О. И. Малыгина автоматизированные системы пректирования и кадастров


Моделирование  и  анализ  поверхностей



Pdf көрінісі
бет3/5
Дата22.11.2019
өлшемі1,08 Mb.
#52263
1   2   3   4   5
Байланысты:
120700.68 Конспект лекций
kadastr, 42313, ОВОС Силлабус 2020 рус, book 0846, ОСН АСУ ТП лек 2, 1936 nakl mayatnik, gost 5475-69 (копия), Практикалық жұмыс 2

Моделирование  и  анализ  поверхностей.  Площадное  и  объемное 

моделирование  Autodesk  Land  Desktop  позволяет  создавать  площадные  объекты 

(например, участки землепользователей) и трехмерные модели рельефа. Исходной 

информацией  для  построения  служат  картографическая  информация,  растровые 

подложки,  а  также содержащаяся  в  проекте информация  о  точках  координатной 

геометрии. Имеется несколько функций отмеривания участков заданной площади 

(по заданному направлению границы, по радиальному направлению границы, по 

границе,  привязанной  к  точке).  Информация  по  участкам  землепользователей 

хранится  в  базе  проекта.  Из  нее  можно  запрашивать  данные  о  площади  и 

периметре  участков,  вставлять  границы  выбранного  участка  в  текущий  чертеж, 

формировать ведомость углов и сторон. Построение трехмерных моделей рельефа 

позволяет  анализировать  формы  рельефа  и  получать  любые  сечения  —  в  том 

числе  по  планам  трасс.  Формируемые  сечения  служат  основой  для  построения 

любых видов разрезов при проведении проектных работ. Создание и управление 

поверхностями  с  помощью  Terrain  Model  Explorer;  построение  поверхностей  на 

основе  любой  комбинации  данных  проекта:  точки,  группы  точек,  горизонтали, 

объекты  AutoCAD,  структурные  линии,  ASCII  -  файлы  точек;  отсутствие 

ограничений  на  количество  точек,  используемых  для  построения  поверхности; 

широкий  набор  команд  редактирования  поверхностей;  сохранение  истории 

редактирования поверхностей для пакетной обработки.  



Объемы  земляных  работ.  Подсчет  объемов  выемки  и  насыпи 

производится  на  основе  построенных  в  Autodesk  Land  Desktop  трехмерных 

моделей  поверхностей  (существующий  рельеф  и  проектируемая  поверхность). 

Программа  предоставляет  три  метода  расчета  объемов:  метод  расчета  по 

прямоугольной  сетке,  метод  сечений  и  композиционный  метод  (наиболее 

точный).  Результаты  расчетов  могут  быть  представлены  в  виде  ведомостей, 

планов  земляных  масс  с  рабочими  отметками  в  узлах  сетки  и  линией  нулевых 

работ, набора поперечных сечений.  



 

21 


Построение  горизонталей.  Автоматическая  генерация  горизонталей  или 

полилиний с заданным интервалом и стилем; контроль представления различных 

групп  горизонталей  на основе  системы  стилей;  эффективная  работа  с большими 

картами,  содержащими  горизонтали;  расширенное  управление  сглаживанием 

горизонталей;  возможность  обрезки,  продления  и  редактирования  горизонталей 

как объектов.  



Работа  с  площадками.  Автоматическое  обновление  базовых  линий 

сечений и поперечных сечений; вычерчивание сечений нескольких поверхностей 

одновременно; тематическая картография: тонирование и обозначение стрелками 

уклонов,  разбивка  высот  на  диапазоны  и  т.д.;  визуализация  трехмерных 

поверхностей;  использование  Object  Viewer  для  интерактивного  просмотра 

площадок в 3D; определение линий стоков на поверхностях; вычисление областей 

и подобластей водоразделов.  

Анализ  трехмерной  модели.  Работа  с  «землей»  требует  внимательного 

изучения  имеющейся  модели  —  принимать  те  или  иные  решения  по  проекту 

может  только  высококвалифицированный  специалист.  Для  более  простого 

решения  задач  прочтения  и  толкования  местности  в  Autodesk  Land  Desktop 

предусмотрен ряд специальных функций. Существует возможность динамически 

строить сечения поверхностей по «эскизам» трассы. Одновременно с изменением 

конфигурации 

и 

положения 



трассы 

происходит 

построение 

или 


переформирование  сечений.  Программа  позволяет  отражать  на  одном  профиле 

несколько  поверхностей,  созданных  в  проекте  (поверхность  рельефа, 

геологические  границы,  проектные  поверхности).  В  любой  момент  можно 

визуализировать  трехмерные  поверхности  как  с  однородной  раскраской,  так  и  с 

раскраской,  увязанной  с  пользовательской  шкалой  высот  или  уклонов. 

Пользователь  может  определить  линии  стока  из  любой  точки  модели 

поверхности,  рассчитать  площади  водосборных  бассейнов,  что  очень  важно  при 

проектировании водоотводных и водоудерживающих сооружений.   

Возможность врезки проектируемого сооружения в модель существующего 

рельефа представлена на рисунке 3. 



 

22 


 

 

 



 

 

 



 

 

 



 

 

Рисунок  3  –  Врезка  моделей  проектируемого  сооружения  в  модель 



существующего рельефа 

 

Использование  возможностей  Autodesk  Map  для  работы  с  картой. 

Результатом  работы  Autodesk  Land  Desktop  может  быть  не  только  проектная 

документация  (чертежи,  расчеты,  спецификации)  —  Autodesk  Land  Desktop 

является  еще  и  системой  картографирования,  построения  и  эксплуатации  ГИС. 

Для  выполнения  этих  работ  в  систему  интегрирован  функционал  Autodesk  Map 

3D  2005.  Работа  с  популярными  СУБД,  интеграция  данных  с  Oracle  Spatial,  а 

также  возможность  получения  данных  из  различных  источников,  включая 

MicroStation,  ESRI  ArcView,  ARC/INFO,  MapInfo,  делает  Autodesk  Land  Desktop 

программным  комплексом,  уникальным  по  возможностям  и  гибкости. 

Специальные алгоритмы и инструменты предусмотрены для упрощения работы с 

картами и глубокого анализа пространственных данных.  



Формирование ведомостей с помощью Autodesk LandXML Reporting. В 

состав Autodesk Land Desktop включена программа Autodesk LandXML Reporting, 

предназначенная для формирования различных форм ведомостей таких объектов, 

как  планы,  профили  и  поперечники  трасс,  точки  координатной  геометрии, 

участки землепользователей, модели поверхностей.  

Интеграция  с  AutoCAD.  Мощь  и  гибкость  Autodesk  Land  Desktop 

обеспечиваются уникальной степенью интеграции с AutoCAD, который де-факто 

является  мировым  стандартом  в  области  проектирования.  AutoCAD  входит  в 

комплект  поставки.  В  зависимости  от  характера  решаемых  задач  возможности 

Autodesk 

Land 


Desktop 

могут 


расширяться 

дополнительными 

специализированными  приложениями:  Autodesk  Survey,  Autodesk  Civil  Design, 

RasterDesk, PLATEIA и другими. 

Использование  Autodesk  Land  Desktop  значительно  облегчает  рутинные 

работы инженера  - в считанные минуты решаются такие трудоемкие задачи, как 



 

23 


геодезические  расчеты,  расчет  объемов  выемки  и насыпи,  отрисовка 

горизонталей. 

Доступность  Autodesk  Land  Desktop  для  понимания,  точность 

и достоверность  расчетов,  возможность  быстрой  визуализации,  а также 

выполнения  нескольких  вариантов  проекта  позволяют  сформировать  документы 

и для  тендера,  и для  рабочей  документации  -  при  этом  заказчик  получает 

высококачественные документы. 

 

3.2  Эффективность внедрения  AutoCad в производство 



 

Autodesk  Survey –  решение на базе  AutoCAD  для  топографической  съемки, 

землеустройства  и  машиностроения,  расширяющее  возможности  Autodesk  Land 

Desktop    в  области  инженерной  геодезии.  Никакое  программное  обеспечение  не 

сравнится  с  ним  при  автоматической  генерации  в  среде  AutoCAD  чертежей 

(топографических  планов)  на  основе  данных  полевых  измерений.  Обеспечивая 

обмен данными  между электронными накопителями, геодезическими приборами 

и GPS-приемниками, Autodesk Survey  позволяет использовать данные линейных 

и полевых измерений при автоматизации процесса составления карт. Совместный 

доступ  к  данным  геодезической  съемки  облегчает  специалистам  в  области 

гражданского  строительства,  ГИС  и  землеустройства  работу  в  единой  среде 

проектирования.  

Применение  Autodesk  Survey,  позволяющее  обойтись  без  многочисленных 

шагов  построчного  ввода,  упрощает  процесс  сбора  данных.  Кроме  того,  можно 

избежать  ошибок  при  преобразовании  данных,  сократить  время  обучения 

традиционным  программам  САПР,  повысить  производительность  работы  над 

геодезическими проектами любого типа.  

Самый эффективный способ получения данных полевых измерений 

Autodesk Survey  расширяет возможности Autodesk Land Desktop  в области 

автоматического создания проектных линий, точек, символов, структурных линий 

в  цифровой  модели  местности,  используя  данные  полевых  измерений.  Коды 

полей  объединяются  для  создания  линий  и  кривых  на  заданных  пользователем 

слоях. Точки добавляются в базу данных проекта, а ключ описания автоматически 

добавляет  детальные  описания  и  символы.  При  построении  цифровых  моделей 

местности  полученные  таким  образом  линии  могут  использоваться  в  качестве 

структурных.  По  завершении  проектирования  полевая  группа  может  вынести 

проектные данные в натуру, решив обратную геодезическую задачу.  



Ключ к повышению эффективности 

Посредством  Autodesk  Survey  можно  поддерживать  связь  более  чем  с  60 

типами  геодезических  инструментов,  включая  системы  сбора  данных, 

электронные  тахеометры-автоматы,  GPS-приемники  и  цифровые  лазеры. 

Программа преобразует ASCII-формат и координатные данные в широкий спектр 

различных  форматов  (возможна  и  обратная  операция).  При  создании 

геодезических и технических проектных данных одновременно создаются файлы 

чертежей  DWG –  следовательно,  не  требуется  дополнительное  преобразование 

данных  съемки.  В  составе  Autodesk  Survey  предусмотрены  инструменты, 


 

24 


позволяющие  уменьшать  объем  данных  полевых  измерений  для  анализа  и 

импорта,  включая  ввод  в  табличной  форме,  создание  полевого  журнала  и  его 

редактирование.  

 

Платформа AutoCAD 

Autodesk  Survey    непосредственно  интегрирован  в  Autodesk  Land  Desktop, 

что обеспечивает управление точками, построение цифровой модели местности и 

контуров, планирование участков. В состав Autodesk Land Desktop входит самая 

популярная в мире САПР-платформа AutoCAD, благодаря чему можно общаться 

с коллегами, работающими в любой точке земного шара.  

Autodesk Survey  поддерживает более 60 видов геодезических инструментов 

в коммуникационной программе TDS (Tripod Data Systems). Используя программу 

связи  Trimble  Link,  можно  осуществлять  связь  с  Trimble  RTK  GPS  и  работать  с 

традиционными геодезическими инструментами.  

Ввод  из  полевых  журналов  и  редактирование  геодезических  данных 

формата ASCII: 

 



табличный ввод предварительных данных изысканий;  

 



возможность  ввода  данных  через  командную  строку  COGO 

(координатной геометрии), минуя командную строку AutoCAD; 

 

возможность  выбора  опции  ввода  данных  через  командную  строку 



COGO: ввод опорных пунктов, ввод по поперечникам, базисным линиям и др; 

 



работа  с файлом  "истории",  где  отслеживается  ввод данных  в  проект, 

файл является редактируемым и может быть использован для импорта данных в 

проект. 

Средства анализа данных: 

 

использование  общепринятых  методов  уравнивания,  в  том  числе 



метода наименьших квадратов

 



возможность формирования отчетов по результатам анализа; 

 



автоматическое отображение эллипсов ошибок и линий траверсов; 

 



автоматическая  корректировка  данных  точек  по  результатам 

уравнивания. 

Фигуры: 

 



пользовательская библиотека фигур;  

 



возможность создания фигур по общепринятым методикам;  

 



возможность анализа и составления отчетов с использованием функций 

Mapcheck, Inverse и Area/Perimeter; 

 

автоматическое создание пикетов из фигур. 



 

RasterDesk/RasterDesk Pro 6.0  

RasterDesk/RasterDesk  Pro  –  программа,  позволяющая  осущес т-

вить  полный  комплекс  работ  со  сканированными  изображениями,  з а-

груженными в AutoCAD.  

RasterDesk – профессиональный гибридный графический редактор и векто-

ризатор, работающий как приложение в среде AutoCAD.  



 

25 


Программа  предназначена  для  обработки  сканированных  чертежей,  карт, 

схем, набросков и подобных графических материалов инженерно-технического, в 

том числе геодезического, назначения в среде AutoCAD. 

RasterDesk  предлагает  современные  технологии  обработки  цветных,  полу-

тоновых  и  монохромных  растровых  изображений,  что  даёт  возможность  полно-

ценного  использования  сканированных  изображений  в  геодезии,  САПР,  ГИС, 

электронном  документообороте  и  многих  других  областях  инженерно-

технической деятельности. 

Сочетание  возможностей  RasterDesk  –  интеллектуального  растрового,  гиб-

ридного  редактирования,  интерактивной,  автоматической  векторизации,  распо-

знавания  текста  и  символов  –  с  возможностями  векторного  редактирования  и 

средствами  адаптации,  предоставляемыми  системой  AutoCAD,  создаёт  полно-

функциональную среду обработки сканированной технической документации. 

Гибридное редактирование  – это одновременная работа с растровой и век-

торной графикой при помощи технологии, максимально приближенной к вектор-

ной. 


Программа может работать со всеми типами растровых изображений, кото-

рые могут быть загружены в систему AutoCAD, без ограничений по размерам. 

Прямое сканирование с использованием TWAIN- сканеров и сканеров фир-

мы CONTEX. 

Большинство  операций  могут  применяться  к  нескольким  растровым  изо-

бражениям одновременно. 

При помощи RasterDesk вы сможете: 

 



сканировать документы, значительно повышать их качество и коррек-

тировать искажения;  

 

быстро  вносить  необходимые  изменения  в  сканированный  документ, 



используя возможности как векторного, так и растрового редактора;  

 



одновременно  работать  с  векторной  и  растровой  графикой,  используя 

привычную технологию AutoCAD;  

 

векторизовать весь документ или необходимые фрагменты при помощи 



автоматической или полуавтоматической векторизации.  

Сочетание  возможностей  RasterDesk  (средств  коррекции  растра,  интеллек-

туального растрового и гибридного редактирования, векторизации, растеризации) 

с  возможностями  AutoCAD  (векторным  редактированием  и  средствами  адапта-

ции) создает полнофункциональную среду обработки сканированной технической 

документации.  

RasterDesk  работает  в  AutoCAD  2000/2000i/2002/2004/2005  и  AutoCAD  LT 

2002/2004/2005  со  всеми  растровыми  форматами,  поддерживаемыми  этими  про-

граммами.  

Также  поддерживаются  многостраничный  TIFF-файл  и  World-файлы.  В 

проект  можно  загружать  несколько  монохромных,  полутоновых  и  цветных  изо-

бражений. Команды редактирования могут применяться одновременно к несколь-

ким растровым изображениям, их клипам или выбранным фрагментам.  

На рисунке 4 представлен интерфейс программы Raster Desk. 



 

26 


  

 

 



  

 

Рисунок 4 - Интерфейс Raster Desk  



 

Панели инструментов (Рисунок 5) , диалоги, дизайн интерфейса соответст-

вуют дизайну AutoCAD 2004 и выполнены в стиле Windows XP.  

 

Рисунок 5 – Панели инструментов 



 

Для диалогов можно задавать уровень прозрачности, назначать закрепление 

и располагать их в любом удобном месте рабочего пространства.  

Кнопки  всех панелей  инструментов RasterDesk  -  полноцветные.  Используя 

соответствующую настройку AutoCAD, можно назначать размер кнопок.  

После запуска команды соответствующие активные кнопки остаются нажа-

тыми.  

Возможность  многооконного  предварительного  просмотра  позволяет  про-



сматривать  в  процессе  настройки  результаты  в  различных  областях  одного  или 

нескольких изображений.  



 

27 


Интуитивный  интерфейс  программы  обеспечивает  более  удобную  работу 

опытных и новых пользователей.  

Многооконный  предварительный  просмотр,  доступный  в  большинстве  ко-

манд повышения качества растровых изображений, позволяет контролировать на-

стройку команды в различных областях одного или нескольких изображений.  

 

Коррекция растровых изображений 

Фильтрация: 

 



для  монохромных  изображений:  удаление  "мусора",  заливка  "дырок", 

утолщение, утоньшение, сглаживание линий, инверсия, образование контуров;  

 

для цветных и полутоновых изображений: размытие растра, контурная 



резкость, усреднение;  

 



бинаризация (в том числе адаптивная бинаризация), разделение по цве-

там, уменьшение цветов, редактор палитры, гамма-коррекция;  

 

устранение  перекоса  -  автоматическое  определение  или  задание  угла 



выравнивания; 

 



коррекция по рамке - коррекция изображения в соответствии с извест-

ными размерами имеющейся у него рамки (форматки); 

 

калибровка: устранение линейных и нелинейных искажений, использо-



вание сетки  и/или произвольного  набора  калибровочных пар, 10  методов  калиб-

ровки, автоматический выбор оптимального способа калибровки;  

 

прочее:  изменение  физических  размеров  и  разрешения  изображения, 



поворот на произвольный угол, зеркальное отображение, обрезка и т.д.  

Пример редактирования сканированной карты представлен на рисунке 6. 

 

Рисунок 6 – Пример редактирования сканированной карты 



 

Создание (добавление) новых объектов 

Редактируя  сканированное  изображение,  вы  можете добавлять  к  нему  рас-

тровые и векторные объекты.  

Растровые данные: создаются при растеризации векторных объектов или с 

помощью растрового карандаша (рисование линий, полилиний, точек, режим сво-

бодного рисования).  



 

28 


Векторные  данные:  для  создания  векторных  объектов  используются  воз-

можности AutoCAD.  

Выбор растровых данных: растровые данные выбираются знакомыми  всем 

пользователям AutoCAD способами: одним кликом мыши на объекте, указанием, 

внутри рамки и полигона, секущими рамкой, полигоном, полилинией и т.д. При-

чем выбор растровых объектов производиться без запуска специальных команд.  

 

Интеллектуальное гибридное редактирование 

Технология  работы  с  растровой  графикой  в  программе  RasterDesk  макси-

мально приближена к технологии работы с векторами в AutoCAD.  

Свойства растровых объектов: в панели свойств AutoCAD можно просмат-

ривать и редактировать свойства (толщину и тип линии) и геометрические харак-

теристики растровых объектов.  

"Ручки" выбранных растровых объектов могут применяться для редактиро-

вания геометрии этих объектов.  

Команды  редактирования:  к  выбранным  растровым  данным  могут  приме-

няться  команды  AutoCAD:  перенос,  копирование,  поворот,  масштабирование, 

зеркальное  отображение,  массив,  растяжение,  подобие,  удлинение,  обрезка,  сти-

рание.  


Средства точного рисования: при создании векторных и растровых объектов 

доступна объектная привязка к характерным точкам как растровых, так и вектор-

ных объектов (постоянная привязка и привязка по требованию).  

 

Векторизация 

Перевод растровой графики в векторную может производиться при помощи 

полуавтоматической  векторизации  (трассировки)  или  автоматической  векториза-

ции.  

Полуавтоматическая векторизация (трассировка) 



Полуавтоматическая векторизация применяется для выборочной векториза-

ции необходимых объектов.  

Распознаются:  линии,  дуги,  окружности,  контуры,  растровые  символы, 

штриховки, полилинии.  

Режимы: образование векторного объекта с сохранением или удалением ис-

ходного растрового, сглаживание растрового объекта (без образования вектора).  

Возможности:  определение  вероятного  направления  трассировки  полили-

ний,  режим  ортогонализации  линий  и  сегментов  полилиний,  распределение  век-

торов  по  слоям  и  цветам,  игнорирование  внутреннего  содержания  растрового 

контура при его трассировке. 

Автоматическая векторизация (для версии Pro) 

Автоматическая векторизация применяется для полной векторизации всего 

растрового изображения или его фрагмента.  

Распознаются:  растровые  символы,  линии,  дуги,  линии  со  стрелками,  ок-

ружности, штриховки, точечные объекты, полилинии, тексты.  

Возможности:  предварительный  просмотр  результатов  векторизации,  зада-

ние типов результирующих векторов, режим ортогонализации линий, распределе-


 

29 


ние векторов по слоям и цветам, различные режимы распознавания текстов (OCR, 

распознавание  текстовых  областей,  аппроксимация  текстов  полилиниями  или 

контурами), обучение программы распознаванию новых и нестандартных симво-

лов.  


Пример векторизации представлен на рисунке 7. 

 

 



Рисунок 7 – Пример векторизации изображения 

 

Растеризация 

В  RasterDesk  вы  можете  переводить  векторную  графику  в  растровый  фор-

мат:  растеризовать  векторы  на  монохромные,  цветные,  полутоновые  растровые 

изображения.  

Также можно объединять цветные, полутоновые и монохромные растровые 

изображения.  

Работа с цветными (полутоновыми) изображениями 

Регулировка яркости, контрастности, цветового баланса, уменьшение коли-

чества цветов, разделение по цветам.  

Преобразование  в  полноцветные,  индексированные,  полутоновые  изобра-

жения.  


Редактор палитры позволяет редактировать палитру индексированных рас-

тровых изображений, а также приводить изображения к заданной палитре. Удачно 

подобранную палитру можно сохранить в виде стандартного LUT-файла, пригод-

ного  для  использования  не  только  в  RasterDesk,  но  и  в  других  программах:  на-

пример, RasterID может использовать его для автоматического приведения скани-

руемых цветных изображений к заданной палитре.  

Гамма-коррекция  используется  для  улучшения  качества  изображения  или 

его фрагмента путем изменения цветового профиля.  

Бинаризация:  расслоение  цветного  изображения  на  заданное  число  моно-

хромных растровых слоев для последующего редактирования или векторизации.  

Адаптивная  бинаризация –  для  изображений  (синек),  отсканированным  в 

градациях серого, на которых из-за неравномерности фона обычная бинаризация 

дает неудовлетворительные результаты.  


 

30 


 


Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет