практика. Акционерное общество уральский региональный информационноаналитический центр уралгеоинформ
 Скачать 0.71 Mb.
|
|
АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «УРАЛЬСКИЙ РЕГИОНАЛЬНЫЙ ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКИЙ ЦЕНТР «УРАЛГЕОИНФОРМ» Практика является одним из этапов подготовки специалистов, целью которой является получение более глубоких знаний и практических навыков, которые в дальнейшем обеспечат успешную трудовую деятельность, а также, сбор данных и подготовка к написанию выпускной работы. Для достижения поставленных целей, нужно выполнить ряд задач. Задачами практики являются: -изучение организации производственных процессов на предприятии; -приобретение навыков по исследованию документов; -изучение организации инфраструктуры обработки данных с использованием информационных технологий в организации. МЕСТО ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ Практика была пройдена на предприятии АО «Уралгеоинформ» под руководством начальника отдела цифровой фотограмметрии Хайдуковой Дианы Маратовны и начальника отдела цифрового картографирования Гарифуллиной Лилии Альбертовны. Федеральное государственное унитарное предприятие «Уралгеоинформ» создано в 1992 году. Целью предприятия является обеспечение общества актуальной геоинформацией. Задачи Уральского регионального информационно-аналитического центра: Формирование на территорию Уральского федерального округа единого геоинформационного пространства с высокими техническими и потребительскими характеристиками для своевременного обеспечения органов государственной власти, местного самоуправления, юридических лиц и физических лиц актуальной и достоверной информацией о местности в цифровом и фотографическом (аэрокосмическом) виде. Создание единой пространственно-ориентированной базы данных на всю территорию Уральского федерального округа для разработки отраслевых и территориальных информационных систем (ГИС) и решения задач управления развитием территорий. Разработка отраслевых и комплексных ГИС по заказам заинтересованных организаций и органов управления. АО «Уралгеоинформ» выполняет широкий спектр услуг, таких как: -Создание и обновление цифровых топографических карт и планов. -Мониторинг территории по результатам космической съемки и аэрофотосъемки. -Фотограмметрическая обработка снимков. -Организация пространственных данных. -Тематическое картографирование, воссоздание исторической картографической продукции. -Разработка, внедрение и сопровождение ГИС. -Создание навигационных карт. -Трехмерное моделирование. ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ Универсальная геоинформационная система, имеющая средства создания и редактирования электронных карт, выполнения различных измерений и расчетов, оверлейных операций, построения 3D моделей, обработки растровых данных, средства подготовки графических документов в электронном и печатном виде, а также инструментальные средства для работы с базами данных. Система обеспечивает создание векторных, матричных и растровых электронных карт, их накопление, обработку и отображение. База данных электронных карт имеет иерархическую структуру. На нижнем уровне хранится информация об отдельных объектах карты. Объекты могут объединяться в группы, слои и листы карт. Совокупность листов карт одного масштаба и вида составляет район работ отдельную базу данных электронных карт. Что касается рельефа, то рельеф суши формируется в виде матрицы высоты (DEM) и нерегулярной сети треугольников (TIN) созданных на этапе подготовки материалов дистанционного зондирования Земли в программном обеспечении «PHOTOMOD». Формирование на ЦТК горизонталей выполняется, если это предусмотрено требованиями технического задания на выполнение работ. Горизонтали формируются в границах одной или нескольких матриц, по параметрам, установленным пользователем. Построение горизонталей выполняется в два этапа: обработка матрицы высот рельефа и построение горизонталей. Этапы являются независимыми и, по физической сути, представляют два самостоятельных процесса. Целью обработки матрицы высот рельефа является сглаживание форм рельефа и уточнение значений узлов на локальных участках в районе расположения отметок высот и объектов гидрографии. Целью формирования горизонталей является автоматическое построение метрики изолиний рельефа по ее представлению в виде регулярной сетки высот. Горизонтали могут быть сформированы в рамках всего района по имеющимся матричным данным и на заданную область. Для выбора области построения предназначены кнопки в группе Выходная карта: Весь район. Внутри рамки. Внутри контура. Внутри объекта. По умолчанию установлена область построения «весь район». При выборе области построения внутри рамки необходимо указать прямоугольную область построения. При выборе области построения внутри контура необходимо указать произвольную замкнутую область, а при построении внутри объекта – площадной или замкнутый линейный объект. Перед запуском формирования горизонталей необходимо выполнить следующие действия: задать имя выходного файла; выбрать область построения горизонталей; указать параметры обработки матричных данных и построения горизонталей. Первоначально параметры обработки установлены по умолчанию, но зачастую возникает необходимость их изменить. С целью получение планового положения линий равных значений характеристики возможно построения изолиний по набору пикетных точек. Характеристика для получения изолиний может храниться в семантике пикетных точек или в связанной с ними таблице базы данных. Пользователю необходимо указать состав обрабатываемых пикетных точек и месторасположение характеристики построения. Состав обрабатываемых пикетных точек может быть установлен либо средствами редактора карты, перед вызовом приложения, либо путем установки фильтра обрабатываемых 72 объектов в диалоге задачи. В том случае если характеристика построения изолиний расположена в таблице базы данных, необходимо предварительно выполнить связывание пикетных точек с соответствующими записями таблицы. Формирование изолиний выполняется в границах набора пикетных точек. Такой подход к решению задачи позволяет получать достоверную информацию, исключающую ошибки экстраполяции за границами набора. Построение изолиний выполняется в несколько этапов: -построение триангуляции Делоне по пикетным точкам; -построение сечений; -отслеживание изолиний по сечениям; -сглаживание изолиний. В результате работы программы создается пользовательская карта, с именем указанным пользователем, в которую помещаются сформированные изолинии. рельеф карта В качестве границы объектов растительного покрова и грунтов, имеющих площадной характер локализации, принимается линия границ природных или искусственных объектов с площадным характером локализации или осевая линия таких объектов с линейным характером локализации. Например, для лесного массива, примыкающего к дороге или реке (с линейным характером локализации), границей является осевая линия указанных объектов на участке примыкания. При описании объектов растительности и грунтов, расположенных отдельными группами, за границу участков принимается линия, охватывающая крайние объекты. При проведении граничной линии учитывается действительное положение контуров, совпадающих с естественными рубежами (берегами морей, озер, рек, бровками оврагов, обрывов и т. д.). При описании объектов растительного покрова используется характеристика "Тип растительности" (код 62) (например, хвойная, лиственная, лишайниковая и др.). Значения характеристик "Тип растительности" и "Вид растительности" формируются с учетом следующего: -если информация, указывающая на тип и вид растительности, отсутствуют, то ни одна из характеристик не формируется; -если известен типа растительности (хвойная, лиственная, смешанная с преобладанием хвойной или лиственной растительности), а конкретизация растительности отсутствует, то формируется только характеристика "Тип растительности"; -если есть информация, указывающая на тип и вид растительности, то формируются обе характеристики. Обновление топографических карт производится с целью приведения их содержания в соответствие с современным состоянием местности и переиздания в принятой системе координат и в действующих условных знаках. В зависимости от количества и характера изменений, происшедших на местности с момента создания карт, а также важности районов для развития производительных сил и обороны страны карты должны обновляться, как правило, со следующей периодичностью: -на наиболее важные обжитые районы – через 6 – 8 лет; -на прочие районы – через 10 – 15 лет. Карты подлежат обновлению в следующих случаях: -при изменении государственной границы; -при появлении новых населенных пунктов; -при изменениях в дорожной сети; -при изменениях в гидрографии; -при изменении растительного покрова, затрудняющего ориентирование на местности; -при изменении географических названий; -при переходе к новой системе координат; -при введении новых условных знаков. Решение на обновление карт принимается на основании изучения изменения местности, которое постоянно ведется геодезическими предприятиями на закрепленные за ними районы. Границы районов обновления карт должны выбираться с таким расчетом, чтобы в кротчайшие сроки можно было обновить карты всего масштабного ряда до масштаба 1: 200 000 включительно. Обновленные карты по точности, содержанию и оформлению должны удовлетворять требованиям основных положений по созданию топографических карт масштабов 1: 10 000, 1: 25 000, 1: 50 000, 1: 100 000 и действующих наставлений по топографическим съемкам, а также условным знакам для карты соответствующего масштаба. Высота сечения рельефа при обновлении не меняется. Цифровое описание картографической информации должно удовлетворять следующим основным требованиям: -обеспечивать возможность представления в цифровой форме любой информации, которая содержится в топографических картах соответствующих масштабов; -определять структуру и содержание картографической информации, включаемой в состав цифровых топографических карт; -включать в цифровое описание объектов ЦТК данные как об их местоположении и плановом очертании, так и смысловом содержании с точностью, полнотой и достоверностью, соответствующими требованиям стандарта отрасли; -реализовывать представление объектов ЦТК в объектно-ориентированной форме; -обеспечивать однозначность в интерпретации ЦКИ при её обработке; -обеспечивать автоматическое формирование машинных записей объектов, предусмотренных в структуре и составе ЦТК. Цифровое описание картографической информации должно формироваться с использованием правил, объединенных в следующие группы: -правила определения характера локализации объектов ЦТК; -правила представления метрики объектов ЦТК; -правила представления семантики объектов ЦТК; -правила цифрового описания пространственно-логических связей объектов ЦТК. Структурной единицей цифрового описания картографической информации в составе ЦТК является объект ЦТК. Состав объектов ЦТК, подлежащих цифровому описанию, определяется требованиями стандарта отрасли [1]. Допускается включение в состав цифровых топографических карт цифровой картографической информации, обусловленной особенностями её отображения в графической форме. Не допускается включение в состав ЦТК информации, которая не сформирована как объект ЦТК. По характеру локализации объекты ЦТК должны разделяться на: -дискретные; -линейные; -площадные; -подписи. По сложности формирования цифрового описания объекты ЦТК должны разделяться на: -простые; -сложные. По характеру ориентирования относительно системы координат, используемой при графическом отображении НЛ ЦТК, объекты должны разделяться на: -стандартно-ориентированные, -нестандартно-ориентированные. Цифровое описание и структура представления объекта ЦТК определяется типом объекта, зависящим от параметров, указанных выше. Цифровое описание каждого конкретного объекта ЦТК в обязательном порядке должно включать: -номер; -метрику; -семантику. МОИ ЗАДАЧИ: Основной задачей производственной практики является изучение процессов и получение первоначальных навыков. Создание ЦТК масштаба 1:50000 на основе ГИС «Панорама»  Для создания электронной карты в ГИС «Панорама» необходимо зайти в меню Файл и выбрать пункт Создание карты (см. рисунок 3.1). После этого появится диалоговое окно, в котором указывается имя файла карты, путь к классификатору, выбирается масштаб, в данном случае это 1:50000, и тип карты. При необходимости меняются другие характеристики.  Сделав все выше указанные действия, переходят к шаблону номенклатуры листа, представленному на рисунке 3.2. После нажатия кнопки Сохранить появляется окно карты с номенклатурным листом. Построение математической основы Математическая основа создается автоматически, для этого нужно открыть следующие окна меню: Запуск приложений/Автоматические построения/ Создание математической основы (см. рисунок 3.3).  Рисунок 3.3 – Окно «Запуск приложений» Загрузка растра Для загрузки графического файла (растра) необходимо на главной панели нажать на кнопку  Список электронной карты. Для добавления растра необходимо перейти в закладку Растры и нажать кнопку Добавить. После этого, необходимо указать путь, по которому расположен нужный файл, и не забыть выбрать правильное расширение файла из в поле Тип файлов (*.RSW), как показано на рисунке 3.4. Рисунок 3.4 – Загрузка растра Загруженное в систему растровое изображение еще не является растровой картой, так как не имеет плановой привязки. Трансформирование растра Трансформирование каждого растрового изображения происходит по данным о теоретических координатах углов рамки, хранящихся в созданном заранее паспорте векторной карты. Чтобы начать трансформирование необходимо открыть растр контура (предварительно закрыв все остальные), после этого на главной панели открыть запуск приложений (см. рисунок 3.5), выбрать Трансформирование растровых данных и нажать кнопку Выполнить.  Рисунок 3.5 – Трансформирование растровых данных На следующем этапе появится окно, с помощью которого происходит трансформирование растра по набору опорных точек (см. рисунок 3.6) или по 4-м точкам.  Рисунок 3.6 – Трансформирование по набору опорных точек Выполнение трансформирования растра по 4-м точкам идет в следующем порядке: Указать имя выходного файла (трансформированного растра). Указать способ трансформирования (по рамке номенклатурного листа карты - по угловым точкам рамки). Указать номенклатуру трансформируемого листа растровой карты. Нажать кнопку "Выполнить". Указать на растре угловые точки рамки, начиная с левой нижней точки и двигаясь по часовой стрелке. По завершению нажать в выскочившем окне Контроль углов рамки – «Да». Трансформированный растр получен. Порядок выполнения трансформирования по опорным точкам:  На карте выделяем линии координатной сетки и рамку листа. Это возможно сделать с помощью кнопки Выделить по условному знаку. Далее в панели Выделенные объекты (см. рисунок 3.7) сохраняем их в текстовый файл с расширением XYH. Получаем текстовый файл, в котором представлены координаты точек пересечения выделенных нами горизонтальных и вертикальных линий координатной сетки и углов рамки номенклатурного листа. В полученном текстовом файле в заголовке меняем XYH на .CAT, а после координат ставим .END и сохраняем файл, меняя расширение на .CAT.  Теперь отменяем выделение линий и рамки на листе и заходим в Задачи - Трансформирование растровых данных. Трансформирование выполняем набором опорных точек по методу Делоне (см. рисунок 3.8). Теоретические координаты выбираем справа в панели (файл созданного нами каталога, состоящего из 428 точек). Фактические координаты – по растру. Обязательно проверяем, чтобы в окне Исходный растр был выбран тот растр, который мы получили при первом трансформировании. Число рамки точек растра выставляем ноль. Теперь нажимаем Указать опору. В появившемся меню Выбор опорных точек (см. рисунок 3.9) в окне Исходные точки выделяем все объекты и перемещаем их в окно Выбранные точки. Указав все точки нажимаем Выход, снова появляется окно трансформирования и нажимаем Выполнить. После окончания трансформирования необходимо еще раз проверить точность привязки карты [5].  Рисунок 3.9 – Выбор опорных точек На рисунке 3.10 можно увидеть трансформированный и нетрансформированный растры.  Рисунок 3.10 – Трансформированный и нетрансформированный растры Создание цифровой модели рельефа Первым этапом в создании цифровой топографической карты является процесс создания цифровой модели рельефа «с нуля», т. е. с оцифровки сканированной топографической карты путём полуавтоматической и ручной векторизации горизонталей и высотных отметок. Оба способа оцифровки использовались на практике. Вначале следует нанести объекты, относящиеся к математической и планово-высотной основе (пункты ГГС, пункты нивелирной и съемочной сети и т. д.). Далее векторизацию рекомендуется производить в следующем порядке: Площадные, линейные, векторные, точечные объекты гидрографии. Объекты рельефа. При цифровании рельефа объекты согласуются с созданными ранее объектами гидрографии. При этом объекты гидрографии считаются более приоритетными. Населенные пункты и объекты промышленного и социально- культурного назначения. При необходимости контуры населенных пунктов согласуются с созданными ранее объектами гидрографии. При этом объекты гидрографии считаются более приоритетными. Например, при нанесении контура населенного пункта, граничащего с объектом гидрографии, следует воспользоваться режимом копирования. Дорожная сеть. При цифровании дорожной сети вначале следует нанести линейные объекты, а затем векторные и точечные объекты (используя режимы копирования). Растительность. При векторизации объекты согласуются с созданными ранее объектами гидрографии. При этом объекты гидрографии считаются более приоритетными. Процесс векторизации – комбинация автоматического отслеживания непрерывных растровых линий (до пересечения с другими линиями или обрыва векторизуемой линии), ручного ввода точек и топологического копирования. Начинать векторизацию следует с ввода (нажатием левой кнопки «мыши») или путем копии с существующего объекта. Далее можно аналогично вводить последующие точки, копировать точки и участки существующих объектов или запустить векторизатор. Для запуска векторизатора следует указать направление векторизации (перемещением курсора) и, не нажимая кнопок «мыши», активизировать векторизацию (клавиша О – лат.). При этом курсор должен находиться над растровым изображением векторизуемой линии. Сохранение объекта производится в момент «Завершение операции». Создание объектов карты У каждого создаваемого объекта есть свой тип (см. рисунок 3.11). Типы бывают: Точечные (солончаки, луговая растительность, пункты ГГС, пункты нивелирной сети, памятники, кустарники, скопление камней). Линейные (грунтовые проселочные дороги, утолщенные, основные и дополнительные горизонтали, сухие русла). Подписи (названия рек, памятников). Векторные (бергштрихи, кустарники обычные).  Рисунок 3.11 – Типы объектов Также у каждого объекта есть свои семантические характеристики, так, например, должна быть отметка Абсолютная высота, которая определяет значение высоты у объекта. Контроль векторной карты Задача «Контроль качества» векторной карты является составной частью системы Карта и предназначена для проверки структурной целостности цифровых данных, полноты автоматического исправления обнаруженных ошибок. Перед выполнением данной задачи необходимо выполнить процедуру сортировки карты: меню «задачи» → «сортировка» → в окне нажать кнопку «выполнить». Для активизации задачи «Контроля качества векторной карты» необходимо выбрать: пункт «запуск приложений» → во вкладке «контроль данных» → «контроль качества векторной карты» → «выполнить» → откроется окно «контроль векторной карты» (см. рисунок 3.12). Задача «Контроль качества векторной карты» может работать в двух режимах: контроль данных; редактирование данных. Не стоит полагаться на автоматическое исправление ошибок, так как не все найденные ошибки действительно являются таковыми. После установки всех видов контроля необходимо активизировать кнопку «Выполнить», после чего появится возможность просмотреть журнал ошибок по конкретным объектам. Данный журнал позволяет определить номер листа, объекта, а также возможную ошибку, связанную с данным объектом.  3.12 Контроль векторной карты Когда все ошибки исправлены пользователю выдается диалоговое окно с информацией о том, что сведений об ошибках больше не найдено. ОБСУЖДЕНИЕ Результаты прохождения практики на предприятии АО «Уралгеоинформ»: -Изучены основные возможности ГИС «Панорама». -На основе данного программного продукта создана цифровая топографическая карта масштаба 1:50000 (Приложение А). -Принтерный вид данной карты представлен в Приложение Б. -Произведена дополнительная оцифровка уже в готовом проекте (Приложение В). Итоговый вид карты был получен благодаря последовательному выполнению действий для создания ЦТК. Структурная целостность цифровых данных обеспечена с помощью проверки контроля качества карты, все ошибки, возникшие в ходе работы были найдены и исправлены. Основой, полученной цифровой топографической карты, является растр, который был предоставлен организацией АО «Уралгеоинформ», а именно руководителем практики. ПРИЛОЖЕНИЕ 1  Рисунок А1 – Электронная цифровая топографическая карта масштаба 1:50000 ПРИЛОЖЕНИЕ 2  Рисунок Б1 – Принтерный вид цифровой топографической карты масштаба 1:50000 ПРИЛОЖЕНИЕ 3  Рисунок Б1 – Оцифровка рельефа |