CC BY
6УДК 528.856 Амангельдинов Е.М., Курмангожина М.Д., Аманжолова А.Б.
Амангельдинов Е.М.
магистрант кафедры геодезии и картографии Казахский агротехнический исследовательский университет
им. С. Сейфуллина (г. Астана, Республика Казахстан)
Курмангожина М.Д.
магистрант кафедры геодезии и картографии Евразийский национальный университет имени Л.Н. Гумилева (г. Астана, Республика Казахстан)
Аманжолова А.Б.
магистрант кафедры геодезии и картографии Евразийский национальный университет имени Л.Н. Гумилева (г. Астана, Республика Казахстан)
ИННОВАЦИОННЫЕ ГИС-ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ УСТОЙЧИВОГО УПРАВЛЕНИЯ ГОРОДСКИМИ И СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫМИ ТЕРРИТОРИЯМИ: ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГИС И КАМЕР ВИДИМОСТИ С ПОМОЩЬЮ ARCGIS PRO
Аннотация: статья рассматривает применение инновационных географических информационных систем (ГИС) в сочетании с технологией камер видимости, использующую программное обеспечение ArcGIS Pro для устойчивого управления городскими и сельскохозяйственными территориями. В статье представлены основы ГИС и технологии камер видимости, а также описаны практические шаги анализа зданий и сооружений, а также их окружения с использованием ArcGIS Pro. Рассматриваются методы импорта данных о зданиях, создание и настройка камер видимости для анализа зон видимости вокруг зданий в городской среде, а также анализ зоны видимости для планирования нового строительства. Также рассматривается анализ зон видимости для планирования посева сельскохозяйственных угодий в сельскохозяйственных территориях. В заключении
подчеркивается значение использования ГИС и камер видимости для более точного и обоснованного управления городскими и сельскохозяйственными территориями.
Ключевые слова: ГИС, камеры видимости, устойчивое управление, городские территории, сельскохозяйственные территории, анализ зон видимости, планирование строительства, анализ окружающей среды, импорт данных, планирование посева, точное управление.
Современные городские среды постоянно эволюционируют, требуя доступа к инструментам для эффективного управления процессами градостроительства. Географические информационные системы (ГИС) играют ключевую роль, обеспечивая сбор, анализ и визуализацию геопространственных данных. Одно из направлений их применения — анализ зданий и их окружающей среды с использованием технологии камер видимости. Этот подход также имеет применение в сельскохозяйственном планировании и проектировании.
В данной статье мы представим практический подход к анализу зданий с использованием программного обеспечения (ПО) ArcGIS Pro. Мы рассмотрим основы ГИС и технологии камер видимости, покажем, как проводить анализ зданий с использованием ArcGIS Pro, а также представим практические примеры применения этого подхода в градостроительном планировании и проектировании.
Таблица 1. Преимущества ГИС в анализе зданий и для планирования посева
сельскохозяйственных угодий.
№ Преимущества ГИС В контексте анализа зданий для управления городскими территориями В планировании посева сельскохозяйственных угодий
1 Улучшенная визуализация геопространственных данных Более наглядное отображение местоположения зданий на картах Более ясное представление сельскохозяйственных угодий на картах
2 Эффективное хранение и управление информацией Удобное хранение и доступ к информации о зданиях Удобное хранение данных о почве, климате и других факторах для посева
3 Повышение точности анализа и прогнозирования Повышение точности в анализе развития городской среды Точный анализ почвы и климата для оптимального посева и урожайности
4 Интеграция различных типов данных (геоданные, изображения) Объединение различных типов данных для более полного анализа Объединение геоданных и изображений для комплексного анализа почвы и рельефа
5 Возможность создания интерактивных карт и диаграмм Возможность создания интерактивных карт и диаграмм для анализа и визуализации данных о зданиях и городских территориях Создание интерактивных инструментов для планирования посева
6 Поддержка принятия обоснованных решений на основе данных Предоставляет информацию для принятия обоснованных решений по развитию и управлению городской инфраструктурой и зданиями Предоставление информации для обоснованных решений о выращивании культур
7 Автоматизация процессов анализа и сокращение временных затрат Сокращает время на анализ данных и принятие решений благодаря автоматизации процессов работы с данными Сокращение времени на анализ и планирование посева за счет автоматизации
Таким образом, наша работа направлена на использование современных геоинформационных технологий для улучшения анализа и проектирования городской среды, создавая более устойчивые и функциональные городские пространства. ГИС являются ключевым инструментом для сбора, хранения, анализа и визуализации пространственных данных, применяемых в различных областях, включая сельское хозяйство. Технология камер видимости позволяет
анализировать видимость зданий и других объектов в городской среде, что имеет значение и для планирования сельскохозяйственных территорий.
ArcGIS Pro — это современное программное обеспечение для анализа пространственных данных, разработанное компанией Esri. Для проведения анализа зданий с использованием ГИС и камер видимости был выбран системный подход, объединяющий технологии геоинформационного анализа с методами оценки видимости объектов в пространстве. Ниже представлены основные этапы методологии исследования:
1. Сбор и предварительная обработка данных: исходные данные о зданиях и окружающей среде были собраны из различных источников, включая геоинформационные базы данных, картографические материалы и аэрофотоснимки. Предварительная обработка данных включала их структурирование, геокодирование и преобразование в форматы, совместимые с программным обеспечением ArcGIS Pro.
2. Анализ видимости зданий: с использованием инструментов камер видимости в ArcGIS Pro был проведен анализ видимости зданий из различных точек наблюдения. Для этого были определены точки наблюдения, а затем рассчитаны зоны видимости для каждой из них. Результаты анализа визуализировались на карте для наглядного представления результатов.
3. Оценка потенциальных мест для нового строительства: на основе данных о зоне видимости были выделены потенциально благоприятные места для размещения новых зданий. Для этого проводился анализ доступности и видимости из различных точек в городе, что позволяло определить наиболее подходящие места для размещения новых объектов.
4. Статистический анализ и интерпретация результатов: полученные данные были подвергнуты статистическому анализу для выявления основных закономерностей и трендов. Результаты интерпретировались с учетом специфики городской среды и требований градостроительного планирования.
Шаг 1: Импорт данных зданий. В ArcGIS Pro можно импортировать данные о зданиях из различных источников, таких как Shapefile или файлы CAD (Рис. 1).
Рис. 1. Импорт данных зданий.
Шаг 2: Создание камер видимости. Для анализа видимости зданий мы создаем камеры видимости в определенных точках. Задаем параметры камеры, такие как высота точки обзора, угол обзора и препятствия, которые могут влиять на видимость (Рис. 2).
Рис. 2. Создание камер видимости.
Исследование позволило получить ценные данные о видимости зданий с использованием ГИС и камер видимости в ArcGIS Pro. В результате анализа были выявлены следующие ключевые аспекты:
1. Распределение видимости: было обнаружено, что большинство зданий имеют хорошую видимость из определенных точек наблюдения, однако существуют и участки, где видимость ограничена из-за препятствий или особенностей местности (Рис. 3).
2. Влияние высоты и формы зданий: исследование показало, что высота и форма зданий имеют существенное влияние на их видимость из различных точек наблюдения. Более высокие и компактные здания, как правило, обладают лучшей видимостью (Рис. 4).
2. Анализ потенциальных мест для нового строительства: на
основе данных о зоне видимости были выделены потенциально благоприятные места для размещения новых зданий. Это важно при планировании новых застроек или реконструкции существующих городских пространств, так как позволяет оптимизировать распределение зданий с учетом их видимости и доступности (Рис. 5).
Использование ГИС и технологий камер видимости в градостроительстве играет ключевую роль в анализе зданий и окружающей среды. Методы и инструменты, представленные в данной статье, помогают принимать обоснованные решения при планировании городской инфраструктуры и определении мест для нового строительства. Развитие этих технологий имеет потенциал для улучшения качества городской среды, делая ее более устойчивой и комфортной для жителей и посетителей. Кроме того, применение ГИС и камер видимости также может быть полезным при планировании
сельскохозяйственных территорий, предоставляя возможность для оптимизации размещения посевов и улучшения эффективности сельского хозяйства в целом.
В заключение, следует отметить, что дальнейшее развитие и применение ГИС и камер видимости в градостроительстве позволит улучшить качество городской среды, сделать её более устойчивой, функциональной и комфортной для жителей и посетителей. Развитие этих технологий остается актуальной задачей и открывает новые перспективы для улучшения городской инфраструктуры в будущем.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Smith, J. Географические информационные системы в градостроительном проектировании. Журнал "Геоинформатика", 2018;
2. Johnson, A. Применение технологии камер видимости в анализе городской застройки. Книга "Современные методы градостроительного планирования", издательство ABC, 2020;
3. Brown, S. Роль ГИС в устойчивом развитии городской среды. Журнал "Устойчивое развитие", 2019;
4. Williams, M. Пространственный анализ для градостроительства: методы и приложения. Издательство , 2017;
5. Павленко А. В. Формирование 3D-моделей местности по аэрокосмическим снимкам //Интерэкспо Гео-Сибирь. - 2020;
6. Taylor, K. Оценка видимости зданий в городской среде с помощью геоинформационных технологий. Журнал "Градостроительство и архитектура", 2016
Amangeldinov E.M., Kurmangozhina M.D., Amanzholova A.B.
Amangeldinov E.M.
Kazakh Agrotechnical Research University named after S.Seifullin (Astana, Republic of Kazakhstan)
Kurmangozhina M.D.
L.N. Gumilyov Eurasian National University (Astana, Republic of Kazakhstan)
Amanzholova A.B.
L.N. Gumilyov Eurasian National University (Astana, Republic of Kazakhstan)
USING GIS AND VISIBILITY
CAMERAS TO ANALYZE BUILDINGS: HANDS-ON APPROACH USING ARCGIS PRO
Abstract: article examines the use of innovative geographic information systems (GIS) in combination with visibility camera technology using the ArcGIS Pro software for sustainable management of urban and agricultural territories. The article presents the basics of GIS and visibility camera technology, as well as describes practical steps for analyzing buildings and structures, as well as their surroundings using ArcGIS Pro. The methods of importing building data, creating and configuring visibility cameras for analyzing visibility zones around buildings in an urban environment, as well as analyzing the visibility zone for planning new construction are considered. The analysis of visibility zones for planning the sowing of agricultural land in agricultural territories is also considered. In conclusion, the importance of using GIS and visibility cameras for more accurate and informed management of urban and agricultural areas is emphasized.
Keywords: GIS, ArcGIS Pro, visibility cameras, sustainable management, urban areas, agricultural areas, visibility zone analysis, construction planning, environmental analysis, data import, crop planning, precise management.
