Создание и ведение топографо-геодезического мониторинга территории Сибирского государственного индустриального университета в программах Credo

Новоселов Денис Борисович; Новоселова Валентина Александровна; Самбурский Даниил Вадимович; Кирьянов Иван Сергеевич

УДК 528.45

СОЗДАНИЕ И ВЕДЕНИЕ ТОПОГРАФО-ГЕОДЕЗИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА ТЕРРИТОРИИ СИБИРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ИНДУСТРИАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА В ПРОГРАММАХ CREDO

Денис Борисович Новоселов

ООО «ОК «Сибшахтострой», 654034, Россия, г. Новокузнецк, шоссе Кузнецкое, 9, главный специалист геодезического отдела, тел. (3843)900-420, e-mail: moblic@mail.ru

Валентина Александровна Новоселова

Сибирский государственный индустриальный университет, 654007, Россия, г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42, старший преподаватель кафедры геологии и геодезии, тел. (3843)74-86-35, e-mail: novoselova_va@mail.ru

Даниил Вадимович Самбурский

Сибирский государственный индустриальный университет, 654007, Россия, г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42, студент группы ГД-132, тел. (3843)74-86-35, e-mail: samdon@yandex.ru

Иван Сергеевич Кирьянов

Сибирский государственный индустриальный университет, 654007, Россия, г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42, студент группы ГД-132, тел. (3843)74-86-35, e-mail: ivan1995ivan95@mail.ru

В статье рассмотрены методы создания и ведения цифрового дежурного плана территории Сибирского государственного индустриального университета с использованием современных САПР выполненные студентами СибГИУ в рамках курсовой работы. Для сложного участка современного общежития была создана полноценная 3D-модель с подземными и надземными коммуникациями.

Ключевые слова: цифровой дежурный план, трехмерная модель территории, цифровая модель местности, СибГИУ.

CREATION AND MAINTENANCE OF TOPOGRAPHIC AND GEODETIC MONITORING OF TERRITORIES SIBERIAN STATE INDUSTRIAL UNIVERSITY IN CREDO PROGRAMS

Denis B. Novoselov

LLC "OK «Sibshahtostroy», 654034, Russia, Novokuznetsk, highway Kuznetsk, 9, chief specialist of the geodesic department, tel. (3843)900-420, e-mail: moblic@mail.ru

Valentina A. Novoselova

The Siberian State Industrial University, 654007, Russia, Novokuznetsk, Kirova Str 42, senior teacher of chair of geology and geodesy, tel. (3843)74-86-35, e-mail: novoselova_va@mail.ru

Daniel V. Sambursky

The Siberian State Industrial University, 654007, Russia, Novokuznetsk, Kirova Str 42, student of DG-132, tel. (3843)74-86-35, e-mail: samdon@yandex.ru

Ivan S. Kiryanov

The Siberian State Industrial University, 654007, Russia, Novokuznetsk, Kirova Str 42, student of DG-132, tel. (3843)74-86-35, e-mail: ivan1995ivan95@mail.ru

The article describes methods for creating and maintaining a digital duty plan the Siberian State Industrial University, using modern CAD made by students as part of course work. For complex part of modern hostel was created full 3D-model with underground and above-ground communications.

Key word: the digital plan, three-dimensional model of territory, digital model of district, sibsiu.

Краткая характеристика проекта

В современном мире цифровых технологий, автоматизации и компьютеризации невольно приходится задуматься о значимости постоянного обновления информации, которая во многих сферах общественной деятельности имеет свойство гиперактивно изменяться и совершенствоваться в течение нескольких лет, месяцев, а иногда даже дней. Таким образом, сейчас остро встает проблема, как поддерживать информационные ресурсы в актуальном состоянии, а также иметь мгновенный доступ к необходимой их части. В связи с этим, во многих организациях создают компьютеризированные цифровые базы данных, в которых отражают как действия организаций, так и не маловажные внутренние и внешние состояния и изменения объектов[1].

Сибирский Государственный Индустриальный Университет (СибГИУ), как и многие ВУЗы нашей страны, активно развивается и совершенствуется, интенсивно внедряются современные технологии, как в научные учебные процессы, так и в проектирование новых сооружений. Кроме того, на территории СибГИУ в ближайшее время хотят построить новый спортивный корпус. Эскизный проект сооружения уже готов и в 2014 году был представлен членам архитектурно -градостроительного совета Новокузнецка. Данный проект был одобрен и рекомендован к дальнейшей разработке.

Таким образом, остро встал вопрос о воплощении проектных решений в реальные объекты. Для этого необходимо действовать и решать ставшие насущными на данный момент проблемы. Одна из таких - отсутствие актуального плана местности. В связи с этим было решено создать цифровой дежурный план территории СибГИУ, содержащий в себе актуальные цифровые данные, который послужит исходным материалом и существенным подспорьем для проведения инженерных изысканий, проектирования, строительства и эксплуатации планируемого спорткомплекса, что существенно сэкономит временные и трудовые ресурсы; упростит решение задач, возникающих перед эксплуатационными службами; даст возможность быстро получать доступ к цифровым векторным данным, детально и качественно описывающим состояние территории, а также в короткие сроки актуализировать информацию при возникновении изменений; позволит руководителям гео-

дезических практик, проводимых на территории, дистанционно оценивать полевые измерения студентов на основе уже имеющихся корректных данных.

Анализ имеющихся материалов и выбор программного продукта для ведения цифрового дежурного плана

На период начала нашей работы план СибГИУ можно было посмотреть на планшетах масштаба 1:500, которые не обновлялись более 10 лет. Полноценно работать с таким материалом невозможно. Для начала его необходимо объединить, систематизировать и оцифровать растровые изображения. Только после проведения данных работ можно использовать автоматизированные технологии изыскания и проектирования.

В рамках нашей курсовой работы было принято решение создать полноценный цифровой дежурный план для автоматизированного проектирования и эксплуатации территории СибГИУ. В качестве программного продукта, используемого для создания цифрового плана, был выбран программный продукт CREDO, который имеет следующие преимущества:

• с несколькими программными продуктами CREDO нам довелось познакомиться и поработать в них;

• возможность создания и совместной работы с хранилищем документов;

• на время работы над проектом компания CREDO бесплатно предоставила лицензии необходимых программ, и мы могли работать с ними в любое время.

Объём и структура хранения данных

Используя программу Credo Линейные изыскания 1.30, все данные цифрового дежурного плана территории были разделены на 7 слоев:

• точки рельефа;

• подземные коммуникации;

• надземные коммуникации;

• здания и сооружения;

• дороги;

• растительность;

• ПВО.

Благодаря такому делению на тематические слои, доступному в программном комплексе CREDO III, появляется возможность более детально отобразить как все объекты, нанесенные на плане, так и только те, которые нужны для дальнейшего использования [2]. Основные объемы выполненных работ приведены в таблице.

Весь объем данных укладывается в одном проекте программы Credo Линейные изыскания 1.30 и прекрасно функционирует без лишнего торможения при обработке такого объема информации.

Таблица

Состав и объем выполненных работ

Наименование работ Ед. измер. Объём работ

Обновление плана га 19,9

Векторизация планшетов га 2,73

Топографическая съёмка белых пятен га 2

Создание полноценной 3D-модели га 1

Расчёт объёма выемки и насыпи стадиона га 0,7

Итого га 26,33

Краткое описание условий и порядка выполнения курсового проекта

Исходными данными для выполнения работы послужили планшеты масштаба 1:500, привязанные к местной системе координат при помощи программы Трансформ, снимки со спутника и части цифрового топографического плана, созданного силами студентов, проходивших геодезическую практику в прошлые годы. Мы объединили все данные в общий набор проектов и оцифровали недостающие объекты, используя программу Credo Линейные изыскания 1.30.

Затем произвели векторизацию в цифровой вид недостающих участков общей площадью 2,73га. В исходных растровых планах все данные были не только во многом не корректно отображены, но местами размыты и не читаемы, что усложняло их использование. Оцифровка позволила решить данные проблемы, а так же упростить использование отдельных участков и коммуникаций.

Следующим шагом нашей работы была топографическая съемка местности с использованием полевого кодирования и последующей обработкой данных в CREDO DAT 4.1. Для этого сначала была создана планово-высотная сеть, сырыми данными послужили GPS наблюдения, полученные при помощи GPS приемника TRIMBLE. В качестве исходного пункта использовали действующую базовую станцию земельного управления г. Новокузнецка. Расчет базовых линий и уравнивание производилось в недавно вышедшей программе CREDO GNSS 1.0. версии. Сырые данные с тахеометра и проект, созданный в программе CREDO GNSS, были переданы в программный комплекс CREDO DAT, где спутниковые и наземные измерения были уравнены совместно (рис. 1).

Для дальнейшего использования дежурного плана при планировании развития территории (рис. 2) на него были нанесены:

• граница земельного участка;

• зона допустимого размещения зданий;

• охранная зона линейно-кабельных сооружений;

• границы участков смежных землепользований;

• экспликация зданий и сооружений.

Рис. 1. Совместное уравнивание спутниковых и наземных измерений

Полученная после уравнивания ошибка стала подтверждением высокой точности наблюдений.

Рис. 2. Цифровой дежурный план территории СибГИУ

Для сложного участка, имеющего большое пересечение подземных коммуникаций, была создана полноценная ЭЭ-модель в программном комплексе CREDO Визуализация (рис. Э). На этой территории дежурного топографического плана были заданы профили линейно-тематических объектов, отметки точечных объектов и поверхности под площадными тематическими объектами. Созданная 3D сцена позволила визуально оценить корректность поверхности, просмотреть пересечения подземных и наземных коммуникации в ЭЭ-пространстве, выполнить поиск ошибок, создать и сохранить реалистичные трехмерные изображения.

Благодаря гибкости системы и широкому спектру возможностей, которыми обладают программные продукты CREDO, нам удалось не только создать дежурный план, но и произвести расчет объема земляных работ, необходимых для реконструкции стадиона и проектирования поверхности его площадки при помощи свежей версии программы CREDO ОБЪЕМЫ 1.Э. Для графической интерпретацией работы была построена картограмма, которая позволяет наглядно оценить, какие работы необходимо проводить в каждом квадрате площадки.

Рис. 3. Трехмерная модель территории нового общежития, построенная по данным цифрового дежурного плана

Текущее состояние и использование проекта

Данный цифровой дежурный план будет передан эксплуатационным службам СибГИУ. Они смогут просматривать его через не требующую лицензию программу CREDO Вьювер.

Для использования цифровой модели различными службами, был произведен экспорт в программе CREDO КОНВЕРТЕР в формат DXF, в котором содержится SD-модель. Эту модель можно импортировать в любую САПР и ГИС системы, и полноценно использовать автоматизированные технологии проектирования.

Данная работа представляет собой курсовой проект, выполненный студентами средствами CREDO. Поскольку территория - организм непостоянный, который подвержен изменениям, дежурный план все ещё требует постоянной доработки. Надеемся, что уже на этом этапе работа действительно упростит и ускорит решение многих задач для данного объекта. И что в дальнейшем дежурный план будет поддерживаться в актуальном состоянии и использоваться различными службами для различных целей.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Карпов А.А., Сузько И.В., Назаров А.С. Топографический мониторинг застроенной территории средставми программного комплекса CREDO. «Автоматизированные технологии изысканий и проектирования», 2011, №2, с 70-74.

2. Дежурный топографический план территории - картографическая основа градостроительной деятельности. Интервью с А.А. Карповым. «Автоматизированные технологии изысканий и проектирования», 2012, №4, с. 65-70.