3. Цифровая модель местности. Виды цмм.

При автоматизированном проектировании дорог основным источником информации о местности служит ее цифровая модель. Исп-е цифровых моделей значительно сокращает затраты времени и труда по сравнению с традиционной технологией получения отметок с топографических планов.

Выбор положения трассы зависит от рельефа местности, геологических и гидрологических условий местности. При вариантном проектировании сравниваются объемы работ, трудозатраты, факторы безопасности и комфортности движения, экологические факторы. Для этого необходима полная информация о местности в широкой полосе варьирования возможного положения трассы, что может быть достигнуто применением цифровых моделей..

Цифровая модель местности (ЦММ) – это множество точек с координатами x, y, z и различными кодовыми обозначениями для аппроксимации (приближения) рельефа местности и других характеристик. ЦММ состоит из цифровой модели рельефа (ЦМР) и цифровой модели ситуации (ЦМС).

В более общем случае исп-ся сочетание цифровых моделей характеризующих ситуацию, рельеф, инженерно-геологические, технико-экономические и др. показатели. При решении задач на ЭВМ исп-ют математическую интерпретацию цифровых моделей, ее называют математической моделью местности. Цифровые модели и математические исп-ют как исходную информацию при автоматизированном проектировании.

При цифровом моделировании местности могут исп-ся следующие виды ЦММ:

1) Регулярные

2) Нерегулярные

3) Статистические

В регулярных моделях точки с известными пространственными координатами располагаются в вершинах сетки правильных геометрических фигур. По регулярным моделям высотное положение точки как правило определяется линейной интерполяцией высот внутри заданной фигуры. Основными недостатками этих моделей явл-ся неэффективное расположение точек, поскольку не на всех участках требуется одинаковая плотность сетки, а также повышенные трудозатраты при разбивке узловых точек на местности. Регулярные модели находят применение в тех случаях, когда требуется повышенная точность съемки (проектирование аэродромов).

В статистических моделях точки с известными координатами располагаются на структурных линиях рельефа, на характерных линиях дороги, урезов рек и т.д. Изменение отметок вдоль структурной линии описывается полиноминальной зависимостью (полином: где x,y,…w – переменные; A,B,…. (коэффициенты полинома) и k,l…m (показатели степени – целые неотрицательные числа) – постоянные. Отдельное слагаемое вида называется членом полинома. По сравнению с регулярной эта модель требует меньшую плотность исп-х точек и при линейной интерполяции является весьма эффективной для описания поверхности городских дорог.

В нерегуляционных ЦМ точки могут располагаться без какой-либо системы, но с заданной плотностью. Образуется сеть состоящая из треугольников, вершинами которых являются съемочные точки, что позволяет вычислять высотные отметки точек с известными координатами в плане, строить разрезы и отображать рельеф при помощи горизонталей.