Авторизация

Логин:
Пароль:
Восстановить пароль
Регистрация
  • Форум
  • Блоги
  • Контакты
  • Новости
  • Продукты
  • Отрасли
  • Обучение
  • Поддержка
  • События
  • О компании
  • 1 (24) | 2003 Применение гис в гидротехнике

    Беккер А.Т, профессор;
    Любимов В.С., старший научный сотрудник;
    Баенхаев А.В., доцент; Ким Л.В., доцент;
    Вырупаев А.А., студент
    Дальневосточный государственный технический
    университет, Владивосток,
    E-mail: email: geconmsk@gecon.ru

    Осенью 2001 года сотрудники и студенты Строительного института Дальневосточного государственного технического университета принимали участие в работах по обследованию семи портов о. Сахалин (рис. 1). Эти работы выполняла кафедра гидротехники по договору с «Сахалин Энерджи Инвестмент Компани Лимитед» в рамках проекта «Сахалин-2». В комплекс работ входили:

    • гидрографические и геофизические изыскания;

    • инженерно-геологические изыскания;

    • обследования причалов;

    • геоэкологические и гидробиологические изыскания.


    Рис. 1.
    Схема расположения обследуемых портов о. Сахалин.

    При выполнении работ для обработки полевых данных, их визуализации и выпуска картографической продукции было решено использовать географические информационные системы. При выборе базовой ГИС были выдвинуты следующие требования:

    • простота освоения;

    • поддержка современных геоинформационных технологий, стандартов и форматов;

    • простота создания картографической продукции;

    • возможности анализа пространственных данных;

    • не слишком высокие требования к аппаратной части.

    Эти требования и обусловили выбор в качестве основы настольной геоинформационной системы ArcView GIS 3.2 с дополнительными модулями, которая позволяет достаточно просто генерировать точечные, линейные и полигональные объекты из табличных данных, формировать компоновки - выходные документы для печати. Кроме того, легкость освоения ArcView позволила привлечь к работам студентов, не прошедших курс обучения ГИС. Программа осваивалась ими в ходе выполнения обследования сахалинских портов.

    Основные сложности возникли при обработке полевых данных. Промеры глубин выполнялись традиционными методами: позиционирование судна осуществлялось теодолитами, глубины определялись аналоговым эхолотом. Поэтому могли возникать ошибки и при оцифровке исходных данных, и при стыковке координат и глубин.

    По полевым данным для каждого порта были созданы шейп-файлы: берег, береговые и прибрежные объекты, точки опорной геодезической сети, галсы промерного судна, точки с глубинами, галсы профилографа, галсы судна с гидролокатором бокового обзора (рис. 2).


    Рис. 2.
    Порт Холмск. Схема галсов ГБО с характерными точками (фрагмент).

    По точкам с глубинами первоначально в ArcView строилась поверхность в виде нерегулярной триангуляционной сети - TIN. Так как TIN строится быстро, можно было сразу визуально оценивать и выявлять ошибки в исходных данных. На рис. 3 показана модель рельефа дна в виде поверхности TIN подходного участка акватории порта Холмск.


    Рис. 3.
    Модель дна TIN подходного участка порта Холмск.

    Окончательно модель рельефа дна строилась в виде поверхности грид. Для ее интерполяции использовался метод Кригинга линейного типа. Эта модель строилась с помощью расширения Kgdi.avx, скаченного с web-сервера ESRI. Оно удобно тем, что позволяет ограничивать область грида с помощью полигонального шейп-файла. Время расчета грида существенно увеличивалось при увеличении размеров участка. Например, протяженность промеренного участка акватории порта Поронайск - около 4 километров, и время интерполяции грида составило более суток на компьютере Pentium III-733/128M. На рис. 4 показан рельеф дна в виде поверхности грид акватории порта Холмск, а на рис. 5 - порта Поронайск.


    Рис. 4.
    Рельеф дна акватории порта Холмск.


    Рис. 5.
    Рельеф дна акватории порта Поронайск.

    На основе поверхностей грид строились линии изобат с шагом 1 м и 0,5 м, которые затем использовались при формировании различных выходных документов. По промерам создавались планы глубин в масштабах 1:1000 и 1:2000 для всей акватории порта и в масштабе 1:500 - для каждого причального сооружения. Фрагмент плана глубин у причала № 2 порта Невельск приведен на рис. 6. В стандартном ArcView некоторые неудобства возникали при необходимости многостраничной печати. Большинство карт не вмещалось на один лист. Например, одна карта масштаба 1:1000 акватории порта Поронайск состояла из 6 листов формата A0. Автоматизировать процесс многостраничной печати позволило расширение lay_blade.avx, найденное на web-сайте DATA+.


    Рис. 6.
    Фрагмент плана глубин в тонах у причала № 2 порта Невельск.

    Для построения профилей дна использовалось расширение Profile Extractor (PE60_sa.avx), полученное с web-сервера ESRI. Пример профиля, построенного с его помощью, приведен на рис. 7.


    Рис. 7.
    Профиль подходного участка порта Холмск.

    Применение ArcView позволило выполнить требуемый объем работ в заданные сроки, представить выходную продукцию на достаточно высоком современном уровне. Информация, полученная в результате использования геоинформационных систем, используется в настоящее время при проектировании реконструкции обследованных портов. В целях систематизации хранения данных и упорядочивания доступа к ним формируется база геоданных. Для автоматизации полевых работ создается автоматизированный комплекс для изысканий, который позволит проводить промеры глубин, съемку профилографом и гидролокатором бокового обзора с использованием современного цифрового оборудования и компьютерной обработки данных.




    Версия для печати