CC BY
47
УДК 528.44
ПЕРСПЕКТИВА ПРИМЕНЕНИЯ 3D-МОДЕЛИРОВАНИЯ В ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВЕ И КАДАСТРЕ
Валентина Алексеевна Бударова
Тюменский индустриальный университет, 625000, Россия, г. Тюмень, ул. Володарского, 38, кандидат технических наук, доцент кафедры землеустройства и кадастра, тел. (345)228-36-60, e-mail: budarova@bk.ru
Денис Дмитриевич Ершов
Тюменский индустриальный университет, 625000, Россия, г. Тюмень, ул. Володарского, 38, магистрант кафедры проектирования зданий и градостроительства, тел. (345)228-36-60, e-mail: ershowden@gmail.com
Александра Сергеевна Богданова
Тюменский индустриальный университет, 625000, Россия, г. Тюмень, ул. Володарского, 38, магистрант кафедры проектирования зданий и градостроительства, тел. (345)228-36-60, e-mail: bogdanova.a.s@bk.ru
В статье рассматриваются перспективы внедрения и особенности использования трехмерных моделей в градостроительстве.
Ключевые слова: трехмерная модель, градостроительство, проектирование, пространство, беспилотные летательные аппараты, кадастр.
THE PRESPECTIVES OF USING THREE-DIMENSIONAL MODELS IN URBAN DEVELOPMENT AND CADASTER
Valentina A. Budarova
Tyumen Industrial University, 625000, Russia, Tyumen, 38 Volodarsky St., Ph. D., associate
Professor of the Department of Land Management and Inventory, tel. (345)228-36-60, e-mail: budarova@bk.ru
Denis D. Yershov
Tyumen Industrial University, 625000, Russia, Tyumen, 38 Volodarsky St., undergraduate of the
Department of Chair of Design of Buildings and Town Planning, tel. (345)228-36-60, e-mail: ershowden@gmail.com
Aleksandra S. Bogdanova
Tyumen Industrial University, 625000, Russia, Tyumen, 38 Volodarsky St., undergraduate of the Department of Chair of Design of Buildings and Town Planning, tel. (345)228-36-60, e-mail: bogdanova.a.s@bk.ru
The article is about perspectives of introduction and features of using three-dimensional models in urban development.
Key words: three-dimensional models, urban development, engineering, space, unmanned aerial vehicle, cadastre.
В настоящее время увеличилась скорость застройки городов, что оказывает значительное влияние на градостроительную деятельность, повышая ее роль. В пространственном развитии осень часто происходит неэффективное использование пространства. В связи с этим возникает необходимость более четко продумывать каждый элемент в планировочной структуре города. Трехмерные модели позволяют эффективно решать задачи, связанные с принятие градостроительных проектов и документации, охраной и реконструкции объектов культурного наследия и кадастра. Такая модель будет объективно и наглядно отражать существующую градостроительную структуру. Так же эта технология является многоцелевой и может быть применена в различных сферах управления городскими территориями (рис. 1).
Рис. 1. Области применения 3D модели в городской среде
Целью исследования является рассмотрение перспективы внедрения ЭЭ-моделирования для градостроительства.
Трехмерная модель представляет поверхность, сформированную с учетом рельефа территории. Исходными данными для создания таких моделей местности являются детальные планы городов и топографические карты, данные, полученные при помощи современных технологий ГИС [2].
Процесс получения 3D модели города не требует сверх наукоёмких решений и больших затрат. Для создания 3D модели города используются беспилотные летательные аппараты, а также софт, необходимый для обработки фотографий, полученных с беспилотного аппарата. Стандартный состав беспилотной авиационной системы представлен на рис. 2.
Бортовой комплекс
• интегрированная навигационная система
• приемник спутниковой навигации
• автопилот
• накопитель информации
Полезная нагрузка
• цифровая фотокамера, видеокамера
Функция наземного пункта отправления
• слежение за полетом
• пием данных
• передача команд управления
Рис. 2. Состав беспилотной авиационной системы (БАС)
В данном случае это БПЛА "Геоскан-101" и БПЛА "Геоскан-401" и программного комплекта Agisoft Photoscan Pro представлены на рис. 3 [3].
Рис. 3. Беспилотные летательные аппараты самолетного и вертолетного типов
«Геоскан-101» и «Геоскан-401»
Данная технология сочетает в себе высокую точность, скорость выполнения, относительно не высокую цену оборудования и стоимость услуг за счет использования двух типов БПЛА - вертолетного и самолетного. Также существует технология-аналог - используются данные космическое съемки, однако по ряду причин, выбор пал на БПЛА. В таблице приведено техническое сравнение этих технологий.
Таблица
Сравнение методов получения 3D модели
Получение 3Б модели при помощи космической съемки Получение 3Б модели при помощи беспилотного летательного аппарата
Точность определения координат от 1 до 10 м Точность определения координат от 0,1 до 0,15 м
Разрешение снимков 0,4-0,5 м Разрешение снимков 0,1-0,15м
Влияние погодных условий (облачность) Нет зависимости от облачности, возможность выбора определенной даты съемки
Результатом проведения таких работ является полноценная модель города, ортофотоплан, а также цифровая модель высот. Данная технология активно используется в городе Томск с конца 2016 года. Полученные результаты позволили значительно повысить качество градостроительных решений, таким образом, применение трехмерной модели города стало обычной практикой и используется на большинстве градостроительных советах.
На интернет-портале Томск 3D можно открыть инновационный проект трехмерной карты города. На сайте есть раздел обсуждений, куда размещают различные проекты по развитию территории в городе. Один из последних рассмотренных проектов это Новособорная площадь. Представление данного проекта проходило в городе Томске на общественном совете в администрации города. Во время обсуждения активно использовалась трехмерная модель, полученная по результатам аэрофотосъемки выполненной с помощью беспилотни-ков компанией Геоскан (рис. 4).
Рис. 4. Фрагмент 3D модели, г. Томск
Особенность представления заключается в том, что все 3D-материалы были представлены с помощью интернет компоненты линейки программных продуктов компании Гекоскан «SputnikWeb». Послойная графика позволяла в ходе обсуждения вариантов переносить объекты, многократно включать слои, выбирать объекты и выводить их описание. Рассмотрение проектов в таком формате существенно облегчают вопросы, связанные с принятием проектов и проектной документации, в первую очередь потому что данный способ наглядный и эффективный. Так как есть возможность совершать различные площадные и линейные промеры.
Программа обработки и создание модели PhotoScan, представляет из себя гибрид графического редактора и средств обработки ГИС информации. Имеет простой и удобный интерфейс, но достаточно требовательна к ресурсам (рис. 5).
(л К» »«Vi«" t«» í>»"u
Рис. 5. Функциональное окно программы Agisoft PhotoScan
Таким образом, можно рекомендовать внедрение и последующее использование трехмерных моделей для больших и крупных городов.
Их применение очень эффективно и экономически выгодно. С помощью 3D моделей города можно решать, как задачи точечного характера, связанные с проектированием и реконструкцией определенного объекта, так и глобальные - градостроительного планирования, охватывающие весь город.
При правильных решениях в области градостроительного планирования будет обеспечено устойчивое социально-экономическое развитие города посредством совершенствования пространственной организации, социальной, производственной, транспортной, инженерно-технической инфраструктур, улучшения качества жизни населения посредством принятия эффективных решений по пространственной организации и обустройству территории.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Градостроительный кодекс Российской Федерации [Электронный ресурс] : Федеральный закон от 29.12.2004 №190-ФЗ (ред. от 19.12.2016) (с изм. и доп., вступ. в силу с 01.01.2017). - Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс». - Режим доступа: http://www.consultant.ru.
2. Попов В. Н., Чекалин С. И. Геодезия : учебник для вузов. - М. : Горная книга, 2007. - 518 с.
3. Официальный сайт компаний «Геоскан» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.geoscan.aero/ru/about/.
4. Серверное картографическое приложение «Sputnik» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://sputnik.geoscan.aero/about.
5. Портал «Строим город вместе» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://tomsk3da.admtomsk.ru.
© В. А. Бударова, Д. Д. Ершов, А. С. Богданова, 2017
