные материалы: цифровой план в векторном формате, создан- ный при выполнении лабораторной работы № 2.
Содержание
1. Открыть ГИС «Панорама», набрать команды Файл/Открыть.
2. Открыть план, созданный в лабораторной работе № 2.
3. Для создания ЦМР в виде TIN-модели выполнить команды:
Файл/Создать/TIN-модель. После успешных действий на фрагменте плана появится изображение ЦМР в цветах (рис. 4.10).
Для получения структурного вида ЦМР выполнить команды: Вид/Вид
TIN-моделей/Схематичный. На фрагменте плана появится схематичное изображение ЦМР (рис. 4.11).

38
Рис. 4.10. Изображение ЦМР в виде TIN
Рис. 4.11. Изображение ЦМР (схематичный вид)

39
В документации ГИС «Панорама» и ее программной оболочке ЦМР в виде GRID-модели обозначают термином матрица. Поэтому далее бу- дет использоваться этот термин.
Для создания ЦМР в виде матрицы выполнить команды:
Файл/Создать/Матрица. После выполнения данных действий появится диалоговое окно «Создание матрицы», в котором нужно выбрать папку для сохранения матрицы и задать ее имя (например: Matr_1.mtw). Задать параметр «Размер элемента (м)».
Выполнение работы предполагает создание двух ЦМР в виде мат- риц с разными параметрами. Для первой нужно задать параметр «Раз- мер элемента (м)» равным «1.0» (рис. 4.12, 4.13), для второй – «10.0»
(рис. 4.14, 4.15).
Рис. 4.12. Пример диалога при создании матрицы с размером элемента 1 м

40
Рис. 4.13. Изображение матрицы с размером элемента 1 м
Рис. 4.14. Пример диалога при создании матрицы с размером элемента 10 м

41
Рис. 4.15. Изображение матрицы с размером элемента 10 м
При построении ЦМР в виде матрицы следует обратить внимание на следующее: если точки горизонталей находятся за рамкой или привяза- ны к ней, то в диалоговом окне необходимо выбрать кнопку Выбрать и левой кнопкой мыши выбрать границы контура меньше, чем площадь фрагмента плана.
4. Выполнить оценку точности.
Оценка точности выполняется для каждой ЦМР отдельно. При работе с одной из них необходимо закрыть вторую (Файл/Закрыть/Матрицу).
Для оценки точности выбрать не меньше 20 контрольных пикетов.
При этом в оценке точности трех ЦМР участвуют одни и те же контроль- ные пикеты.
Подсчет расхождений высот точек выполняется по формуле
Δh = H
изм
– H
контр
, (4.1)

42 где Δh – разность между практическим и теоретическим значением высо- ты (погрешность);
H
изм
–измеренноезначение высоты пикета, которое отображается при наведении на точку (практическое);
H
контр
– значение высоты пикета, подписанное на растровом изобра- жении плана (контрольное, теоретическое).
Подсчет средней погрешности выполняется по формуле
[|
|]
h
v
n


, (4.2) где v – средняя погрешность высот цифровой модели рельефа;
[|Δh|] – сумма абсолютных значений Δh;
n – количество пикетов, участвующих в измерениях (количество из- мерений).
Средняя квадратическая погрешность подсчитывается по формуле
2
/
m
h n



, (4.3) где m – средняя квадратическая погрешность высот точек.
Значения H
изм находят следующим образом:
 курсор наводится на изображение точки;
 считывается значение высоты H, которое отображается на нижней строке экрана. На рис. 4.16 значение H = 261,142 м.
Рис. 4.16. Отображение значений X, Y, H

43
Таблицы для оценки точности ЦМР составляются для каждой матри- цы и TIN-модели.
Отчетные материалы по лабораторной работе:
 описание выполнения работ;
 таблицы расчетов (табл. 4.1, 4.2);
 формулы для подсчета средних, средних квадратических погрешно- стей;
 копии изображения TIN-модели, матриц на бумаге;
 выводы о точности ЦМР.
Таблица 4.1
Данные для оценки точности ЦМР
Номер контрольной точки
Н
изм
, м
Н
контр
, м
Δh, м
Δh
2
, м
1 256,25 256,4
-0,15 0,0220 2 257,80 257,9
-0,01 0,0001 3 260,80 260,8 0,00 0,0000 4 260,60 260,7
-0,10 0,0100 5 260,30 260,2 0,10 0,0100 6 259,55 259,6 0,05 0,0025 7 259,20 259,2 0,00 0,0000 8 257,90 257,9 0,00 0,0000 9 256,40 256,6
-0,20 0,0400 10 252,30 252,2 0,10 0,0100 11 254,20 254,3
-0,10 0,0100 12 259,25 259,1
-0,05 0,0025 13 258,30 258,1 0,20 0,0400 14 254,20 254,1 0,10 0,0100 15 253,80 253,8 0,00 0,0000 16 259,20 255,4
-0,20 0,0400 17 259,30 259,1 0,20 0,0400 18 259,70 259,8
-0,10 0,0100 19 260,20 260,3
-0,10 0,0100 20 255,60 255,4 0,20 0,0400

44
Таблица 4.2
Итоговая оценка точности ЦМР
Вид ЦМР
(размер элемента, м)
v, м
m, м
Объем файла, Кб
1,0 0,03 0,04 110 10,0 0,05 0,06 9
TIN 0,03 0,04 68
4.4. Лабораторная работа № 4. Решение прикладных задач
средствами ГИС «Панорама»
Цель: решить прикладные задачи.
1. Построение зоны видимости.
При решении задач с использованием плана возникает необходимость определения взаимной видимости точек местности.
При определении взаимной видимости точки наблюдения и точек рассматриваемого участка местности формируется так называемая зона видимости. Зона видимости представляет собой растровое изображение сектора обзора с вершиной в точке наблюдения. Невидимые области внутри сектора обзора изображаются цветом, задаваемым в диалоге по- строения. Рассматриваемый участок местности может быть накрыт не- сколькими пересекающимися секторами обзора. Зона видимости в облас- ти пересечения секторов может быть построена с соблюдением условий:
 точка местности должна быть видна из всех точек наблюдения;
 точка местности должна быть видна хотя бы из одной точки наблю- дения.
Исходные материалы: цифровой план в векторном формате и ЦМР, созданные при выполнении лабораторной работы № 2.
Содержание
1. Открыть ГИС «Панорама», набрать команды Файл/Открыть.
2. Открыть план, созданный при выполнении лабораторной рабо- ты № 2, добавить одну из матриц, полученных в ранее выполненной лабо- раторной работе № 3, по командам Файл/Добавить/Матрицу.

45 3. Добавить панель Расчеты по карте из меню Задачи.
4. На панели Расчеты по карте набрать команды Работа с матрицей высот/Зона видимости .
5. Далее нажатием курсора мыши в выбранном месте на экране стро- ится сектор.
6. После построения сектора появится диалоговое окно «Построение зоны видимости» (рис. 4.17).
Рис. 4.17. Диалоговое окно «Построение зоны видимости»
7. В диалоговом окне «Построение зоны видимости» в поле Высота наблюдения задается нужное значение в метрах и нажимается кнопка Вы-
полнить. В результате будет построена зона видимости сектора, часть площади которого закрашена (рис. 4.18).
Зона видимости может быть построена с изменением высот всех на- блюдаемых точек на величину, задаваемую в окне «Приращение наблюдае- мой точки» диалога построения (например, задать значение 5 м), рис. 4.19.

46
Рис. 4.18. Изображение зоны видимости
Рис. 4.19. Задание приращения наблюдаемой точки

47
В результате будет получена зона видимости с учетом значения при- ращения наблюдаемой точки (рис. 4.20).
Рис. 4.20. Зона видимости с учетом значения приращения наблюдаемой точки
Построение зоны видимости выполняется с использованием наиболее точной матрицы высот, обеспечивающей рассматриваемый участок мест- ности. Результаты построения записываются в файл с именем плана, к ко- торому добавляете _view.rsw. Для удаления изображения сектора зоны видимости с экрана выполнить команды Файл/Закрыть/Растр. Растр будет с расширением view.
2. Построение профиля.
С помощью данного режима осуществляется построение профиля по- верхности с использованием матрицы высот по заданной трассе (ломаной линии). Трасса задается опорными точками.
Результат отображается в окне в виде графика, где вертикальная ось отмечает абсолютную высоту в метрах, а горизонтальная – длину трассы в метрах.

48
Содержание
1. Открыть ГИС «Панорама», набрать команды Файл/Открыть.
2. Открыть ЦТП, созданный при выполнении лабораторной работы
№ 2, добавить одну из матриц, полученных в лабораторной работе № 3, по командам: Файл/Добавить/Матрицу.
3. Добавить панель Расчеты по карте из меню Задачи.
4. Активизировать панель Работа с матрицей высот , далее По- строение профиля .
5. Нажатием левой кнопки мыши на изображении плана строится произвольная линия или полилиния (замыкается двойным нажатием ле- вой кнопкой мыши). После этого откроется окно «Построение профиля»
(рис. 4.21).
Рис. 4.21. Изображение профиля
Если трасса, по которой строится профиль, состоит из нескольких опорных точек, то изображение профиля может не поместиться в окне полностью и отображается частично. Чтобы построить профиль полно- стью, во вкладке Параметры построения нужно выбрать Отобразить
весь профиль. Для отображения части профиля существует обратная операция – Отобразить часть профиля. Профиль, построенный для ли- нии из двух точек, всегда отображается полностью.