ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕОИНФОРМАТИКИ ДЛЯ РЕШЕНИЯ

ПРАКТИКО-ОРИЕНТИРОВАННЫХ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

Седакова Л.М., преподаватель геодезии ГАПОУ ТО «ТКПСТ»

Градусова Н.Д., преподаватель информатики и ИТПД ГАПОУ ТО

«ТКПСТ»

В образовательных учреждениях СПО, готовящих специалистов среднего

звена встает вопрос о профилизации учебного процесса.

Чтобы у студентов не создалось впечатление об обособленности информатики

от их специальности и они, как можно раньше увидели ее практическое применение

в своей будущей деятельности - дорожное строительство, уроки информатики и

геодезии необходимо проводить интегрировано.

На занятиях информатики мы начали решать геодезические задачи с

применением геоинформационных систем.

Геоинформационные системы (ГИС) представляют собой компьютерную

систему для получения, хранения, преобразования и передачи информации

пространственно-временного характера, относящейся к земной поверхности.

Геоинформационная технология на сегодняшний день прочно утвердилась как

одна

из

основополагающих

в

области

проектирования,

строительства

и

эксплуатации автомобильных дорог.

Развитие транспортных сетей ставит сложные задачи поиска наилучших

решений в нахождении размещений транспортных объектов, скоростей и времени

их перемещения.

Территориальная сосредоточенность дорог и сооружений, разнородность их

строения, необходимость учитывать природные факторы, заставляют обращаться к

ГИС как системам, эффективно оперирующими электронными документами,

планами и различного рода схемами, географическими картами.

Геоинформационная технология перспективна, поскольку карты, схемы и

планы всегда были и будут неотъемлемой частью рабочей документации

проектировщиков и аналитиков.

ГИС в дорожном хозяйстве

1

Учет сложного дорожного хозяйства - дело непростое, так как оноотносится к

наиболее

динамичным

сферам,

изменения

в

которых

требуют

постоянной

актуализации информации в разрозненных базах данных. Получить четкую картину

о состоянии дорог, а тем более о их взаимосвязи достаточно трудно. Для

отслеживания

этих

изменений

целесообразно

использовать

материалы

дистанционного зондирования – аэро- и космических снимков, дороги на которых

четко дешифрируются.

Строительству дороги, как и любого другого объекта, предшествуют

изыскательные и проектные работы. Проектные материалы – на сегодня наиболее

достоверный, а в ряде случаев – единственный картографический материал о

положении дороги на местности.

Проектировщики как правило, используют

систему AutoCAD или

ее

разновидности, хранящие графику в форматах DXF и DWG.

На уроках информатики, используя ГИС технологии, мы имеем возможность

получить хорошего качества графический материал и другую информацию,

нанесенную на чертеж по данным полевой съемки (Приложение 1).

Дорожные службы переводят свои базы данных на компьютеры, получая при

этом возможность к электронным картам и геоинформационным технологиям,

позволяющим связать имеющуюся информацию с ее представлением в пространстве

автоматизирующих обработке полевых данных.

Когда мы сделали первые шаги в этом непростом деле, то смогли не только

получить

удобную

технологию

работы,

но

и

графический

материал,

представляющий положение трассы дороги в плане (Приложение 2) и на профиле

(Приложение 3).

К

материалам

дорожников

обращаются

многие

государственные

и

коммерческие структуры, поэтому информационные системы должны обеспечивать

многопользовательский режим доступа и обновления не только баз данных, но и

графики (Приложения 4, 5).

Без современных компьютерных технологий практически невозможен анализ

территорий для принятия решений.

2

Например, по выбору оси новой дороги, решение такого плана задач является

прерогативой ГИС-технологий. Дорожная сеть накладывается на определенную

систему использования земель, на рельеф и т.д. (Приложение 6). Дорожникам

приходится обращаться к информации геодезистов, геологов, экологов, лесников. В

пределах выделенных ГИС коридоров трассирования проектируются возможные

варианты дороги, которые сравнивают по технико-экономическим показателям.

Дороги имеют специфическую черту – линейность. Один из наиболее

перспективных

способов

уточнения

местоположения

главных

точек

трассы

(километровых столбов) – использование GPS-приемников, которые позволяют на

местности за считанные минуты получить сигналы со спутников и засечь

координаты. Полученные в поле данные легко переносятся на стационарные

компьютеры и воспринимаются ГИС. Специально обработав эту информацию,

можно получить ось дороги, а по ней средствами ГИС создать маршрут.

Чтобы графические материалы на одну и ту же территорию, полученные из

разных источников, были как-то сопоставимы, нужно, как минимум, вести их в

единой системе координат. Для решения задач эти координаты переводят в

прямоугольную систему - Х и У.

Таблица 1. Взаимосвязь графических объектов для линейного сооружения

№ объекта

(дорога)

Прямоугольные координаты объекта (Х; У)

1

Х

1

=58,05 У

1

= 23,58 Х

2

= 58,12 У

2

=23,53

2

Х

2

=58,12 У

2

=23,53 Х

3

=58,22 У

3

=23,25

3

Х

3

=58,22 У

3

=23,25 Х

4

=58,45 У

4

=23,23

4

Х

4

=58,45 У

4

=23,23 Х

5

=58,70 У

5

=23,30

5

Х

5

=58,70 У

5

=23,30 Х

6

=59,00 У

6

=23,27

Обработав данные этой таблицы, мы смогли в программе AutoCAD, используя

порядковый номер объекта и его координаты построить ось автомобильной дороги

между населенными пунктами.

Измерение расстояний на дороге осуществляется в пикетах. У каждой дороги

есть свой "ноль" отсчета, от которого затем фиксируется система измерений в виде

километровых столбов. Так, в любой базе данных по дорогам есть обязательно

3

ссылка на код дороги, километр и метр начала трассы и километр и метр ее

завершения (или ее длина).

Дороги - это весьма сложные и дорогостоящие технические сооружения,

которые требуют постоянного контроля и учета их основных характеристик.

Разнородную информацию, о дорожных объектах необходимо систематизировать и

анализировать. Здесь на помощь приходит современные компьютерные технологии,

в частности ГИС.

При создании и развитии автомобильных дорог ГИС существуют основные

принципы и подходы:



Тщательное исследование вопроса выбора оптимальной модели данных,

используемой платформы и программного обеспечения;



Система должна быть открытой, т.е. дополняемой и изменяемой;



Легкий и интуитивно понятный интерфейс для пользователя;



Учитывая то, что создание подобной системы сопряжено со значительными

временными и материальными затратами, необходимо разработать такую схему ее

внедрения, когда некоторые результаты, можно использовать уже на первом этапе

(создание карт, например), а далее лишь расширять и адаптировать ее под

конкретные задачи.

Работая с ГИС мы все более убеждаемся, что подобные технологии

применяемые на занятиях станут неотъемлемым инструментом наших выпускников

в информационном обществе.

Следующая задача состоит в том, чтобы объединить и проанализировать

информационные слои, необходимые для оценки всех факторов, влияющих на

строительство и эксплуатацию дороги.

Эта информация составит легенду карты и послужит ключом для раскрытия ее

содержания.

На занятиях работа студентов проводится по общей технологической схеме:



Полевые работы (во время прохождения учебной практики по геодезии -

получение результатов измерений на местности);



Камеральные работы:

4

- ввод полевых данных в электронные таблицы MS Excel и автоматизация

расчетов;

- сохранение результатов в базе данных на жестких носителях;

- преобразование – графическое изображение табличных данных

в

программах

MS

Excel

и

САПР AutoCAD

(план

трассы

и

профиль

автомобильной дороги);

- создание топографической основы - картографическая генерализация

(послойный отбор объектов по их характерным особенностям);



Анализ и редактирование результатов на уроках геодезии.

Созданная по данной технологии карта служит основой геоинформационной

системы, легко редактируется, сохраняя при этом свою целостность.

Приложение 1

5

Приложение 2

6

Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5

7

Приложение 6

Список литературы:

8

Геоинформатика в лесном хозяйстве: Учебник / И.А.Вулкова. М.:ВНИИЛМ,

2015.-216с, .сш.

Практикум по геодезии: Учебное пособие для вузов / Под ред. Г.Г.Поклада.- 2-

е изд. –М.: Академический Проект; Гаудеамус, 2012.-470с.- (Фундаментальный

учебник: библиотека геодезиста и картографа)

Географические информационные системы: Учебное пособие / В.В.Фомин,

З.Я.Нагимов,

С.А.Шавнин,

Д.Ю.Голиков:

Уральский

государственный

лесотехнический университет. Екатеринбург, 2013.90с.

9