10
Работа с ЦМР
В этой главе мы рассмотрим способы построения цифровых моделей рельефа и горизонталей из них. Здесь же мы поговорим о трехмерном отображении карты и сделаем обзорную экскурсию в мир 3Dмоделирования. Наконец, мы рассмотрим возможности Digitals в части построения профилей и подсчета объемов.
Общие понятия
Карту, выраженую в цифровом виде, часто называют цифровой моделью местности (ЦММ). При этом ту ее часть, которая отвечает за отображение рельефа, называют цифровой моделью рельефа (ЦМР).
Применительно к Digitals, ЦМР может быть выражена различными способами:
•в виде регулярных сеток - для них в программе предусмотрен тип слоя Сетка ЦМР;
•в виде триангуляционной нерегулярной сети - слои типа Триангуляционная сеть (TIN);
•наконец, просто в виде объектов карты, имеющих корректные с точки зрения описания рельефа высоты: горизонталей, пикетов, откосов и других, размещаемых на слоях типа Пикет, Одиночный символ, Полигон/Полилиния.
Модель рельефа в виде Сетки ЦМР или TIN может ценной как сама по себе (например, для трехмерной визуализации), так и использоваться в качестве промежуточного технологического этапа при создании ортофотопланов или построении горизонталей. Во многих случаях Digitals неявно использует временно созданную триангуляционную нерегулярную сеть - например, при создании тех же регулярных сеток (если включена соответствующая опция) или для решения задач интерполирования.
Имея в распоряжении карту, моделирующую рельеф, можно вычислить объем грунта или построить профиль поверхности. При отображении карты в трехмерном виде доступна функция наложения растра (текстуры) на сетку ЦМР. Наконец, в трехмерном виде можно создавать и отображать такие объекты карты, как здания, “строя” целые виртуальные города.
Напомним также, что пользуясь режимом высоты Интерполяция, можно собирать объекты, высоты узлов которых будут интерполироваться из существующей модели. По умолчанию для вычисления высоты задействуются окружающие объекты, найденные в некотором радиусе. Если включить галочку Z-интерполяция только по ЦМР на закладке Правка в диалоге настроек, то программа при сборе будет использовать для интерполяции только объекты слоев с типом Сетка ЦМР.
Какой способ выбрать для построения горизонталей - регулярную сеть или триангуляцию, зависит от имеющихся исходных данных, масштаба карты, а также опыта и личных предпочтений оператора. Общие рекомендации таковы:
•Триангуляционная сеть (TIN) обычно используется при составлении планов крупных масштабов. Обычно такой способ выбирается при наличии данных тахеометрической съемки, когда все характерные точки рельефа сняты в поле. Преимуществом данного способа является хорошее соответствие построенных горизонталей исходным пикетам.
241
Глава 10. Работа с ЦМР
•Сетка ЦМР чаще используется для мелкомасштабных карт. Данный тип модели рельефа в основном принято строить по данным аэрофотосъемки, с использованием ручных измерений в режиме стерео или при полуавтоматическом создании (восстановлении рельефа).
Далее обо всем подробнее.
Триангуляционная сеть (TIN)
Чтобы построить триангуляционную сеть, следует просто пометить пикеты и выполнить команду ЦМР > Создать TIN. Программа сама оконтурит помеченные точки временным полигоном и построит внутри сетку треугольников, опирающихся своими вершинами на пикеты. Пометив созданный TIN, можно сразу строить горизонтали командой ЦМР > Горизонтали из ЦМР/TIN….
Кажущаяся простота оборачивается лишними усилиями при дальнейшем редактировании построенных горизонталей. Как минимум, вам потребуется обрезать горизонтали в тех местах, где они явно “врут” (обычно там, где плотности пикетов недостаточно). Кроме того, любые четыре пикета можно соединить треугольниками двумя разными способами и какой из них выберет программа - предсказать сложно. В конечном итоге этот выбор может повлиять на правильность отображения рельефа, что проиллюстрировано ниже на рисунке.
Поэтому, чтобы достичь лучших результатов, придется приложить несколько больше усилий. Вот примерный алгоритм:
1.Соберите полигон, оконтуривающий область внутри которой будет строиться TIN.
2.Соберите структурные линии, то есть линии, характеризующие рельеф: хребты, седловины, водотоки.
•Полигон и структурные линии не обязательно проводить строго по пикетам, хотя, вероятно, вы так и будете делать в случае обработки пикетов, полученных в поле.
•Если вы собираете по полевой съемке, используйте режим интерполяции высот. Если работаете с аэрофотосъемкой в стереорежиме, используйте ручной режим с 3D привязкой.
•Поэкспериментировать с построением TIN и горизонталей из нее вы можете, скачав пример1 с сайта разработчиков. Просто пометьте все объекты и выполните построение.
3.Пометьте оконтуривающий полигон, структурные линии и все пикеты, попадающие внутрь полигона.
4.Выполните команду ЦМР > Создать TIN. Сетка треугольников будет построена в пределах полигона,
сучетом структурных линий. Последние жестко зададут ребра ближайших к ним треугольников.
5.Теперь можно строить горизонтали. Оцените результат и, при необходимости, вернитесь к началу для коррекции исходных данных. Обычно коррекции подлежат структурные линии.
1 http://geosystema.net/samples/TINTest.dmf
242