Автоматизация землеустроительного проектирования

Автоматизация землеустроительного проектирования

В практике решения Зу задач расматр-ся применение методов граф-ого проектир-ния. При этом общая технология работ, независимо от применяемых программных средств, состоит из следующих главных элементов: 1) Ввод изображения ПКМ объекта ЗУ в ПК; 2) Редактирование введенного изображения для получения хорошего растра; 3) Цифрование растра с вводом семантики по слоям; 4) Получение интегррованных или преобразованных слоев; 5) Вывод на экран или принтер необходимой информации по объекту; 6) Редактирование оцифрованных объектов (ПР: изменение границ, трансформация угодий). Методы графического компьютерного проектирования представляют возможность: 1) Поднять производительность труда проекта; 2) Существенно увеличить количество вариантов проекта; 3) Повысить точность проектных решений и качество графической части Зу-х проектов; 4) Создавать Зу-ую продукцию востреб-ную рыночными условиями; 5) Хранить, корректировать и дополнять Зу-ую документацию на основе включения Зу-ой САПР в общую информ-ную систему.

Автоматизированная система управления земельными ресурсами.

АСУ зем.ресурсами должна включать: 1часть – АС получение и обработки топографо-геодезической инф-ии. Она включает подсистемы – обработки космической, аэрофотогеодезической и наземной инф-ии. 2.часть – АС обработки картографических данных. Включает: цифровое преобразование картографических мат-ов и создание ЦММ, преобразование координат и условных знаков, составление карт географического редактирования, тиражирования карт, создания новых карт. 3часть – АС зем.кадастра. Включает: генерирование, накопления и корректировки ЦММ, обработки первичной инф-ии, учета земель, регистрации ЗВ и ЗП-ий, мониторинга земель, генерировании документов по стандартным и нестандартным запросам. 4часть – АС плановых ЗУ-х расчетов. Входят подсистемы: специального информационно-нормативного обеспечения, ПиПИЗР, установление границ территорий с особыми режимами и условиями использования земель. 5часть – АС ЗУ-го проектирования. Подсистемы: планирование и организация ЗУ-х работ, предпроектных расчетов МХЗ и ВХЗ рабочего проектирования.

Автоматизированное рабочее место инженера-землеустроителя.

Зу-ая САПР реализуется через автоматизированные рабочие места Зу-лей –проектировщиков, созданные на базе ПК с переферийными устройствами или локальных сетей персональных ЭВМ. На практике под автоматизированным рабочим местом ЗУ понимают-набор аппаратных средств, которые совместно с ГИС, АИС, программно-методическими комплексами обеспечивают автоматиз-ное решение задач одного или нескольких взаимосвяз-х тех-х процессов

Аппаратура рабочих мест в землеустроительных САПР.

Аппаратное обеспечение з.у. САПР-это техническое оборудование вкл. собственный компьютер и иные механические, магнитные, электрические, электронные и оптические периферийные устройства или аналогичные приборы, работающие под управлением ЭВМ или автономно, а так же любые устройства необходимые для функционирования з.у. САПР.

ЗУ САПР реализуется через автоматизированное рабочее места зу, проектировщиков, создаваемые на базе персонального компьютера с периферийнымы устройствами или локальных систем персональных ЭВМ. На практике под автоматизированным рабочим местом з.у. понимают набор аппаратных средств, которые совместно с ГИС, АИС, программно-методическими комплексами, обеспечивают автоматизированное решение задачи одного или нескольких взаимосвязанных технологий процессов.

Техническое обеспечение САПР состоит из нескольких подсистем:

1. Подсистема ввода информации служит для преобразования графической информации в цифровую. Вид и ввод ее в компьютере вкл. системный блок, клавиатуру, монитор, сканер, дигитайзер, накопители, геодезические приборы;

2. Подсистема вывода информации, служит для вывода изображения на экран монитора или печатающее устройство для получения твердых копий. Включ. принтер, плоттер, магнитный носитель;

3. Подсистема хранения информации служит для организации хранения и обновления данных с помощью соответствующей БД и систем управления.

5. Атрибутные БД.

БД- это поименованная совокупность данных, отображающая состояние объекта, ею свойств и взаимоотношений с др. объектами, а так же комплекс технических и программных средств для ведения этих БД.

Виды БД:

1. Иерархическая

2. Сетевая

3. Реляционная-в ней все данные представлены в виде простых таблиц, разбитых на строки и столбцы, на пересечении которых содержится значение данных. Содержит 2 типа данных: 1. графические; 2.атрибутивные

Атрибутивные БД- содержит смысловую нагрузку карты к дополнительным сведениям, которые относятся к пространственным данным, но не могут прямо нанесены на карту.

Совокупность нескольких БД состав Банк даных-обеспечиваюший решение задач накопления, хранения, обработки и предоставления информации о графических объектах и связи с ними характеристиками.

Виды БД, исп-х в Зу САПР.

БД-поименованная совок-ть данных, отобр-щая сост. объекта, его св-ва и его взаимоотношения с другими объектами, а так же комплекс технич. и программных ср-в для ведения этих БД.Виды БД: 1) иерархические 2)сетевые 3)реляционные. 1. Иерарх.БД устанавл. строгую подчиненность между записями. Для хран. информации она не всегда подходит. Иерархические базы данных могут быть представлены как дерево, состоящее из объектов различных уровней. Верхний уровень занимает один объект, второй — объекты второго уровня итд. 2.Сетевые БД.Эти структуры сост из наборов, поименованных двухуровн. деревьев Соз-сь такие БД для малоресурсных ЭВМ. Программист должен был знать массу терминов, изучить несколько внутренних языков СУБД, детально представл. логические структуры БД для осуществления навигации в ней. Недостатки иерарх и сетевой БД: -очень жесткие БД, наборы отношений и структуры записей нужно задавать заранее; - изменение структуры БД означ. перестройку всей БД; - очень долгая реализация пользовательских запросов; - для получения ответа приходится писать специальную программу для поиска данных. 3.В реляц БД все данные представлены в виде простых таблиц, разбитых на строки и столбцы, на пересечении которых содержатся значения данных. Создав несколько таблиц взаимосвязанной информации можно выполнять сложные операции с данными. В реляц БД, используемых в ГИС и САПР содержится 2 вида данных: графич и атрибутивные. В графич БД хранится графич. или метрическая основа карты в цифровом виде. Атрибут БД содержит смысловую нагрузку карты и доп. сведения, которые относятся к пространственным данным, но не могут быть прямо нанесены на карту.

Возможности графического компьютерного проектирования.

Методы графического комп-го проектирования предоставляют возможность: 1) поднять производительность труда проектировщикам; 2) существенно увеличить кол-во вариантов проекта; 3) повысить точность проектных решений и качество графич части Зу проектов; 4) создавать Зу продукцию, востребованную рыночными условиями; 5) хранить, корректировать и дополнять Зу документацию на основе включ. Зу САПР в общую информационную систему.

Графические базы данных

БД – это поименованная сов-ть данных, отображающая состяние объекта, его св-ва и в/отношения с другими объектами, а также комплекс технич. и прогр. ср-в для ведения этих баз данных. Виды БД: иерархические (устан-ют строгую подчиненность м/у записями), сетевые (структуры состоят из наборов поименованных двухуровневых деревьев), реляционные (все данные представлены в виде таблиц, разбитых на строки и столбцы)

Графические БД — это способ записи графической информации. Графические форматы файлов предназначены для хранения графической или метрической основы карты в цифровом виде.

Графические форматы делятся на векторные и растровые.

Растровое изображение — изображение, представляющее собой сетку пикселей или точек цветов (обычно прямоугольную) на компьютерном мониторе, бумаге и других отображающих устройствах и материалах.

Важными характеристиками изображения являются:

1) количество пикселов – разрешение;

2) количество используемых цветов или глубина цвета

3) цветовое пространство (цветовая модель).

Растровую графику редактируют с помощью растровых графических редакторов. Создается растровая графика фотоаппаратами, сканерами, непосредственно в растровом редакторе, также путем экспорта из векторного редактора или в виде скриншотов.

Достоинства:

Растровая графика позволяет создать (воспроизвести) практически любой рисунок, вне зависимости от сложности, в отличие, например, от векторной, где невозможно точно передать эффект перехода от одного цвета к другому без потерь в размере файла.

Высокая скорость обработки сложных изображений, если не нужно масштабирование.

Растровое представление изображения естественно для большинства устройств ввода-вывода графической информации, таких как мониторы (за исключением векторных), матричные и струйные принтеры, сканеры.

Недостатки:

Большой размер файлов с простыми изображениями.

Невозможность идеального масштабирования.

Невозможность вывода на печать на плоттер.

Форматы:

Растровые изображения обычно хранятся в сжатом виде. В зависимости от типа сжатия может быть возможно или невозможно восстановить изображение в точности таким, каким оно было до сжатия (сжатие без потерь или сжатие с потерями соответственно). Так же в графическом файле может храниться дополнительная информация: об авторе файла, фотокамере и её настройках, количестве точек на дюйм при печати и др.

Сжатие без потерь

Использует алгоритмы сжатия, основанные на уменьшении избыточности информации.

BMP или Windows Bitmap — обычно используется без сжатия, хотя возможно использование алгоритма RLE.

GIF (Graphics Interchange Format) — устаревающий формат, поддерживающий не более 256 цветов одновременно.

PCX устаревший формат, позволявший хорошо сжимать простые рисованные изображения (при сжатии группы подряд идущих пикселов одинакового цвета заменяются на запись о количестве таких пикселов и их цвете).

PNG (Portable Network Graphics)

Сжатие с потерями

Основано на отбрасывании части информации (как правило, наименее воспринимаемой глазом).

JPEG очень широко используемый формат изображений. Сжатие основано на усреднении цвета соседних пикселей (информация о яркости при этом не усредняется) и отбрасывании высокочастотных составляющих в пространственном спектре фрагмента изображения. При детальном рассмотрении сильно сжатого изображения заметно размытие резких границ и характерный муар вблизи них.

Разное

TIFF поддерживает большой диапазон изменения глубины цвета, разные цветовые пространства, разные настройки сжатия (как с потерями, так и без) и др.

Векторное изображение — способ представления объектов и изображений в компьютерной графике, основанный на использовании геометрических примитивов, таких как точки, линии, сплайны и многоугольники. Термин используется в противоположность к растровой графике, которая представляет изображение как матрицу фиксированного размера, состоящую из точек (пикселей) со своими параметрами.

Для создания изображения векторного формата, отображаемого на растровом устройстве, используются преобразователи, программные или аппаратные (встроенные в видеокарту).

Подавляющее большинство современных компьютерных видеодисплеев, в силу принципов используемых для построения изображения, предназначены для отображения информации в растровом формате.

Кроме этого, существует узкий класс устройств, ориентированных исключительно на отображение векторных данных. К ним относятся мониторы с векторной развёрткой, графопостроители, а также некоторые типы лазерных проекторов.

Термин «векторная графика» используется в основном в контексте двухмерной компьютерной графики.

Преимущества векторного способа описания графики над растровой графикой

Размер, занимаемой описательной частью, не зависит от реальной величины объекта, что позволяет, используя минимальное количество информации, описать сколько угодно раз большой объект файлом минимального размера.

В связи с тем, что инф-ция об объекте хранится в описательной форме, можно бесконечно увеличить графический примитив, например, дугу окружности, и она останется гладкой. С другой стороны, если кривая представлена в виде ломаной линии, увеличение покажет, что она на самом деле не кривая.

Параметры объектов хранятся и могут быть легко изменены. Также это означает что перемещение, масштабирование, вращение, заполнение и т. д. не ухудшат качества рисунка.

При увеличении или уменьшении объектов толщина линий может быть задана постоянной величиной, независимо от реального контура.

Фундаментальные недостатки векторной графики.

Не каждый объект может быть легко изображен в векторном виде — для подобного оригинальному изображению может потребоваться очень большое количество объектов и их сложности, что негативно влияет на количество памяти, занимаемой изображением, и на время для его отображения (отрисовки).

Перевод векторной графики в растр достаточно прост. Но обратного пути, как правило, нет — трассировка растра, при том что требует значительных вычислительных мощностей и времени, не всегда обеспечивает высокое качества векторного рисунка.

Векторные операции

Векторные графические редакторы, типично, позволяют вращать, перемещать, отражать, растягивать, скашивать, выполнять основные аффинные преобразования над объектами, изменять z-order и комбинировать примитивы в более сложные объекты.

Более изощрённые преобразования включают объединение, дополнение, пересечение и т. д.

Векторная графика идеальна для простых или составных рисунков, которые должны быть аппаратно-независимыми или не нуждаются в фотореализме. К примеру, PostScript и PDF используют модель векторной графики.

Scalable Vector Graphics (SVG и SVGZ)

Encapsulated PostScript (EPS)

Метафайлы Windows: WMF, EMF

Файлы CorelDraw: → CDR, CMX

Adobe Illustrator (AI); XAR

Структура ЗУ САПР.

Под Функциональной структурой ЗУ САПР понимают сов-ть в/связанных подсистем, блоков и комплексов задач, выделяемых в соответ.с функциями, которые выполняет система и ее отдельные элементы. Как и любая сложная система ЗУ-ая САПР состоит из подсистем. Такое деление позволяет соответствующим образом организовать работы по ее созданию и внедрению ее элементов по времени и по разработчикам. При создании САПР наиболее важно выделение 2 подсистем: 1)Проектирующая (функциональная); 2) Обслуживающая (обеспечивающая). Каждая из этих подсистем делится на подсистемы нижнего уровня, при этом проектирующая подсистема непосредственно выполняет проектные процедуры, а обслуживающая подсистема обеспечивает функционирование проектирующей.

Требования, предъявляемые к средствам обеспечения зу-ых САПР

ТО САПР вкл. в себя различные технические средства, используемые для выполнения автоматизированного проектирования.

К техническим средствам предъявляются след. требования:

1.Выполнение всех необходимых проектных процедур для которых имеется соответствующее ПО. Это требование выполняется при наличии в САПР вычислительных машин и систем с достаточными производительностью и емкостью памяти.

2.Взаимодействие между проектировщиками и ЭВМ, поддержка интерактивного режима работы. Это требование относится к пользовательскому интерфейсу и выполняется за счет включения в САПР удобных средств ввода вывода данных и устройств обмена графической информации.

3.Взаимодействие между членами коллектива работающими над общим проектом. Это требование обуславливает объединение аппаратных средств САПР в вычислительную сеть.

В результате общая структура ТО САПР представляет собой сеть узлов связанных между собой средой передачи данных. Узлами или станциями данных являются рабочие места проектировщиков называемые автоматизированное рабочее место или рабочими станциями. Именно в рабочих станциях должны быть средства для интерфейса проектировщика с ЭВМ.

Требования, предъявляемые к техническому обеспечению землеустроительных САПР

Используемые в САПР технические средства должны обеспечивать:

выполнение всех необходимых проектных процедур, для которых имеется соответствующее программное обеспечение;

взаимодействие между проектировщиками и ЭВМ, поддержку интерактивного режима работы;

взаимодействие между членами коллектива, работающими над общим проектом.

Первое из этих требований выполняется при наличии в САПР вычислительных машин и систем с достаточными производительностью и емкостью памяти.

Второе требование относится к пользовательскому интерфейсу и выполняется за счет включения в САПР удобных средств ввода-вывода данных и, прежде всего, устройств обмена графической информацией.

Третье требование обусловливает объединение аппаратных средств САПР в вычислительную сеть.

В результате общая структура ТО САПР представляет собой сеть узлов, связанных между собой средой передачи данных. Узлами (станциями данных) являются рабочие места проектировщиков, часто называемые автоматизированными рабочими местами (АРМ), или рабочими станциями; ими могут быть также большие ЭВМ, отдельные периферийные и измерительные устройства.

Именно в АРМ должны существовать средства для интерфейса проектировщика с ЭВМ. Вычислительная мощность, м/б распределена между различными узлами вычислительной сети.

В каждом узле можно выделить оконечное оборудование данных (ООД), выполняющее определенную работу по проектированию, и аппаратуру окончания канала данных (АКД), предназначенную для связи ООД со средой передачи данных. Например, в качестве ООД можно рассматривать персональный компьютер, а в качестве АКД — вставляемую в компьютер сетевую плату.

Форматы графических данных

Для того чтобы компьютер мог обрабатывать изображения, они должны быть представлены в цифровом виде (закодированы).
Наиболее употребительными форматами хранения и формирования компьютерных изображений являются: векторное и растровое.

Растровое изображение — изображение, представляющее собой сетку пикселей или точек цветов (обычно прямоугольную) на компьютерном мониторе, бумаге и других отображающих устройствах и материалах.

Важными характеристиками изображения являются:

количество пикселов - разрешение.

количество используемых цветов или глубина цвета

цветовое пространство (цветовая модель)

Плюсы

Растровая графика позволяет создать (воспроизвести) практически любой рисунок, вне зависимости от сложности,

Распространённость — растровая графика используется сейчас практически везде: от маленьких значков до плакатов.

Высокая скорость обработки сложных изображений, если не нужно масштабирование.

Минусы

Большой размер файлов с простыми изображениями.

Невозможность идеального масштабирования.

Невозможность вывода на печать на плоттер.

Из‑ за этих недостатков для хранения простых рисунков рекомендуют вместо даже сжатой растровой графики использовать векторную графику.

Форматы

Ве́ кторная гра́ фика — способ представления объектов и изображений в компьютерной графике, основанный на использовании геометрических примитивов, таких как точки, линии, сплайны и многоугольники.

Существует узкий класс устройств, ориентированных исключительно на отображение векторных данных. К ним относятся мониторы с векторной развёрткой, графопостроители, а также некоторые типы лазерных проекторов.

Плюсы

В связи с тем, что информация об объекте хранится в описательной форме, можно бесконечно увеличить графический примитив,

Параметры объектов хранятся и могут быть легко изменены.

Минусы

Не каждый объект может быть легко изображен в векторном виде

Перевод векторной графики в растр достаточно прост. Но обратного пути, как правило, нет — трассировка растра.

Векторная графика идеальна для простых или составных рисунков, которые должны быть аппаратно-независимыми или не нуждаются в фотореализме. К примеру, PDF используют модель векторной графики. К векторным относятся такие файлы как: DXF, WMF, EPS.

Цели и задачи создания инфраструктуры пространственных данных (ИПД)

ПД - геогр-и привязанные в пространстве данные об объектах и явлениях, получ-е при выполнении геодезич., картограф-их, ЗУ-ых, лесоустроит-ых, строит-ых, геологич-их и др. работ. ИПД - совок-ть технологий, справочных систем, нормат-правов. актов, стандартов кадровых и др ресурсов, необход-ых для сбора, обраб-ки, хранен-я, распростр-ия и эффект-го использ-ия этих данных. Простран-ый объект – любой конкретный объект, который может быть определен индивид-ым содержанием и границами, и описан в виде набора цифровых данных. Базовые ПД – разрешен-ые открытому опубликованию цифровые данные о наиболее использ-ых простран-ых объектах, отличающ-ся устойчив-ю простран-го положения во времени. И служащих основой позиционир-я др простр-ых объектов. Методанные – данные, которые позволяют описывать содержание, объем, положение в пространстве, кач-во и др характер-ки ПД и простр-ых объектов. Цель: создание условий, обеспеч-их свободный доступ органов гос. власти, органов местн. самоуправ-я, организ-ий и граждан к ПД и их эффект-ое использ-ие. Результатами достиж-ия этой цели явл.: 1.повыш-е кач-ва и эффек-ти управления на гос. и муниц. уровнях за счет широкого использ-я информ. ресурсов ПД при принятии управленч-их решений и онтроля их исполн-ия; 2.предост-ие актуальной и достоверной инфо о базовых ПД потребителям по единым правилам и тарифам; 3.снижение бюджетных расходов на созд-ие Пд в целом, повыш-ие их кач-ва за счет исключения дублир-ия работ по создан-ию ПД; 4.стимул-ие инвистиций в создан-ии ПД и связанных с ними инфор-х услуг. Задачи: 1.разработка и принятие законодат-ых и иных нормат-правов актов, а так же технич. регламентов, стандартов, норм-технич докум-ов и классифик-ов, регулир-щих создание и использ-е базовых ПД и методанных; 2.создание и интеграция гос. информ-х ресурсов, содержащ-их ПД РФ и субъектов РФ, а так же инфор-х ресурсов, содерж-их ПД муниц-х образований на основе использ-я базовых ПД и методанных; 3.обеспеч-ие полноты Пд, их достоверности и актуальности за счет расширения числа организ-ий, производящих и предоставл-их инфо о базовых простр-ых объектах; 4.научное, технич. и технологич. обеспечение создания, ведения и предоставл-я в пользов-ие базовых ПД. Мероприятия по созданию и развитию ИПД осущ-ют при соблюд-ии след принципов: 1. Максим. использ-е уже созданных в РФ ПД; 2.доступность инфо-х ресурсов, содержащих базовые ПД; 3.обязат-ть использ-я и предост-я уже созданных базовых ПД при проведении работ; 4. обеспечение безопасности РФ при создании ИПД и ее эксплуатацию, а также защита, содержащиейся в ней информации.

Автоматизация землеустроительного проектирования

12 3 Следующая ⇒