геопространственных решений
сб-вс: Выходной
Цель проекта
Создание цифровой городской модели (3D) для крупных городов с населением более 100 000 человек, административных и промышленных центров, городов с высоким уровнем проникновения телекоммуникационных сетей последних технологий и развития микро-планирования, городов с высоким уровнем нового строительства.
Требуемый состав цифровой 3D модели:
- Цифровая Модель поверхности;
- Цифровая Модель Рельефа;
- Клаттерная Модель;
- Векторная Модель;
- Высотная Модель Препятствий (здания, растительность, инженерные сооружения).
Параметры точности для 3D моделей
|
Параметр |
Разрешение 2м |
Разрешение 5м |
|
Разрешение (размер ячейки) |
2 м |
5 м |
|
Альтиметрическая точность (z) |
3 м |
5 м |
|
Планиметрическая точность (x, y) |
4 м |
6 м |
|
Точность высот зданий (h) |
4 м |
5 м |
|
Минимальный картографируемый объект строений |
16 кв. м |
25 кв. м |
|
Минимальная распознаваемая высота здания |
3 м |
5 м |
|
Растительность |
Как сегментированные полигоны с индивидуальными высотами |
Как полигоны с усредненной высотой |
|
Минимальный картографируемый объект растительности |
25 кв. м |
50 кв. м |
Описание работ
Виды работ, выполненные при создании цифровой 3D модели:
- Подбор и заказ космических снимков, удовлетворяющих условиям технического задания (ТЗ), cтереофотограмметрическая обработка космических снимков и создание ортофотопланов;
- Подбор, анализ и получение исходных векторных данных на территорию интереса, архивных топографических карт и планов в растровом и векторном виде;
- Создание Цифровой Модели Рельефа;
- Создание Цифровой Модели Поверхности;
- Создание Высотной Модели Препятствий;
- Создание Векторной Модели;
- Создание Клаттерной Модели.
1. В соответствии с ТЗ, для создания цифровой модели 3D необходимо было использовать цифровой ортофотоплан, созданный по актуальным материалам дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) с разрешением 0,5 м. В качестве исходных данных были подобраны космические снимки KOMPSAT с пространственным разрешением панхроматического канала 0,5 м. и мультиспектрального канала 2,0 м.
В результате фотограмметрической обработки был получен ортофотоплан города, выполнена радиометрическая цветокоррекция, цвета сбалансированы и приведены к натуральным тонам, а также проведены работы по уравниванию цвета на каждом изображении отдельно.
Рисунок 1. Исходные космические снимки
2. Подбор, анализ и получение исходных векторных данных и архивных топографических карт масштаба 1:10 000 – 1:25 000 в растровом и векторном виде включает систематизацию исходного материала, проверку полноты данных, учёт и хранение. Весь исходный материал, используемый для производства работ, проходит входной контроль. Векторные данные, топографические карты в растровом и векторном виде, используемые для создания цифровой модели, являются основой для формирования первоначального набора векторных слоев, которые в дальнейшем обновляются и исправляются по цифровому ортофотоплану.
3. Создание Цифровой Модели Рельефа и Цифровой Модели Поверхности выполнялось путем фотограмметрической обработки космических снимков с разрешением 0,5 м. Высотные Модели Препятствий определялась вычислением разности между растрами Цифровой Модели Поверхности (DSM, вершины деревьев, зданий и других объектов) и Цифровой Модели Рельефа (DTM, уровень земли) и уточнялись по стереоснимкам в автоматическом или полуавтоматическом режиме с использованием прямых и косвенных признаков изображения.
|
Рисунок 2. Фрагмент Цифровой Модели Рельефа |
|
Рисунок 3. Фрагмент Цифровой Модели Поверхности |
4. Высотная Модель Препятствийгорода определялась вычислением разности между растрами Цифровой Модели Рельефа и Цифровой Модели Поверхности и уточнялась по изображениям одиночных и стереоснимков с помощью подсчета количества этажей, изобразившихся на наклонной стороне зданий и на основе измерения длины теней зданий и сооружений на местности.
Рисунок 4. Фрагмент Высотной Модели Препятствий
5. Подготовленные векторные слои дополнялись сведениями о типе объектов и формировались в набор данных «Векторная модель» в формате *.tab.
Векторная Модель включает следующие объекты:
- Линейные Объекты - Береговые линии рек, озер, морей, реки шириной менее 10м. Автомобильные и железные дороги, административные границы, территории аэропортов;
- Контуры строений с индивидуальными высотами;
- Текстовые метки - Наименование административных областей, районов, сельских округов, населенных пунктов, дорог, водоемов, рек.
Рисунок 5. Фрагмент Векторной Модели
6. Для создания продукта «Клаттерная модель» векторные слои приводились к необходимому виду и наполнялись необходимой семантической информацией в соответствии со списком 20 классов клаттеров для 3D модели
Рисунок 6. Фрагмент Клаттерной Модели
Результат
Комплект материалов, передаваемых Заказчику, включает:
- Ортофотоплан
- Цифровая Модель Рельефа;
- Цифровая Модель поверхности;
- Высотная Модель Препятствий;
- Векторная Модель;
- Клаттерная Модель.
Цифровые модели подготовлены на основе Проекции UTM, Эллипсоида WGS-84, Балтийской системой высот и полностью совместимыми с инструментом планирования Mentum Planet, а также имеют возможность предоставления в форматах совместимыми с программами ASSET, ATOLL и Mapinfo.
Указанные материалы используются Заказчиком для решения следующих задач:
- Создание цифрового двойника города;
- Пространственный анализ существующих сетей и окружающей среды;
- Пространственный анализ и моделирование при планировании нговых сетей;
- Выбор участка с соответствующими расчетами для сотовых антенн, PCS радиопортов, узлов фибера, ретрансляторов;
- Определение оптимального маршрута прокладки кабеля с учетом центральных линий улиц и железных дорог, а также различных подземных коммуникаций;
- Определение оптимального расположения радиорелейных линий с учетом профилей поверхности;
- Олределение оптической видимости из мест расположения антенн;
- Моделирование распространения радиоволн и анализ зон их действия;
- Получение географически привязанных измерений величин электромагнитного поля (ГИС+GPS) и его анализ.
Нужна консультация?
Оставьте заявку, и мы с вами свяжемся.
Часто задаваемые вопросы
Создание высотной модели препятствий (Digital Elevation Model, DEM) является важной задачей в области геоинформатики и обработки геопространственных данных. DEM представляет собой числовую модель, которая описывает высоты поверхности земли или другой территории, а также препятствий на ней. Вот общий процесс создания высотной модели препятствий:
Сбор данных:
-
Соберите данные, которые будут использованы для создания DEM. Эти данные могут быть собраны с помощью спутниковых изображений, лазерного сканирования (LiDAR), аэрофотосъемки или других источников.
Предварительная обработка данных:
-
Если данные собраны из разных источников, их нужно предварительно обработать и выровнять, чтобы обеспечить их согласованность и соответствие одной системе координат.
Выполните удаление атмосферных и других артефактов, которые могут влиять на точность данных.
Геокодирование:
-
Геокодирование - это процесс приведения данных к географическим координатам. Это позволяет определить местоположение каждой точки на поверхности земли.
Интерполяция:
-
Используйте методы интерполяции, такие как кригинг или метод наименьших квадратов, для создания сглаженной поверхности, описывающей высоты на всей территории. Интерполяция позволяет заполнить пропуски в данных и создать непрерывную модель.
Учет препятствий:
-
Если ваша цель - создать модель препятствий, внесите в данные информацию о препятствиях, таких как здания, деревья, горы и другие объекты, влияющие на высоту поверхности.
Создание DEM:
-
На этом этапе вы можете использовать программное обеспечение ГИС (геоинформационной системы) для создания DEM из предварительно обработанных и интерполированных данных.
Валидация и коррекция:
-
Проведите валидацию полученной модели, сравнив ее с независимыми данными или точными измерениями, чтобы убедиться в ее точности.
В случае обнаружения ошибок или расхождений, внесите соответствующие коррекции.
Визуализация и анализ:
-
Созданную модель можно визуализировать и использовать для анализа различных аспектов, таких как планирование строительства, исследования геоморфологии, оценка рисков и другие задачи.
Создание DEM - это сложный процесс, который требует знаний в области обработки геоданных и использования специализированных инструментов и программного обеспечения ГИС. Многие ГИС-пакеты, такие как ArcGIS, QGIS и GRASS GIS, предоставляют функциональность для создания и анализа DEM.
Создание векторной модели относится к процессу создания цифрового представления географических объектов с использованием векторных данных. Векторная модель представляет собой абстракцию географических объектов в виде геометрических форм, таких как точки, линии и полигоны, а также атрибутивных данных, которые содержат информацию об этих объектах. Эти модели широко используются в геоинформационных системах (ГИС) для хранения, анализа и визуализации географической информации.
Вот более подробное описание этапов создания векторной модели:
- Сбор данных: Сначала собираются источники данных, которые содержат информацию о географических объектах. Эти данные могут быть собраны с помощью различных методов, таких как аэрофотосъемка, GPS-измерения, обследование на местности и другие.
- Определение типа геометрии: Определяется, какой тип геометрии будет использоваться для представления объектов. Это может быть точечными объектами (например, географические координаты местоположения), линиями (например, дороги, реки) или полигонами (например, земельные участки, озера).
- Создание объектов: На этом этапе создаются сами геометрические объекты, которые представляют собой точки, линии или полигоны. Эти объекты могут быть созданы в специализированном ГИС-программном обеспечении, где пользователь может нарисовать их с использованием инструментов редактирования.
- Добавление атрибутивных данных: Каждому геометрическому объекту присваиваются атрибутивные данные, которые содержат информацию об объекте. Например, для точечных объектов это могут быть названия мест, для линий - длины и типы дорог, для полигонов - площади и названия земельных участков.
- Система координат: Указывается система координат, в которой будет работать векторная модель. Это важно для географической привязки данных и их корректной отображаемости на карте.
- Визуализация и анализ: Созданная векторная модель может быть использована для создания карт, визуализации данных и проведения анализа, такого как измерение расстояний, площадей, поиск ближайших объектов и т. д.
- Использование и обмен данными: Векторные модели могут использоваться в различных областях, таких как геология, геодезия, городское планирование, экология, сельское хозяйство и другие. Они также могут быть обменены между различными ГИС и программами для анализа данных.
Создание векторных моделей является важной частью геоинформационных и геофизических исследований, а также планирования и управления ресурсами в различных отраслях.
Цифровая городская модель 3D (Digital City Model 3D) представляет собой трехмерное виртуальное представление города или его части с использованием геопространственных данных. Эта модель позволяет визуализировать городскую среду, здания, улицы, парки, инфраструктуру и другие элементы окружающей среды в трехмерной форме.
Цифровая городская модель 3D может быть создана с использованием различных источников данных, таких как:
- Аэрофотосъемка и лидарные данные: Снимки с беспилотных летательных аппаратов (дронов) и лазерное сканирование могут использоваться для создания точных трехмерных моделей поверхности земли и зданий.
- Географическая информационная система (ГИС): Геопространственные данные, такие как карты, сведения о высоте, геодезические данные и другая информация, могут быть интегрированы для создания 3D-модели.
- Специализированное программное обеспечение: Существует множество программных инструментов и платформ, которые специализируются на создании и визуализации цифровых городских моделей 3D.
Цифровая городская модель 3D может использоваться для различных целей, включая:
- Градостроительное планирование: Планировщики могут использовать 3D-модели для визуализации предполагаемых изменений в городской среде и оценки их воздействия на окружающее пространство.
- Архитектурное проектирование: Архитекторы могут использовать 3D-модели для создания и визуализации дизайнов зданий и других объектов.
- Образование и обучение: 3D-модели могут использоваться в учебных целях для обучения студентов городской географии, архитектуре и другим дисциплинам.
- Разработка городских приложений: Разработчики мобильных приложений и игр могут использовать 3D-модели городских окружений для создания интерактивных приложений.
Цифровые городские модели 3D могут быть полезными инструментами для улучшения понимания городской среды, принятия решений и создания более устойчивых и функциональных городов.
Термин Clutter Model"модель помех" обычно относится к концепции в радарных и беспроводных системах связи. В этом контексте модель помех представляет собой нежелательные или нежелательные сигналы и помехи, которые могут присутствовать в радарной или коммуникационной системе. Помехи могут поступать из разных источников, и понимание и моделирование их важно для эффективного обнаружения и обработки желаемых сигналов.
Вот краткий обзор моделей помех в двух разных контекстах:
- Радарные системы:
В радарных системах помехами называются нежелательные возвраты от объектов или структур, не являющихся целями, таких как здания, рельеф местности, птицы, осадки и другие объекты, отражающие радиосигналы. Помехи могут ухудшать возможность радара обнаруживать и отслеживать цели, такие как воздушные суда или суда. Для улучшения обнаружения и отслеживания целей инженеры радара используют модели помех для характеризации и снижения воздействия помех на радиосигналы. Распространенные модели помех включают модели Swerling, модели K-распределения и более сложные статистические модели, описывающие статистические свойства возвратов помех. -
Беспроводные системы связи:
В беспроводных системах связи помехи могут относиться к различным формам интерференции и шума, которые могут влиять на качество передаваемых и принимаемых сигналов. Эта интерференция может исходить от других беспроводных устройств, окружающей среды или электромагнитных источников. Модели помех в этом контексте используются для анализа и прогнозирования, как вмешательство и шум влияют на производительность беспроводных сетей. Инженеры используют эти модели для проектирования коммуникационных систем, устойчивых к различным формам интерференции.
Как в радарных, так и в беспроводных системах связи понимание и моделирование помех важны для проектирования и оптимизации производительности системы. Инженеры и исследователи используют различные математические модели и статистические методы, чтобы точно представить помехи и разработать стратегии для снижения их воздействия на работу системы.
Создание высотной модели препятствий (Height Obstacle Model) - это процесс сбора, анализа и визуализации информации о высоте препятствий в определенной области или на определенной территории. Это важная задача в различных областях, таких как градостроительное планирование, аэронавигация, проектирование беспилотных летательных аппаратов (дронов), разработка сетей мобильной связи и других приложений, где информация о высоте объектов может играть роль в принятии решений и обеспечении безопасности.
Процесс создания высотной модели препятствий включает в себя следующие этапы:
- Сбор данных: Сначала необходимо собрать данные о высоте препятствий в зоне интереса. Это может включать в себя использование различных источников данных, таких как лидарные сканеры, аэрофотосъемку с дронов, геодезические измерения, спутниковые данные и другие.
- Обработка данных: Собранные данные обрабатываются с использованием специализированных программ и алгоритмов для создания трехмерной модели высотных препятствий. Это может включать в себя фильтрацию шума, вычисление высотных значений и создание точной карты высот.
- Визуализация: Полученная высотная модель препятствий может быть визуализирована в виде трехмерной карты или графической модели, которая позволяет наглядно представить высотные характеристики объектов в данной области.
- Использование в приложениях: Высотная модель препятствий может быть использована в различных приложениях. Например, в авиации она может быть важной для безопасной навигации самолетов, в беспилотных летательных аппаратах - для планирования маршрутов, в градостроительстве - для оценки воздействия высотных препятствий на строительные проекты и так далее.
Создание высотной модели препятствий помогает улучшить безопасность, эффективность и точность в различных областях, где необходимо учитывать высотные характеристики объектов и препятствий.
сб-вс: Выходной