Что из себя представляет цифровая модель местности?

Цифровая модель рельефа (ЦМР) — отображает как естественный рельеф территории, так и его техногенные элементы: улично-дорожную сеть, площади с твердым покрытием, водоотводные канавы, откосы и т.д.
Цифровая модель ситуации (ЦМС) — отображает объекты, расположенные на территории: здания, строения, сооружения, коммуникации.

Определение ЦММ в практике ИГДИ

В применении термина ЦММ до сих пор единого взгляда не сложилось. В практике инженерно-геодезических изысканий можно встретить обозначения и ЦММ, и ЦМР, и ЦМС, под ЦММ иногда понимается модель рельефа, иногда – рельефа и ситуации.

Понятие цифровой модели местности

СП 333.1325800.2017 «ИНФОРМАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ»:

3.9.2 инженерная цифровая модель местности ИЦММ: Форма представления инженерно-топографического плана в цифровом объектно-пространственном виде для автоматизированного решения инженерных задач и проектирования объектов строительства. ИЦММ состоит из цифровой модели рельефа и цифровой модели ситуации.

Как происходит создание цифровой модели местности

Как рельеф представлялся на планах раньше?

Результаты топографической съемки представлялись в виде плоского изображения на бумаге, где рельеф отображался посредством горизонталей (линий равных высот) и подписей высотных отметок.

Как теперь рельеф представляется в виде ЦМР?

С распространением компьютерных технологий появилась возможность трехмерного представления местности. Каждая снятая в процессе съемки точка имеет 3 координаты: плановые X, Y и высотную Z. По совокупности точек строится цифровая трехмерная модель, степень детальности которой зависит от густоты облака снятых точек.

Кроме точек, в построении модели участвуют структурные линии: естественного происхождения - линии перегибов рельефа, береговые линии водных объектов, и техногенного - верх и низ бордюров, подпорных стенок, кромки проезжих частей или пешеходных дорожек, границы покрытий, контуры зданий и строений. Структурные линии строятся на топографическом плане в виде 3D-полилиний, все узлы которых лежат на съемочных точках.

В каких программах происходит построение цифровой модели местности?

При построении топографических планов в векторном виде создание ЦМР является обязательным этапом. Применяемые в геодезической практике программные комплексы:

КРЕДО
Autocad Civil 3D
GeoniCS
Топоматик Robur
Pythagoras и другие)

Создают ЦМР в виде сети треугольников, вершины которых лежат на съемочных точках, а ребра укладываются по структурным линиям. По этой сети на основе интерполяции строятся горизонтали.

Методы съемки для ЦММ

Степень детальности и точности ЦМР зависит от метода получения точек. При наземных методах съемки (тахеометром или GPS-приемником) расстояния между точками значительные, между ними поверхность интерполируется.

Наиболее точной ЦМР получается при построении по данным лазерного сканирования, где плотность точек может достигать 3-5 точек на кв. см. Однако обработка таких массивов данных требует мощной компьютерной техники и может занимать значительное время.

У нас вы можете заказать построение ЦММ как по данным наземной съемки, так и с применением наземного лазерного сканирования и воздушного лазерного сканирования с БПЛА

TIN-поверхность - сеть треугольников с вершинами в съемочных точках

TIN-поверхность в изометрии с тонированием

TIN-поверхность с наложенными оградами и строениями

ЦМС по степени детальности также может варьировать, от простейшего отображения контуров застройки (как на рис.3), до детального 3D построения всех предметов местности (столбов, опор, наземных коммуникаций, сооружений, устройств…)

ЦММ как результат инженерно-геодезических изысканий, широко применяется в современном цифровом проектировании.

Какие задачи помогает решить создание ЦММ?

Современные технологии 3D-моделирования позволяют:

Автоматизировать построение продольных и поперечных профилей линейных сооружений, выполнить основные расчеты. Например, посчитать разницу между ЦМР местности и проектной ЦМР, то есть объем требуемых земляных работ.
На стадии проектирования по ЦМР и ЦМС можно выполнить реалистичную визуализацию будущего объекта на местности, оценить архитектурные решения, рассчитать, к примеру, на проекте автодороги расстановку видеокамер или дорожных знаков с учетом их видимости.
ЦМР является основой для широко входящего в практику BIM-моделирования – детальной трехмерной параметрической модели объекта от геологического строения участка под ним до внутренних сетей, расстановки оборудования и мебели в помещениях здания.

BIM является полным виртуальным аналогом объекта. Такая модель позволяет выполнить проектирование с применением автоматизированных систем с учетом всех природных и техногенных факторов:

рассчитать объемы работ
потребность в материалах
организовать обслуживание и эксплуатацию готового объекта, вплоть до окончания его жизненного цикла.

Постановлением Правительства РФ от 5.03.2021 г. №331 с 1 января 2022 года построение BIM-модели является обязательным требованием при проектировании всех объектов капитального строительства, финансируемых за счет государственного бюджета.