Напрями застосування результатів геоінформаційного моделювання рельєфу. Тривимірне моделювання на основі цмр (цмм).
Процесцифровогомоделюваннярельєфувключаєстворення ЦМР, їхобробку та використання.Обробка ЦМР використовується для одержанняпохіднихморфометричнихчиіншихданих, включаючи:
обчислення кутів нахилу й експозиції схилів;
аналіз видимості / невидимості;
побудову тривимірних зображень, у тому числі блок-діаграм, профілів поперечного перерізу,
оцінку форми схилів через кривизну їх поперечного і поздовжнього перерізу;
генерацію мережі тальвегів і вододілів, що утворюють каркасну мережу рельєфу, особливих точок і ліній рельєфу, локальних мінімумів, або западин і локальних максимумів, чи вершин, сідловин, брівок, ліній обривів і інших порушень "гладкості" поверхні, плоских поверхонь з нульовою крутизною;
побудову ізоліній за множиною значень висот;
автоматизацію аналітичної відмивки рельєфу шляхом розрахунку відносних освітленостей схилів при вертикальному, бічному або комбінованому освітленні від одного або більше джерел;
розрахунок об’єму відносно заданого висотного рівня;
цифрову ортотрансформацію при цифровій обробці зображень;
інші обчислювальні операції і графо-аналітичні побудови.
Використання ЦМР
ЦМР важливі для вирішення цілої низки геоекологічних завдань, зокрема для прогнозування надзвичайних ситуацій, наприклад, повеней, оцінки трансформації ландшафтів, моделювання спорудження нових об’єктів (наприклад, водосховищ) та багатьох інших задач.
Тривимірні моделі є однією з найпоширеніших і популярних форм використання ЦМР (ЦММ) для різних задач…
Тривимірне зображення поверхні (3-D-поверхня) – засіб цифрового об’ємного представлення поверхні, при цьому використовуються різноманітні типи проектування зображення, його можна обертати, нахиляти, переміщуватися поверхнею.
Рельєф за даними ЦМР може бути відображений:
Як растрова поверхня – формується за Grid-моделлю, при цьому кожному пікселю надається значення, пропорційне висоті відповідної чарунки сітки.
Як аналітична відмивка рельєфу з заданими інтервалами – растрова поверхня додатково представляється певною кількістю інтервалів значень висот, що виділяються різними кольорами.
Як тіньовий рельєф – растрове відображення ЦМР, при формуванні якого, окрім висоти кожної ділянки сітки, враховується освітленість схилів.
Як суміщена модель з іншими зображеннями (топокартою, космічним знімоком) та тематичними шарами (водотоками, рослинністю)
Як віртуальна модель місцевості (ВММ) - модель місцевості, що містить інформацію про рельєф та об’єкти, що розміщені на цій території, призначена для інтерактивного використання. ВММ дозволяє забезпечити ефекти присутності на місцевості, може використовувати механізми імітації польоту над територією, спостереження з заданих точок тощо.
Додатково:
В настоящеевремянаблюдаетсяустойчивыйинтерес к трехмерномупредставлениюобъектовгородскойсреды и города в целом. Фотореалистичныетрехмерныемоделирядагородов США можно, например, увидеть на портале от Microsoft LiveSearch (maps.live.com), олимпийский Ванкувер такжебылдоступен для виртуальнойпрогулки. В Екатеринбургесозданинтересный проект cityscanner.ru, основанный на технологиисферическойфотосъемки и созданиявиртуальныхтуров, разрабатываютсяпроекты по Санкт-Петербургу [1, 2], и этотолько начало списка – тематика становится все болееактуальной и привлекаетвниманиеисследователей. Помимосозданияэффектавизуальногоприсутствия, такиеобъектыориентированы на различныесоциальные и коммерческиепроекты.Однакодополненныемощнымианалитическимивозможностямисовременныхгеографическихинформационных систем (ГИС), 3D-модели, содержащиеинформациюобовсех ресурсах города, могут стать эффективнымобъектомуправлениявсемиегоосновными фондами. За рубежомподобныеработы уже находятпрактическоеприменение (например, в г. Вудланд в США действуетсоответствующееприложение в среде ГИС), а в нашейстранеподход не нашелпока широкого распространения.Тем не менее, работыведутся, посколькукомплексныйанализтерриториипозволитрешитьсущественноболееважные и новыезадачи, неразрешимыеклассическимисредствами и методами. Вотнекоторыеиз задач, перспективные с точки зрениясовременныхинформационных технологий [3, 4]:
• визуализациявсехсущественныхприродных и искусственныхобъектов, • планированиекапитальногоремонта, реконструкции и сносаобъектов, • точныйучетнаклона и неровностиземнойповерхности, • поиск и проведениеинвестиционнойоценкиземельныхучастковподзастройку, • осуществлениеинтегрированных в карту систем подсчётастоимостинедвижимости и земельныхнаделов в зависимости от расположения, состояния, рельефаместности и т.д., • моделированиевидастроящегосяобъекта с учетом природного ландшафта, • получениеполногообзораизокна и с балкона окружающейпанорамы, • осуществлениевиртуальныхтуров, экскурсий по культурным и историческимместамгорода, • болееудобноеуправлениеинформационными, электрическими, водопроводными, канализационными и другими сетями, каналами, коммуникациями и сооружениями, • отображение в привязке к реальному ландшафту всехвидовинженерныхкоммуникаций: воздушных, наземных, внутренних, подземных и подводных, • хранение и использованиемногоформатных данных в одномместе, чтопозволитотслеживать и анализироватьпрошлыеданные для прогнозирования и сравненияизмененияситуации, • возможностьсозданияглобальныхинформационных систем в однойсистеме координат без потеридетальности.
Варто пам’ятати, що методи і алгоритми створення та обробки ЦМР можна застосовувати, окрім даних про рельєф (висоту), до іншихфізичнихабостатистичнихпоказників.Крімінформації про висотуоб'єктів, третя координата можеслужити характеристикою будь-якихпроцесівчиявищ (температури, забрудненнятощо) і використовуватися для їхпросторовогопредставлення.