Применение систем автоматизированного проектирования (сапр) в геодезическом производстве.

ВВЕДЕНИЕ
За последние 20 лет развития методов обработки, представления и использования топографо-геодезической информации в массовое производство изысканий вошли всевозможные системы автоматизированного проектирования, основанные на методах цифрового моделирования.
Таким образом, произошел переход от «бумажного» результата к модели, а именно к созданию цифровой модели местности (ЦММ) и цифровой модели проекта (далее – ЦМП) в едином информационном пространстве, построенном на единой идеологии, единых принципах и удовлетворяющем единым требованиям.
Объектом исследования в данной работе являются современные САПР в геодезическом производстве, предметом исследования – применение данных САПР для решения инженерно-геодезических задач.
Цель работы – рассмотрение вопросов применения САПР в геодезическом производстве.
В соответствии с поставленной целью, формируем следующие задачи исследования:
1) изучение современных САПР, используемых в геодезическом производстве;
2) анализ структуры и функций САПР для обработки инженерно-геодезической информации;
3) выявление особенностей использования САПР для нужд геодезического производства
Методы исследования: анализ, синтез, дедукция, описание, сравнение.
1 ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ (САПР) В ГЕОДЕЗИЧЕСКОМ ПРОИЗВОДСТВЕ
Существует большое количество пакетов САПР разного уровня, которые используются для обработки инженерно-геодезической информации.
Наиболее популярными программными продуктами являются: MicroSurvey CAD; AutoCAD Civil 3D; программный комплекс CREDO, GeoniCS.
Использование различных модулей из состава комплекса CREDO позволяет оптимизировать процесс обработки инженерных изысканий и создания цифровых моделей для различных объектов промышленного, транспортного и гражданского строительства. Не вдаваясь в детали, программный комплекс CREDO служит для следующих целей — создания цифровой модели местности и цифровой модели проекта. А без этих моделей не может быть реализована технология информационного моделирования [2].
Строительство любого объекта всегда начинается с инженерных изысканий, затем, опираясь на полученные данные, проектировщики создают проект цифровой модели объекта, и уже только потом осуществляют расчеты и проводят анализ затрат на строительство и т. д.
Часто этап инженерных изысканий не рассматривают в технологии информационного моделирования, что в корне не верно, поскольку исчезает целый пласт данных, необходимых для разработки модели, делают ее «недоинформационной». Ведь цифровая модель местности не только лежит в основе любого объекта, но и постоянно актуализируется в процессе строительства и эксплуатации.
В программном комплексе CREDO работа с цифровыми моделями местности и проекта полностью соответствует идеологии, заложенной в технологии информационного моделирования. Более того, системы CREDO легко вписываются в любую существующую (или только создаваемую) технологию, занимая свою нишу и обеспечивая комплексность обработки данных.
Изыскатели и проектировщики получают мощный инструмент для создания, актуализации и контроля цифровой модели местности. Они работают в единой информационной среде, имея возможность обрабатывать данные, полученные при комплексных инженерных изысканиях (инженерно-геодезических, инженерно-геологических и экологических изысканиях, а также кадастровых и землеустроительных работах), и на их основе формировать цифровую модель проекта.
По сути — это исходные данные для всех последующих этапов жизненного цикла объекта, создаваемых в процессе информационного моделирования.
Строительство — это следующий этап. Причем строительная отрасль весьма активно применяет новые технологии: автоматизированные строительные комплексы, 3D-САУ и пр. А использование этих технологий без наличия цифровой модели невозможно. И именно такие данные предоставляют специалисты, работающие в программах CREDO. Кроме того, этап строительства тесно связан с геометрическим контролем, а наличие цифровой модели в технологии информационного моделирования позволяет однозначно сверять фактические и проектные данные при строительстве объекта и выявлять малейшие отклонения, что, безусловно, сказывается как на надежности построенного объекта, так и на его конечной стоимости.
Обработка материалов инженерно-геодезических изысканий – одно из основных направлений применения программного комплекса CREDO.
Для этого используются программные продукты: CREDO DAT, CREDO GNSS, НИВЕЛИР, CREDO РАСЧЕТ ДЕФОРМАЦИЙ, ТРАНСКОР, ТРАНСФОРМ, CREDO ТОПОПЛАН, CREDO ЛИНЕЙНЫЕ ИЗЫСКАНИЯ, CREDO ОБЪЕМЫ, CREDO КОНВЕРТЕР.
Программы, входящие в состав технологической линейки геодезического направления комплекса CREDO, позволяют полностью автоматизировать процесс обработки полевых материалов и получить в результате цифровую модель местности инженерного назначения, которая является основой для выполнения проектных работ в области строительства.
Комплекс CREDO включает следующие системы:
1) CREDO_DAT – система, обеспечивающая сбор и обработку топографической информации;
2) CREDO_TER – система создания и представления цифровой модели местности (ЦММ);
3) CREDO_PRO – интерактивное проектирование горизонтальной планировки объектов промышленного, гражданского, автодорожного и железнодорожного строительства;
4) CREDO_MIX – решение задач проектирования горизонтальной и вертикальной планировки генеральных планов и транспортных сооружений;
5) CREDO_GEO – система формирования математической пространственной модели геологического строения площадки или полосы изысканий;
6) CAD_CREDO – система проектирования нового строительства и реконструкции автомобильных дорог;
7) CREDO_SR – система автоматизированной обработки геодезических данных при производстве разведочных работ геофизическими методами, требующими создания (привязки) геофизических профилей;
8) TRANSFORM – программа трансформации и координатной привязки растровых картографических материалов
Система CREDO_MIX предназначена для создания цифровой модели местности (ЦММ) и решения задач проектирования горизонтальной и вертикальной планировки различных объектов.
Такими объектами могут быть городские улицы и дороги; автомобильные дороги общего пользования; железные и промышленные дороги; трубопроводы, генпланы гражданских и промышленных объектов; городские микрорайоны, аэродромы и т.д.
Для формирования цифровой модели рельефа и ситуации используют данные из CREDO_DAT [3] и CAD_CREDO [1].
Для того чтобы построить модель местности, используют точки двух видов:
1) точки, необходимые для формирования рельефа, – это рельефные и рельефно-ситуационные точки;
2) точки, необходимые для формирования ситуации, – ситуационные точки без высотной отметки и ситуационные точки с отметкой.
Цифровая модель рельефа – это множество треугольных граней, построенных на точках (вершинах граней) с координатами x, y, z. Построенное множество треугольных граней называется триангуляцией.
Цифровая модель ситуации (ЦМС) представляет собой систему элементов ситуации как множество условных знаков на плане, которыми отображается разнообразная топографическая информация.
Элементы ЦМС отображаются масштабными и внемасштабными условными знаками. Система элементов ЦМС включает площадные, линейные и точечные объекты.
Одной из практических часто встречающихся задач является разработка карьера и подсчет объемов работ. Эту задачу позволяет решить одна из систем CREDO – CREDO_MIX [3].
Заданными условиями являются, во-первых, – план местности, во-вторых, – глубина карьера, в-третьих, – разновидность разрабатываемого ископаемого.
Для того чтобы решить задачу автоматизированной разработки карьера, используют функции системы CREDO_MIX. После проектирования программа позволяет подсчитать объемы работ и вывести на экран и печать результаты расчетов в виде картограмм и таблиц.
Вертикальная планировка предусматривает изменение рельефа местности в соответствии с инженерно-техническими и архитектурны ми требованиями, установление высотных отметок поверхности улиц и площадей.
К вертикальной планировке также относят определение высотного положения мостов, путепроводов, тоннелей в зависимости от технических и местных условий.
Программа ТРАНСФОРМ позволяет исправить возможные дефекты исходного материала (следы от складок бумаги, участки с неравномерным масштабом), «склеить» и создать общий контур видимости фрагментов растрового изображения, а также оформить и выпустить чертеж [1]
В данной программе реализованы такие возможности:
1) сканирование документов;
2) линейное растяжение, а также сжатие растровых фрагментов, возможно их взаимное перемещение;
3) трансформация, что означает - устранение любых нелинейных искажений созданного растрового материала, обусловленных прежде всего деформацией исходного документа, погрешностью выполнения сканирования или иными факторами;
4) топографическая привязка созданных растровых фрагментов к обычной прямоугольной системе координат;
5) устранение возможных несводок контуров на любых смежных фрагментах;
6) поворот созданных растровых фрагментов на нужный вам угол; обрезка программным полигональным контуром - точное наложение на растровый фрагмент любого многоугольного контура видимости всевозможной формы;
7) печать созданных чертежей, оформленных в полном соответствии с нормативными требованиями; разбивка на отдельные листы, если габариты чертежа больше формата печатающего устройства;
8) перевод обработанного растра в дополнительные системы АгсView, MapInfo и др.
Система СRЕDО DАТ используется для автоматизации расчётной части инженерно-геодезических работ.
Система обеспечивает:
1) Импорт данных из файлов, полученных с электронных регистраторов и GPS-систем, текстовых файлов свободного формата;
2) Ввод данных из традиционных ведомостей и журналов;
3) Обработку измерений и строгое уравнивание геодезических сетей;
4) Инженерно-геодезические и землеустроительные расчеты;
5) Обработку наземной тахеометрической съемки;
6) Экспорт результатов обработки в текстовые и графические документы и другие виды работ;
7) Обработку линейных изысканий, составление продольных и поперечных профилей.
Все задачи системы CRЕDО DАТ имеют общую базу данных по объекту.
Количество объектов, находящихся одновременно в обработке, то есть в одном рабочем каталоге ограничено только объемом жесткого диска.
Обработку данных можно вести в режиме реального технологического времени, а также использовать задачи системы для решения отдельных частных задач.
Программный модуль обеспечивает уравнивание плановых и высотных геодезических сетей с оценкой точности измерений.
Система СRЕDО DАТ позволяет: импортировать данные в форматах электронных регистраторов (тахеометров), вводить данные с клавиатуры из рукописных журналов и ведомостей, выполнять строгое уравнивание планово-высотных геодезических сетей практически неограниченного объема, класса, формы и методов создания, обрабатывать наземные съемки, рассчитывать обратную геодезическую задачу для разбивочных работ.
В системы инженерно-геодезического комплекса могут быть подгружены и обработаны данные из тахеометров и нивелиров большинства фирм-производителей. Таким образом, ведется «электронный абрис» съемки, вводится семантика. Геодезист или маркшейдер настраивает используемый классификатор площадных, линейных и точечных объектов и кодирует их при проведении полевых работ.
После ввода исходных измерений в системах выполняется их предварительная обработка, вводятся необходимые поправки и редукции, рассчитываются предварительные координаты пунктов, оцениваются и выводятся в протокол нарушения нормативных допусков. Кроме этого, доступен графический интерактивный анализ ходов и полигонов, поиск и выделение грубых ошибок.
Избавившись от грубых ошибок, специалист выполняет уравнивание теодолитных и нивелирных ходов, сетей планово-высотного обоснования.
Система автоматически распознает и разделяет данные по типам измерений, формирует связи сети.
Система CREDO_DAT MOBILE предназначена для установки на тахеометрах, мобильных телефонах, контроллерах и навигаторах с операционными системами на базе Windows CE 5.0+, Windows Mobile 5.0+, Android 2.3.3+.
Работая с системой, специалисты могут выполнять оперативный контроль результатов измерений, получать результаты обработки измерений и оценки точности непосредственно у прибора, решать различные расчетные задачи при съемке, выносе проектов в натуру, установке контуров земельных участков.
​При этом обеспечивается оперативный контроль результатов измерений, получение непосредственно «у штатива» результатов обработки измерений и оценки точности, решение различных расчетных задач при съемке, выносе проектов в натуру, установке контуров земельных участков и т.п., последующее документирование (получение графических и текстовых документов) с использованием офисных приложений (CREDO DAT 4.1 Professional и CREDO DAT 4.1 LiTE).
Основные функции:
•  импорт файлов электронных тахеометров, представленных в наиболее распространенных форматах;
•  возможность ручного ввода и редактирования данных измерений, координат и высот точек, кодовых строк;
•  индивидуальные настройки проекта – выбор и редактирование необходимых характеристик инструмента, точности измерений и отображений линий и углов, выбор и учет основных поправок к измеренным величинам, выбор необходимой формулы для расчета допустимого значения высотной невязки;
•  возможность выбора типа уравнивания – плановое, высотное, планово-высотное;
•  основные расчетные операции – предварительная обработка данных (предобработка) и совместное уравнивание различных планово-высотных геодезических построений параметрическим способом по методу наименьших квадратов;
•  просмотр основных расчетных ведомостей – характеристик ходов планового и высотного обоснования, ведомости линий и превышений;
• автоматическое распознавание недопустимых расхождений измеренных линий, превышений, характеристик ходов, превысивших допустимое значение;
•  отображение в графическом окне данных измерений – пунктов, связей ПВО, точек и связей тахеометрии, эллипсов плановых и высотных СКО положения пунктов, возможность интерактивной навигации;
•  упрощенное отображение линейных и площадных ТО в графическом окне;
•  создание и редактирование линейных и площадных объектов. Изменение геометрии площадного объекта под заранее заданное значение площади, следующими способами – параллельным смещением стороны, смещением вершины вдоль границы объекта. Разделение региона из его внутренней точки по нормали к его границам;
•  различные инженерные задачи – ОГЗ по двум пунктам, проекция точки на прямую, пересечение прямых, обмеры, построение 4 точки параллелограмма
Программа Credо «Линейные изыскания» предназначена для создания цифровой модели местности, трассирования линейных объектов, выпуска топографических планов, продольных и поперечных профилей трасс линейных сооружений.
Цифровая модель местности (ЦММ) включает в себя цифровую модель рельефа (ЦМР) и цифровую модель ситуации (ЦМС).
Основой построения ЦМР являются точки, по которым нерегулярной сеткой треугольников строится модель рельефа с высокой точностью. Характерные участки рельефа, такие как хребты, обрывы, и т.д., могут выделяться с помощью структурных линий.
Поверхность с различными ее элементами отображается как в окне плана, так и в окне 3D-вида.
Моделирование поверхностей (бордюров, набережных, подпорных стенок и т.п.) выполняется при помощи структурных линий с двойным профилем.
Для построения поверхности специалист всегда сможет выбрать подходящий инструмент создания или редактирования в зависимости от исходных данных и поставленных задач.
В системе можно проанализировать созданную модель рельефа, построив разрез произвольного сечения.
На разрез передаются данные, набор которых определяет сам пользователь: условные обозначения пересекаемых коммуникаций, данные развернутого плана, геологические данные и др.
Цифровая модель ситуации формируется с помощью точечных, площадных и линейных топографических объектов на основе классификатора. Топографические объекты отображаются условными знаками в соответствии с текущим масштабом съемки.
В программе существует набор 3D-моделей объектов. Назначив соответствие 3D-объектов условным знакам, пользователь может увидеть отображение модели ситуации на 3D-виде.
В программе реализована возможность интерактивного создания и редактирования трасс с использованием различных методов трассирования, в том числе с применением полевых материалов; проложение трасс в стесненных и сложных условиях, например, в горной местности или при реконструкции дорог; возможность создания политрасс; разбивка пикетажа, в том числе с использованием «рубленых» пикетов различных видов, создание и редактирование углов поворота закруглений трасс, возможность разделения и объединения вершин углов.
В системе создаются продольные и поперечные профили по линейным сооружениям. Все коммуникации и другие объекты, которые попадают в сечение, автоматически выводятся в окне профиля.
Кроме того, существует возможность задать разные виды продольных профилей (черный профиль, профиль дополнительной поверхности и вспомогательный профиль).
При создании чертежей и планшетов вначале формируется чертежная модель, которую можно доработать до требуемого качества. Чертежные модели определяются раскладкой шаблонов чертежей или планшетов на цифровой модели в плане либо вырезаются контуром.
В случае протяженного объекта пользователь может выполнить раскладку отдельных листов чертежей или планшетов по всей площади объекта.
По тем же принципам формируются чертежи продольного профиля и поперечников. Предусмотрена также возможность создания комплексных чертежей (план, профиль, поперечник).
Созданные в программе чертежи выводятся непосредственно на печать. Также существует возможность экспортировать чертежи в CAD-формат DXF, либо графические форматы (JPG, PDF). Также в программе предусмотрено создание планшетов в соответствии с нормативной документацией.
Выходные документы в системе формируются с использованием готовых шаблонов в соответствии с нормативными требованиями; в ведомости попадают данные по настройкам пользователя.
Цифровые модели местности инженерного назначения создаются с помощью систем CREDO ТОПОПЛАН и CREDO ЛИНЕЙНЫЕ ИЗЫСКАНИЯ.
Построение цифровой модели ситуации в этих системах выполняется формированием точечных, площадных и линейных топографических объектов на основе классификатора, с отображением условными знаками в соответствии с текущим масштабом съемки и возможностью семантического наполнения.
Технологии создания цифровой модели рельефа позволяют выполнять моделирование характерных участков существующего рельефа, проектных поверхностей и вертикальных плоскостей. Созданная таким образом модель рельефа дает возможность просматривать профиль рельефа по любому сечению, а при наличии в проекте геологических данных – просматривать и геологическое строение полосы. Также система CREDO ЛИНЕЙНЫЕ ИЗЫСКАНИЯ позволяет решать комплекс инженерных и геодезических задач по проектированию трассы линейного объекта, созданию продольных и поперечных профилей изыскиваемых линейных сооружений.
Формируемые в системах CREDO ТОПОПЛАН и CREDO ЛИНЕЙНЫЕ ИЗЫСКАНИЯ материалы и данные могут использоваться в качестве пространственной основы для геоинформационных, кадастровых и иных систем различного назначения, ведения крупномасштабных дежурных планов.
Система CREDO ОБЪЕМЫ позволяет не только моделировать поверхности, но и выполнять расчет объемов между поверхностями.
Система обеспечивает максимальную точность расчетов и высокую скорость выполнения поставленных задач. По результатам расчетов выдаются текстовые и графические материалы. Обмен данными с различными САПР и ГИС.
Для упрощения передачи данных систем и их обмена на платформе CREDO III с данными программных продуктов других производителей САПР и ГИС предназначена программа CREDO КОНВЕРТЕР [3].
Функциональные особенности CREDO КОНВЕРТЕР дают возможность импортировать данные в реальных координатах через файлы различных форматов, которые создаются на платформе CREDO, а также форматов TXT, DXF, MIF/MID (MapInfo), TXF/SXF (Панорама), LAS.
Экспорт цифровых моделей рельефа, ситуации и проектных решений, выполненных в системах CREDO III, реализован в файлы форматов DXF, MIF/MID, TXF/SXF. При этом будет передана информация об отметках точек, точечных, линейных и площадных тематических объектах. Также в программе можно создавать и растровые изображения отдельных фрагментов плана.
Каждая из программ CREDO позволяет не только автоматизировать обработку информации в различных областях (инженерно-геодезические, инженерно-геологические изыскания, проектирование и другие), но и сформировать единое информационное пространство, описывающее исходное состояние территории (модели рельефа, ситуации, геологического строения) и проектные решения создаваемого объекта
GeoniCS, работает на платформе AutoCAD. Следует отметить некоторые особенности этого программного комплекса.
Он предоставляет возможность автоматически строить виртуальные поверхности в виде триангуляционной сетки (TIN-поверхности) как исходного рельефа местности («черной» поверхности), так и проектируемого («красной» поверхности).
В качестве исходных данных при построении таких поверхностей могут использоваться горизонтали и отдельные точки местности, имеющие высотные отметки. Причем эти поверхности можно редактировать, т. е. изменять рельеф на отдельных участках [2].
Программный комплекс GeoniCS позволяет по заданным направлениям наносить пикетаж, строить фактические и проектные продольные профили, определять пикетажное положение и значения углов поворота трассы. При проектировании по заданным радиусам закруглений автоматически вычисляются тангенсы углов поворота.
В программе предусмотрен перенос характерных точек проектного профиля на план с отображением их высотного положения.
По заданным пикетным значениям программа позволяет строить поперечные профили исходной и проектной поверхностей, а также отображать на плане их высотное положение как горизонталями, так и отдельными высотными отметками.
Важной функцией ПК GeoniCS является возможность подсчета объемов земляных масс по рабочим отметкам — разностям между «черной» и «красной» отметками одноименных точек трассы.
По этим данным в программе автоматически создается картограмма земляных масс с фактическими объемами выемок и насыпей, которые отображаются на плане трассы в заданном масштабе.
Все эти возможности ПК GeoniCS позволяют не только автоматизировать процесс проектирования, но и создавать проектную документацию высокого качества.
Для выбора оси проектируемой трассы линейного сооружения на местности отмечают характерные точки ее границ.
Координаты этих точек измерялись с помощью GPS-навигатора и после предварительной обработки вводят в программу. С помощью функций ПО AutoCAD строят границу будущей трассы в виде замкнутой линии, которая отображалась на виртуальной поверхности «черного» рельефа.
Проектную ось трассы выбирают с учетом особенностей рельефа и нормативов. Полученные «красные» линии продольного и поперечных профилей трассы автоматически отображается на исходном плане.
В результате формируется поле точек с «красными» высотными отметками, по которым создают проектную поверхность. По этой поверхности, используя функции программы, на плане трассы вычерчивают проектные («красные») горизонтали.
После построения «красной» и «черной» поверхностей применяют еще один набор функций ПК GeoniCS.
Весь участок запроектированной трассы разбивают на квадраты со сторонами 5, 10, 15, 20, 25 или 50 м. В углах квадратов и на пересечениях их граней с границей трассы в автоматическом режиме расставляют «красные» отметки проектной поверхности и «черные» отметки исходного рельефа.
Далее программа автоматически вычисляет рабочие отметки, строит картограмму земляных масс по квадратам и определяет объемы выемок и насыпей.
В результате вычислений в ПК GeoniCS могут быть подготовлены: план трассы; картограмма земляных масс; продольный профиль трассы; — поперечные профили.
MicroSurvey CAD – полнофункциональная программа для обработки данных геодезических изысканий и проектирования.
Входные данные: импорт полевых журналов; ввод данных координатной геометрии (далее КГ) прямо в САПР с возможностью их изменения и повторной обработки; поддерживает запись и чтение файлов в формате DXF для обмена данными с другими программами.
Комплексное уравнивание ходов и сетей: уравнивание горизонтальных углов; классические методы уравнивания Крэндалла, компаса и перехода; 9 уравнивание вертикальных углов; полноценное 3D-уравнивание методом наименьших квадратов с обнаружением грубых ошибок, базой данных (далее БД) параметров приборов, графическим отображением эллипсов, оценкой точности сети и повторной обработкой.
Обработка и преобразование данных: пакетная обработка расчетов КГ с поддержкой сценариев; преобразование подобия (Гельмерта); преобразование данных из одной системы координат в другую.
Построение цифровых моделей местности и вычисление объемов:
создание ЦМР;
построение цифровой модели ситуации;
вычисление объемов между двумя поверхностями или поверхностью и указываемой отметкой.
При этом с помощью задания границ в программе можно одновременно вычислять объем для нескольких участков.
Технология активного черчения – способ работы с геодезическими данными; обеспечивает проверку, редактирование, печать и управление данными в чертежах, базах данных координат и ходов, а также при расчетах координатной геометрии.
Редактор координат позволяет динамически просматривать и изменять точки в проекте с автоматическим их обновлением как в окне «Редактора», так и в чертеже.
Редактор измерений позволяет проверять и корректировать сырые данные измерений.
Данные съемки в MicroSurvey CAD можно просматривать и редактировать в табличном редакторе, который способен обрабатывать сразу несколько наборов сырых данных.
Преимущества MicroSurvey CAD: комплексная обработка данных геодезических съемок и проектирование; привычный интерфейс – аналог платформы AutoCAD; пакетная обработка расчетов КГ с поддержкой сценариев; широкий набор функций для уравнивания ходов и сетей; технология активного черчения; поддерживает файлы форм, шрифтов, типов линий и штриховок в формате AutoCAD.
AutoCAD Civil 3D – программа, базирующаяся на платформе AutoCAD и предназначенная для проектирования генплана и обработки данных инженерно-геодезических изысканий.
Обработка геодезических данных:
импорт полевых журналов;
ввод данных КГ;
уравнивание по методу наименьших квадратов;
редактирование результатов съемки;
создание и визуализация поверхностей;
анализ созданных поверхностей по уклонам, отметкам, разрезам;
моделирование коридоров;
построение продольных и поперечных профилей;
расчет объемов земляных работ;
построение цифровых моделей местности;
изменения исходных данных с автоматическим обновлением поверхностей и связанных с ними элементов проекта;
интерактивное средство проверки чертежей.
Управление проектами и данными. В AutoCAD Civil 3D поддерживается многопользовательский доступ к проектам.
Поддержка проектов в Civil 3D является развитием возможностей централизованного управления данными из Autodesk Vault.
В Civil 3D присутствует возможность создания стилей для установления стандартов проектирования.
Стандарты на цвета и типы линий, высоту сечения рельефа, систему присвоения меток сечениям и профилям могут быть сохранены в виде стиля, который затем будет использоваться на протяжении всего процесса проектирования.
Точки создаются с использованием разнообразных координатно-геометрических и графических методов.
В AutoCAD Civil 3D точки являются частью модели, что позволяет пользоваться ими в процессе выполнения и анализа проекта.
Поверхности формируют из различных 3D-данных методом триангуляции. Для них можно выполнять анализ горизонталей, уклонов, отметок и водосборов, обновление горизонталей и объемов.
Результаты анализа поверхностей обновляются сразу же после их редактирования.
В AutoCAD Civil 3D поверхности обновляются при добавлении. Динамические связи обеспечивают своевременное обновление наборов участков.
В AutoCAD Civil 3D участки объединяются в одну топологию, поэтому изменения в одном участке ведут к изменениям в соседних.
Трассы содержат прямые участки, повороты и спиральные переходные кривые. В окончательных чертежах к трассам добавляются метки. При их редактировании с помощью графического интерфейса или табличного редактора метки обновляются автоматически. Поддерживается совместное использование трасс и профилей в нескольких чертежах. Продольные профили извлекаются из множества поверхностей на основе геометрии трассы. Внешний вид профилей и надписи на
Моделирование коридоров.
Генерация динамической модели любого проекта автодороги, железнодорожных путей или коридора основывается на таких элементах дизайна, как трассы, профили, виражи, а также на критериях, включенных в составные части проекта. Изменение любого элемента, участвующего в модели, приводит к пересчету объемов, поверхностей, участков и других элементов коридора.
Поперечные профили.
Существует функция для формирования поперечных профилей поверхностей и коридоров. Их можно создавать на отдельных станциях, с интервалом вдоль трассы или в отдельных точках с компоновкой чертежных листов из групп профилей.
Вертикальная планировка.
Несколько элементов рельефа могут объединяться в группы с целью решения вопросов комплексной вертикальной планировки. Планировка затрагивает поверхности, уклоны, расстояния и взаимодействует со смежными объектами планировки. Объемы выемки/насыпи грунта динамически усредняются для всего участка или для отдельного объекта планировки. По группам планировки можно строить статические и динамические поверхности.
Визуализация.
Объединенные средства тонирования и визуализации позволяют готовить высококачественные презентации, отслеживать отдельные изменения проектов на 3D-виде и формировать полные трехмерные представления выполненных проектов. Координатная геометрия.
В продукте представлены средства создания точек и управления ими, программы автоматизированного построения линий и кривых и прозрачные команды, которые в совокупности обеспечивают быстроту и точность формирования координатной геометрии.
Использование функциональных возможностей AutoCAD Map 3D.
AutoCAD Civil 3D включает в себя все основные функции работы с картографическими данными, присущими AutoCAD Map 3D.
Имеется возможность создания, редактирования, управления и передачи геопространственных данных на основе интегрированной платформы.
Преимущества AutoCAD Civil 3D:
динамическая взаимосвязь элементов проекта;
динамическое обновление по изменениям в проекте оформленных выходных чертежей, ведомостей и спецификаций;
широкий спектр специализированных инструментов и функциональных возможностей, достаточных для реализации всего комплекса проектных задач;
средства автоматизации и организации коллективной работы над проектом;
платформа AutoCAD и формат DWG.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основании проведенного исследования, можно сделать следующие выводы:
1) Наиболее распространенными САПР в геодезическом производстве являются: MicroSurvey CAD; AutoCAD Civil 3D; программный комплекс CREDO, GeoniCS.
2) Основная сфера применения САПР в геодезическом производстве заключается в обработке измерений инженерно-геодезических изысканий, создание топографических планов и цифровых моделей местности, построения продольных и поперечных профилей по выбранному направлению и др.;
3) САПР в геодезическом производстве, предназначенные для формирования цифровой модели местности обеспечивают:
а) эффективную технологию сбора и обработки топографо-геодезической информации, получаемой при наземной топографической съемке, которая в настоящее время является основным видом работ при инженерных изысканиях для рабочего проектирования;
б) использование максимального количества источников и различных форматов представления данных для оперативного получения топографо-геодезической информации (форматы х, y, z, облако точек по результатам лазерного сканирования и т. д.);
в) прием данных, импортируемых из систем обработки результатов аэросъемки и космических снимков высокого разрешения;
г) возможность обработки цифровых картографических материалов общего пользования;
д) возможность обработки существующих графических топографо-геодезических и картографических материалов на бумажных, пластиковых и других носителях;
е) традиционные методы линейных инженерных изысканий;
ж) обработку наземной топографической полосной съемки;
з) управление большими объемами данных в ЦММ;
и) генерализацию отображения топографической информации на ЦММ;
к) автоматическое обновление ЦММ при внесении изменений в проект.
Особенностью САПР для геодезического производства является поддержка импорта с различных геодезических приборов (тахеометров, спутниковых приемников и др.) в данные программные комплексы; возможность накопления, обработки и анализа полученной информации, формирование материалов съемки в 2D и 3D виде с учетом общепринятых условных знаков.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Ершова, А. А. Применение ПО AutoCAD для создания топографических планов и дальнейшего управления инженерными данными на всех стадиях проектирования. Интерэкспо Гео-Сибирь-2013, г. Новосибирск: Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» сб. материалов в 3 т. Т.1 — Новосибирск: СГГА, 2013, С. 152–154.
2. Пигин, А. П. Цифровые модели местности — основа САПР и ГИС проектов. Преимущества и проблемы. // Геопрофи. — 2006. — Вып. 4. — С. 4–7.
3. Карпик, А. П. Анализ состояния и проблемы геоинформационного обеспечения территорий // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. — 2014. - № 4/С. — С. 3–7.
4. Ловягин В. Ф. Геоинформационные технологии в инженерных изысканиях трасс линейных сооружений [Текст] / монография / В. Ф. Ловягин / Новосибирск / СГГА. – 2010. - 150 с.