Технологическая схема создания и оценки качества цифровой векторной карты масштаба 1:10 000 Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА СОЗДАНИЯ И ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ЦИФРОВОЙ ВЕКТОРНОЙ КАРТЫ МАСШТАБА 1:10 000

Георгий Афанасьевич Уставич

Сибирская государственная геодезическая академия, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, к.т.н, профессор кафедры инженерной геодезии и информационных систем, тел. (383)343-29-55, e-mail: [email protected]

Садуахас Аяшович Бабасов

ТОО «Технологический информационный центр» акимата г. Алматы, директор, 050028, г. Алматы, пр. Достык, 85, тел. 8(727) 272-39-79, e-mail: [email protected]

Дженискуль Жумахановна Бастаубаева

Казахский национальный университет им.аль-Фараби, 050038, г. Алматы, пр. аль-Фараби, 71, к.т.н, доцент кафедры картографии и геоинформатики, тел. +7 (727) 377-33-43, внут. 1224, e-mail: [email protected]

В статье рассматриваются особенности производства геодезических работ в условиях высокогорной местности, приводится технологическая схема создания цифровой карты масштаба 1:10 000. Эта карта применяется при разработке перспективного плана развития и районирования г. Алмата а также для обеспечения проведения кадастровых работ.

Ключевые слова: цифровая карта, топографическая съемка, генеральный план развития города.

MANUFACTURING SCHEME FOR DIGITAL VECTOR MAP (SCALE 1: 10,000) CREATION AND QUALITY ASSESSMENT

Georgy A. Ustavitch

Ph.D., Prof., Department of Engineering Geodesy and Information Systems, Siberian State Academy of Geodesy, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., phone: (383)3432955, email: [email protected]

Saduakhas A. Babasov

Director, Technological Information Centre Akimata, 85 Dostyk Pr., Alma-Ata, 050028, phone: 8(727)272-39-79, e-mail: [email protected]

Dzhenikul Zh. Bastubayeva

Ph.D., Assoc. Prof., Department of Cartography and Geoinformatics, Al-Faraby Kazakh National University, 71, Al-Farabi Pr., Alma-Ata, 050038, phone: +7 (727)377-33-43, house phone: 1224, e-mail: [email protected]

Features of geodetic works on mountain terrain are considered. The manufacturing scheme for digital map- (scale 1:10,000) making is presented. The map is applied for developing the long-term plan of Alma-Ata development and zoning as well as for cadastral works.

Key words: digital map, topographic survey, general plan of city development.

Рельеф земной поверхности согласно своей природе формирования характеризуется сложным комплексом сочетания и сопряжения природных, искусственных, эксплуатационных, информационных элементов, взаимосвязанных между собой, что следует из высокой степени изменчивости геометрии реального рельефа, носящей природно-случайный характер.

Главным структурообразующим признаком, определяющим формы топографической поверхности и геометрии рельефа земной поверхности, служит поле высот характерных точек рельефа, т.е. высота рельефа, дисперсия которой зависит от изменчивости микроформ рельефа и ошибок измерений.

Топографический план как базовая модель местности предназначен для статистического, а не динамического представления местности. В настоящее время широко распространена задача преобразования информации, содержащейся в модели местности, в другую, эффективную информацию, и ее применения при решении научно-производственных задач с использованием математических методов и компьютерной технологии. Такая модель, получаемая за счет преобразования базовой информации в новую, содержащую информацию об информации, заключенной в этой базовой модели [3, 6].

Традиционно карты создавались для осуществления двух основных функций. Первая функция это хранение информации. Создание карты это способ зафиксировать информацию о местоположении пространственного объекта. Вторая функция состоит в том, чтобы через изображение донести пространственную информацию до пользователя.

В инженерной практике, в том числе в сфере топографии и картографии местности, более существенными являются семантический и прагматический подходы к определению количества информации. Семантический подход к изучению знаковой системы как средство выражения смысла, определенного содержания, т.е. смысловой стороны языка (знака), находится в развитии. Прагматический подход к определению количества информации направлен на ее изучение с точки зрения полезности, ценности, целесообразности для достижения поставленных задач. Этот подход в условиях моделирования местности очень важен для оценки достоверности, надежности и точности используемой информации и результатов моделирования. Поскольку семантические оценки характеризуют смысл, содержательность информации (сообщений), то прагматическая их ценность, полезность показывает, что они, в сущности, взаимно сливаются. Для расчета количества информации используются специальные меры и оценки из теории информации. Некоторые авторы [1,2] считают возможным осуществлять оценку прагматических свойств информации по критерию максимума ее ценности. Количественная оценка семантических свойств информации об объекте пока не решена.

Предлагаемые теми или иными авторами меры информативности основаны на понятии количества информации по Шеннону, но различаются своей конструкцией, описывающей отношение частот сопоставляемых классов объектов, а также тем, как используются сами эти отношения или логарифмы.

Количество информации по Шеннону определяется уравнением

Шс

+ (М,/N2К ’

где к - число значений признака; N - объем г -ой выборки, г = 1,2 .

Для количественной оценки значимости используемых при определении и прогнозировании параметров съемки некоторых главенствующих параметров регулирования топографических планов и карт земной поверхности возникает первостепенная необходимость выявить степень информативности того или иного изучаемого показателя-параметра.

В работе [1] в качестве показателя информативности рекомендуется использовать ряд аналитических характеристик, которые служат информационными характеристиками полноты отображения местности, т.е. степени насыщенности плана объекта местности, необходимой при данном масштабе и высоте сечения рельефа.

Данные утверждения справедливы и при создании цифровых карт и планов. Рассмотрим опыт создания их на примере результатов топографической съемки г. Алматы.

Цифровая карта масштаба 1:10 000 выполнялась на базе электронно -цифровой топографической съемки в масштабе 1:500.

Электронно-цифровая версия инженерных сетей - это электронный формат старой топографической съёмки г. Алматы, которая до сегодняшнего времени хранилась на растровых сканированных материалах или на бумажных носителях, которые обновлялись корректировкой и новой топографической съемкой. Качество сканированных материалов, а также бумажных носителей достаточно низкое, что уменьшало ее информативность и увеличивало вероятность ошибок при проектировании. Выполненная в программе СКЕБОТОПОПЛАН, новая электронно-цифровая версия топографической съёмки инженерных сетей обладает высоким качеством и точностью изображения. Электронно-цифровая версия топографической съёмки инженерных сетей позволяет быстро визуально получать необходимую информацию. Разработанная по слоям она позволяет отключать ненужную информацию и наоборот, мы можем подключать все слои, чтобы иметь при необходимости полную картину изучаемого участка. Это обстоятельство важно в условиях горной местности.

Электронно-цифровая версия топографической съёмки инженерных сетей выполнена в координатах. Работа в координатах значительно повышает точность выполнения проекта, исключает случаи наложения проектируемых объектов друг на друга, позволяет накапливать и вести мониторинг выполненных проектов и учитывать их в последующих проектных работах.

В настоящее время электронно-цифровая версия топографической съёмки инженерных сетей активно используется в работе по созданию Государственного градостроительного кадастра инженерных сетей [4], где она является базой для графического отображения характерных участков всех видов инженерных сетей и специальных сооружений на них. Выполненная в

программе МЛРШЪ, Лге018 по слоям цифровая версия значительно облегчает поиск и регистрацию инженерных коммуникации. Кроме того, часть необходимой атрибутивной информации считывается и регистрируется непосредственно с электронно-цифровой версии, другие основные характеристики сетей и спецустановок предоставляются Заказчиком от городских инженерных служб.

Области применения цифровой карты масштаба 1:10 000 для города Алматы.

1. Мониторинг при реализации Г енерального плана города Алматы.

2. Корректировка Генерального плана города Алматы.

3. Составление схемы размещения проектируемого района в системе города или системе расселения.

4. Составление схемы современного использования территории города Алматы (опорный план).

5. Составление схемы развития города Алматы.

6. Составление схемы сейсмического микрорайонирования города Алматы.

Например, мониторинг при реализации генерального плана города Алматы

необходим для развития и застройки территорий города Алматы [5].

Развитие и застройка территорий города Алматы осуществляется на основании утвержденного в установленном порядке генерального плана. Генеральный план города Алматы является основным градостроительным документом, определяющим комплексное планирование развития города. Генеральный план разрабатывается в соответствии с утвержденной генеральной схемой организации территории и комплексной схемой градостроительного планирования региона.

Генеральным планом определены основные направления развития территории города Алматы, включая социальную, рекреационную, производственную, транспортную и инженерную инфрастуктуры, с учетом природно-климатических, сложившихся и прогнозируемых демографических и социально-экономических условий.

Для мониторинга и своевременной реализации всех направлений Генерального плана города Алматы необходима электроно-цифровая карта масштаба 1:10 000, согласно «Инструкции о составе, порядке разработки, согласования и утверждения градостроительных проектов в Республике Казахстан» СНиП РК 3.01-07-2007*.

Топографическая съемка масштаба 1:10 000 должна быть выполнена и онавыполняется посредством компьютерной технологии ведения топографических работ с созданием цифровой модели местности города 1:10 000 в ГИС системе CREDOТОПОПЛАН, МАРТпАп. Топографическая съемка масштаба 1:10 000 города Алматы в в электронно -цифровой версии соответствует этим требованиям [7].

На опорном плане показывается существующее функциональное использование территории города, т.е. жилая, общественная, промышленно-производст-

венная и коммунальная застройка, улично-дорожная сеть, озеленение, гидрографическая сеть, территории транспортных и инженерных сооружений.

Все эти требования учтены при составлении топографической съемки масштаба 1:10 000, выполненной посредством компьютерной технологии в электронно-цифровой версии. Так как в систему CREDOТОПОПЛАН включена библиотека условных знаков для топографического плана масштаба 1:10 000. В библиотеку включены условные знаки геодезических пунктов, строений, зданий и их частей, железных дорог и сооружений при них, автомобильных и грунтовых дорог, инженерных коммуникаций, гидрографии, мостов, путепроводов и переправ, рельефа, растительности, сельскохозяйственных угодий, болот и солончаков [8].

На основе топографической съемки масштаба 1:10 000 в электронно -цифровой версии могут создаваться многочисленные схемы города Алматы, необходимые в работе как проектировщиков, так и различных служб города. Это дает возможность их использования и мониторинга в соответствии с современной сложившейся ситуацией, которая в значительной степени обусловлена предгорной и горной местностью.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Неумывакин Ю.К. Обоснование точности топографических съемок для проектирования. - М.: Недра, 1976. - 152 с.

2. Сухов В.И. Информационная емкость карты. Энтропия // Известия вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. - 1967. - Вып. 5. - С. 53-63.

3. Тумар А. К вопросу выбора высоты сечения для проектирования осушения закрытым дренажем. Известия вузов. Геодезия и аэросъемка. - № 2. - 1983. - С. 50-53.

4. Уставич Г.А., Аврунев Е.И. Совершенствование структуры топографических планов для целей государственного кадастра недвижимости // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъёмка. - 2012. - № 2/1. - С. 136-139.

5. Уставич Г.А., Пошивайло Я.Г., Каретина И.П. Реконструкция почвенной карты антропогенно-преобразованных ландшафтов // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъёмка. -2012. - № 2/1. - С. 72-76.

6. Карпик А.П. Современное состояние и проблемы геоинформационного обеспечения территорий // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2012. VШ Междунар. науч. конгр. : Пленарное заседание : сб. материалов (Новосибирск, 10-20 апреля 2012 г.). - Новосибирск: СГГА, 2012. - С. 3-8.

7. Неволин А.Г., Медведская Т.М. Методы создания и актуализации цифровых планов масштаба 1 : 2 000 для информационного обеспечения градостроительства // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2012. VШ Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 3 т. (Новосибирск, 10 -20 апреля 2012 г.). - Новосибирск: СГГА, 2012. Т. 1. - С. 136-139.

8. Касьянова Е.Л., Кикин П.М. Принципы автоматического построения тематических

слоев // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2012. VШ Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 3 т.

(Новосибирск, 10-20 апреля 2012 г.). - Новосибирск: СГГА, 2012. Т. 2. - С. 105-109.

© Г.А. Уставич, С.А. Бабасов, Д.Ж. Бастаубаева, 2013