Главная страница
Навигация по странице:

  • СОЗДАНИЕ ЦИФРОВОЙ МОДЕЛИ ТЕРРИТОРИИ

  • Роо 82%. Курсовой проект по дисциплине Информационные компьютерные технологии в землеустройстве и кадастре


    Скачать 3.62 Mb.
    НазваниеКурсовой проект по дисциплине Информационные компьютерные технологии в землеустройстве и кадастре
    Дата17.04.2022
    Размер3.62 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаРоо 82%.docx
    ТипКурсовой проект
    #480551


    Министерство образования и науки Российской Федерации

    Федеральное Государственное бюджетное образовательное

    учреждение высшего профессионального образования

    «Сибирский государственный университет геосистем и технологий»

    (ФГБОУ ВПО «СГУГиТ»)

    Кафедра кадастра и территориального планирования

    КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

    по дисциплине «Информационные компьютерные технологии в землеустройстве и кадастре»
    Выполнил: ст.гр. МКО-11

    Роо О.С.

    Проверила: к.т.н., ст. преподаватель

    Малыгина О.И.
    Комиссия: Аврунев Е.И.,

    Малыгина О.И.,

    Подрядчикова Е.Д.

    Новосибирск – 2016
    Министерство образования и науки Российской Федерации

    Федеральное государственное бюджетное общеобразовательное учреждение

    высшего образования

    «СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГЕОСИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ»

    (СГУГиТ)

    __________ИКиП_________

    (наименование института)

    _____________КиТП____________

    (наименование кафедры)
    ЗАДАНИЕ

    НА КУРСОВУЮ РАБОТУ (ПРОЕКТ)

    по дисциплине___Информационные компьютерные технологии в землеустройстве и кадастре (завершаюший курс)_________________
    Студенту(ке)__Роо Оксане Сергеевне__________________________

    (Ф.И.О.)

    Группа__МКО - 11__________________________________________________

    Тема работы (проекта)_Создание цифровой модели местности с использованием комбинированного карт материала на территорию города Куйбышева

    Руководитель____Малыгина Олеся Игоревна, к.т.н., старший преподаватель кафедры кадастра и территориального планирования_____________________

    (Ф.И.О., ученая степень, должность)
    Тема утверждена на заседании кафедры от__19.01.2016г.____протокол №_6_
    Срок сдачи выполненной работы (проекта)_____________________________
    Задание или перечень рассматриваемых вопросов:

    Регистрация листа карты. Векторизация участка карты. Построение матрицы высот. Формирование трёхмерной матрицы высот. Построение горизонталей по матрице высот. Определение площади объекта. Определение площади указанной области с учетом рельефа. Определение длины объекта с учетом рельефа и без учета рельефа. Формирование легенды карты. Формирование легенды матрицы. Формирование зарамочного оформления. Трехмерное моделирование.

    Перечень графического материала с указанием основных чертежей и (или) иллюстративного материала (формат_____)

    фрагмент топографического плана масштаба 1:10 000 на территорию Населенного пункта в формате jpeg.; файл привязки растрового фрагмента в формате *.tab; картограмма участка работ по вариантам; файл классификатора map 1:10 000.rsc; условные знаки для топографических карт в масштабе 1: 10 000.
    Исходные данные к курсовой работе (проекту):

    карта города Куйбышев в формате ГИС «Панорама», фрагмент топографического плана масштаба 1:10 000 на территорию Населенного пункта в формате jpeg., космический снимок на территорию города Куйбышева, картограмма участка работ по вариантам, условные знаки для топографических карт в масштабе 1: 10 000.

    ГРАФИК

    выполнения курсовой работы (проекта)

    Этапы выполнения курсовой работы

    (проекта)

    Срок исполнения

    Отметка о выполнении этапа работы (дата, подпись руководителя)

    1. Подбор литературы и исходных материалов

    20.01.2016




    2. Регистрация листа карты

    22.01.2016




    3. Построение матрицы высот

    30.01.2016




    4. Формирование трёхмерной матрицы высот

    07.02.2016




    5. Построение горизонталей по матрице высот

    07.02.2016




    6. Определение площади объекта. Определение площади указанной области с учетом рельефа.

    10.02.2016




    7. Определение длины объекта с учетом рельефа и без учета рельефа

    14.02.2016




    8. Формирование легенды матрицы

    15.02.2016




    9. Формирование зарамочного оформления

    20.02.2016





    Руководитель________________________________________________

    (подпись, дата)

    Студент____________________________________________________

    (подпись, дата)

    СОДЕРЖАНИЕ

    ВВЕДЕНИЕ 5

    1 Описание исходных данных 6

    2 Описание выполнения работы ……………………....7

    Заключение……………………………………………………………….…..24

    СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………………..26

    ПРИЛОЖЕНИЕ А(обязательное) ....................................................……….......27

    ВВЕДЕНИЕ
    Информационные компьютерные технологии играют очень важную роль в современном мире, поэтому для подготовки проекта использовалось современное программное обеспечение, способное работать не только с 2D, но и с 3D моделями.

    В настоящее время создание цифровой модели местности имеет все большее значение не только для специалистов по отдельным направлениям землеустройства, но и для обычных граждан. Визуализация данных на цифровой модели местности (ЦММ) получить обывателю полную информацию об интересующей его территории.

    Профессиональная ГИС карта – это универсальная геоинформационная система, имеющая средства создания и редактирования цифровых карт, выполнения различных измерений и расчетов, построения 3D моделей, обработки растровых данных, средства подготовки графических документов в электронном и печатном виде, а также инструментальные средства для работы с базами данных.

    Представленная для освоения ГИС Карта, входящая в состав программного комплекса Панорама, обладает широким набором инструментов для создания топографических и тематических карт, планов, разностороннего анализа пространственно привязанной информации

    Целью работы является освоение технологии создания цифрового топографического плана с использованием данной программы на заданный участок местности на основе картографических материалов. Ознакомление с интерфейсом, изучение функциональных возможностей, приобретение навыков создания карт, цифровой модели рельефа, изучение инструментов анализа векторизированных объектов.

    1 ОПИСАНИЕ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ
    - Исходный топографический план;

    - Цифровой план формата ГИС «ПАНОРАМА» на территорию г. Куйбышева;

    - Космоснимок;

    - Картограмма участка работ с указанным на ней вариантом (рисунок 1);

    - Таблица условных знаков используемых при создании цифрового плана;

    - Матрица высот.

    Рисунок 1 – Заданный вариант

    2 Описание выполнеНИЯ работы
    Шаг 1. Создание новой карты: запуск программы ГИС «Карта 2011», файл - создать карту – имя файла (рисунок 2) – сохранить – заполнение диалогового окна (рисунок 3).


    Рисунок 2 – Создание карты


    Рисунок 3 – Заполнение окна
    Классификатор – выбираем из исходных данных - map5000.rsc, тип карты – согласно методическим указаниям – «Топографическая 42 год», система высот – Балтийская система высот, масштаб – 1:10000.

    Шаг 2. Экспорт исходных данных, заданного варианта из MapInfo и импорт их в программу (рисунок 4).


    Рисунок 4 – Импорт слоев
    Шаг 3. Добавление растра

    Файл – растр из исходных данных в формате «*.jpeg» - выполнить (рисунок 5)


    Рисунок 5 – Открытие растра
    Шаг 4. Привязка растра

    Список данных электронных карт - выбрать необходимую карту - клик правой кнопкой мыши - выбор привязки (по двум точкам с масштабированием и поворотом ) (рисунок 6, 7)


    Рисунок 6 – Виды привязок растра


    Рисунок 7 – Зарегистрированный растр
    После регистрации растров их можно отключить (рисунок 8)


    Рисунок 8 – Список растров
    Шаг 5. Нарезка растра

    Задача обрезать растр и оставить только свой вариант работы. «Список данных электронной карты» - «Растры» - «Свойства» - «Нарезка по..» «Выбранного фрагмента» - выбрать - выполнить (рисунок 9).


    Рисунок 9 – Обрезанное изображение
    Шаг 6. Векторизация участка карты.

    Задачи - Редактор карты (рисунок 10).


    Рисунок 10 – Редактор карты
    Далее выбираем тип и вид создаваемого объекта ( рисунок 11).


    Рисунок 11 – Выбор типа создаваемого объекта
    После обрисовки объекта появляется окно семантики, где можно добавить дополнительные характеристики и их значения (рисунок 12).


    Рисунок 12 – Окно семантики созданного объекта
    Изменение контура создаваемого объекта (рисунок 13).


    Рисунок 13 – Изменение объекта
    Отображение оцифрованных объектов показано в соответствующих слоях (рисунок 14).

    .

    Рисунок 14 – Послойное отображение векторных объектов
    Шаг 7. Сохранение изображения векторной карты в печатной версии. «Файл» → «Сохранить как». Сохранение выполняется в формате «*.jpeg» (рисунок 15).


    Рисунок 15 – Сохранение карты
    При сохранении появляется окно, где задаются необходимые параметры для получения изображения с заданным качеством (рисунок 16).


    Рисунок 16 – Окно сохранения карты в формате JPEG
    При нажатии клавиши "Выполнить" появляется окно с установкой коэффициента сжатия (рисунок 17).



    Рисунок 17 – Установка коэффициента сжатия изображения
    Принтерный вид представлен на рисунке 18


    Рисунок 18 – Принтерный вид окна в масштабе 1:10000
    Шаг 8. Построение горизонталей на основе матрицы высот (рисунок 19).


    Рисунок 19 – Матрица высот
    Матрицу так же требуется регистрировать по одной точке без возможности масштабирования (рисунок 20).


    Рисунок 20 – Работа с матрицами
    Привязка матрицы с векторной картой показана на рисунке 21.


    Рисунок 21 – Привязка матрицы с векторной картой
    Нарезка матрицы аналогично нарезке растра (рисунок 22).


    Рисунок 22 – Окно нарезки матрицы
    После выбора области, которую необходимо оставить, выполняется обрезка. При этом изменяемая матрица не удаляется, а создаётся обрезанная копия с припиской _cut (рисунок 23).


    Рисунок 23 – Обрезанная матрица
    При помощи окна обработки горизонталей снимаем с матрицы высот необходимые данные (рисунок 24).


    Рисунок 24 – Окно параметров создания горизонталей
    Полученные горизонтали представлены на рисунке 25.


    Рисунок 25 – Горизонтали, построенные по матрице высот
    Шаг 9. Создание статистики поверхности

    Производится при помощи подпрограммы "Поверхности". Создается матрица качества (рисунок 26).


    Рисунок 26 – Создание матрицы статистики
    Получение статистики поверхности рельефа: Задачи - Расчеты по карте - Операции с поверхностями - Статистика поверхности - выбор созданной ранее матрицы- вся область - выполнить ( рисунок 27).


    Рисунок 27 – Статистика поверхности
    Так же можно создать статистику выделенных объектов. В этой статистике указываются длины объектов, их площадь (для не линейных объектов). Для создания статистики выделенных объектов нужно сначала выделить объекты, для которых и будет создана статистика, как на рисунке 28.


    Рисунок 28 – Окно статистики поверхности
    Определение площади объекта: Задачи - расчеты по карте - площадь объекта - выбор объекта ( только площадные объекты ) ( рисунок 29).



    Рисунок 29 – Площадь объекта без учёта рельефа
    Определение площади объекта с учётом рельефа местности (рисунок 30): Задачи - Расчеты по карте - Работа с матрицей высот - Площадь с учетом рельефа ( вычисление площади указанной области ) (рисунок 30).

    Подобным образом можно узнать длины линий и линейных объектов без учёта рельефа и с учётом рельефа.



    Рисунок 30 – Площадь с учётом рельефа
    Расширенный поиск и выделение объектов карты активизируется выбором пункта Поиск и выделение меню Поиск в верхней части главного окна системы (рисунок 31).

    Настройка условий поиска объектов выполняется по следующим параметрам: слои карты и типы объектов, виды объектов, список номенклатурных листов, диапазон номеров объектов, семантические характеристики объектов, пространственные характеристики объектов.



    Рисунок 31 – Поиск объектов карты
    Для получения сведений о выделенных объектах в ГИС «Карта 2011» используется вкладка «Статистика выделенных объектов» на панели «Задачи» активировав «Расчеты по карте», как на рисунке 32. Но для его использования сначала необходимо выделить объекты, статистику по которым требуется выбрать.


    Рисунок 32 – Окно статистики выделенных объектов
    Шаг 10. Создание легенды

    Выбор по рамке - выделение определенного набора объектов - загрузка приложений - подготовка карт к печати - формирование легенды карты - внесение наименования выходной карты - выполнить (рисунок 33).


    Рисунок 33 – Формирование легенды карты
    Помимо легенды карты можно создать и легенду матрицы, как на рисунке 34. Данная легенда отображает данные матрицы из цветового формата в числовой.


    Рисунок 34 – Легенда матрицы


    Шаг 11. Зарамочное оформление.

    Процедура предназначена для создания стандартных (в соответствии с установленными правилами оформления рамок листов) топографических карт масштабов 1:10 000, 1:50 000, 1:100 000, 1:200 000 и редактирования изменяющейся текстовой части существующих макетов зарамочного оформления.

    Макет зарамочного оформления содержится в файлах с расширением *.FRM.


    Рисунок 36 – Окно настройки зарамочного оформления
    Шаг 12. Создание трехмерной модели местности при помощи команды "Построение трехмерной карты " (рисунок 37).



    Рисунок 37 – Трёхмерная модель рельефа без учёта рельефа

    ЗАКЛЮЧЕНИЕ
    По итогам проделанной работы можно сделать вывод, что практическую необходимость создания цифровой модели местности невозможно переоценить. В условиях развития геоинформационных систем это становится особенно актуально.

    В настоящее время трехмерное моделирование является важной и неотъемлемой частью для анализа и исследований земельных участков, данных о рельефе, для эффективного решения различных задач.

    ГИС карта позволяет решать эти задачи комплексно. Программа позволяет повысить качество методов создания цифровых моделей местности, а также обеспечивает достоверность создаваемых моделей.

    Особенностью программы Панорама является то, что всю 3D модель можно просмотреть под определенным углом, приближать и отдалять объекты, разворачивать цифровую модель на 360 градусов.

    3D и 2D карты работают одновременно в одном режиме, но при этом все действия, соединены меду собой.
    Результаты проведённой работы представлены в Приложении А.
    Список использованной литературы
    1 А.В. Дубровский, О.И. Малыгина, Е.Д. Подрядчикова Геоинформационные системы: автоматизированное картографирование – Новосибирск.: СГУГиТ, 2015 г. [Текст]

    2 Условные знаки для топографической карты масштаба 1 : 5 000 – М.: Недра, 1977.

    3 ГИС Карта 2011. Подготовка карт к изданию. Руководство пользователя. КБ «Панорама». 2011 г. [Электронный ресурс] http://gistoolkit.ru/download/doc/preprintdoc/pdf.
    Приложение А
    Отчётная форма для оформления электронного варианта курсового проекта

    СОЗДАНИЕ ЦИФРОВОЙ МОДЕЛИ ТЕРРИТОРИИ

    Фамилия, имя, отчество студента

    Номер группы

    Номер варианта

    Роо О.С.

    МКО-11

    Вариант 6

    Цель работы: освоить технологию создания цифрового топографического плана с использованием ГИС «Карта 2011» на заданный участок местности на основе картографических материалов.

    Исходные данные

    Исходный растр (Рис 1)

    Координаты для регистрации




    Результат регистрации карты населённого пункта (Рис 2)



    Результат вырезанного участка работ из общего растра (Рис 3)



    Фрагмент таблицы с условными знаками используемые при создании цифровой модели карты (Рис 4)



    Название и характеристика объекта

    Условные знаки; масштаб 1:5000

    ГИДРОГРАФИЯ



    3141

    3142

    Реки

    и ручьи:

    1) ширина не выражается в масштабе плана

    2) ширина выражается в масштабе плана




    31123

    31122

    31121

    Озера:

    1) пресные

    2) соленые

    3) горько-соленые



    ДОРОГИ И ДОРОЖНЫЕ СООРУЖЕНИЯ



    61341

    61342

    61343

    61344

    Проезжие части улиц и тротуары:

    1) проезжие части улиц с бортовым камнем

    2) проезжие части улиц без бортового камня

    3) тротуары на улицах и пешеходные дорожки с твердым покрытием (в парках, на кладбищах и т.д.)

    4) тротуары на улицах и пешеходные дорожки без покрытия

    Буквенные индексы – материал покрытия, цифры – отметки высот:

    в числителе - на бортовом камне,

    в знаменателе - рядом с бортовым камнем



    РАСТИТЕЛЬНОСТЬ


    71226

    712261

    712262

    Полосы кустарников и живые изгороди (с указанием породы и средней высоты

    в метрах):

    1) шириной менее 3 мм в масштабе плана

    2) шириной от 3 до 8 мм в масштабе плана

    3) шириной 8 мм и более в масштабе плана



    71113

    Поросль леса

    (отдельная цифра или числитель дроби - средняя высота в метрах, знаменатель - средняя толщина стволов в метрах)



    НАСЕЛЁННЫЕ ПУНКТЫ

    442110000

    (13,1)

    Строения жилые огнестойкие (кирпичные, каменные, бетонные, шлакоблочные и др.) : одноэтажные




    ПРОМЫШЛЕННОСТЬ



    51421

    Здания производственного назначения (заводов, фабрик, электростанций, мельниц, мастерских и т.п.) с трубами:

    (цифры - высоты труб в метрах)

    1) с трубами,

    являющимися

    ориентирами



    51422

    2) с трубами, не являющимися ориентирами

    (второстепенные)






    Принтерный вид цифровой карты масштаба 1:10 000 (Рис 5)



    Вид окна с построенной матрицей высот (Рис 6)




    Максимальное значение высоты

    Минимальное значение высоты

    145м

    99м



    Окно матрицы высот с наложенной цифровой картой (Рис 7)



    Вид трехмерной матрицы высот (Рис 8)






    Вид окна совместного объёмного отображения матрицы высот

    и векторной карты (Рис 9)



    Горизонтали, построенные по матрице высот (Рис 10)




    Окно Создания матрицы качества (Рис 11)



    Окно статистики поверхности рельефа (Рис 12)





    Абсолютная сумма

    Значений


    Сумма положительных значений


    Среднее значение

    Максимальное

    Значение


    Минимальное

    Значение

    Окно статистики выделенных объектов (Рис 13)



    Тип выделенных объектов

    Количество

    Длина (м)

    Площадь (кв.м.)

    Линейные

    45

    15291,59

    -

    Площадные

    401

    64872,08

    1100273,77

    Точечные

    -

    -

    -

    подписи

    -

    -

    -



    Определение площади объекта с учетом рельефа (Рис 14)



    Определение площади объекта (Рис 15)





    Определение длины объекта с учетом рельефа (Рис 16)



    Определение длины объекта (Рис 17)



    Соотношение площадей, занимаемых объектами разных классов (Рис 18)



    Название объектов

    количество

    Длина, м

    Площадь, м2

    Строение огнестойкое жилое

    270

    18482,54

    74964,81

    Кадастровый квартал

    53

    34100,47

    862579,23

    Лес густые низкорослый

    46

    6401,43

    47622,68

    Сад фруктовый с ягодником

    16

    5024,44

    111659,26

    Здание промышленное С/Х назначения










    Легенда карты (Рис 19)





    Легенда матрицы (Рис 20)



    Окно с трехмерной сценой (Рис. 21)




    При завершении работы ГИС "Карта 2011" хранит список открытых карт и большую часть состояния работы с ними. Для сохранения данных необходимо в команде файл выбрать команду сохранить.



    написать администратору сайта