Создание цифровой модели рельефа

Рассматриваются практические вопросы использования средств визуализации ГИС SURFER в учебном процессе.

Современные геоинформационные системы являются мощным инструментом для многих исследований, выполняемых в различных областях - научных и производственных. В связи с этим, по мнению авторов, особенностью подготовки студентов в этом направлении является овладение ими общей идеологией геоинформационной системы, т.е., виртуальной среды экологических исследований, моделирующую и адекватно представляющую реальную среду. Мы убеждены, что понять и хотя бы в минимальных объемах освоить какой-либо сложный и многоплановый пакет с приложениями можно единственным способом - путем разработки и построения собственного ГИС-проекта.

При этом целесообразно работу выполнять в два этапа:

• Подготовительный, в ходе которого каждый студент выполняет индивидуальную обработку данных, после чего все отработанные варианты сливаются в единую базу данных и соединяются в едином проекте, который и завершает первую (подготовительную часть работы).
  
• Вторая часть проекта носит бригадный характер. После того, как карта интегрируется в общий проект, в нем образуется значительный массив точек наблюдений, вполне достаточный для обучения основным аналитическим методам работы в ГИС.
  

В качестве примера рассмотрим технологию создания цифровой модели рельефа центральной части Тульской области в качестве контрольно-курсовой работы по дисциплине "Информационные технологии". Исходными данными явились отсканированные листы топографических карт Генштаба масштаба 1:100000, "склеенные" в графическом редакторе (рис. 1)

Рис. 1 – Исходная топографическая карта района

Примерные границы района: северо-запад - г. Алексин; северо-восток - г. Мордвес, юго-восток - г. Богородицк, юго-запад - Плавск. Далее карта была разбита на 32 участка (по числу студентов + преподаватель)

Оцифровка участка велась с использованием программы - векторизатора EASY TRACE (рис. 1,2) с экспортом данных в текстовый файл и дальнейшей обработкой в программе EXCEL.

Рис. 2 – EASY_TRACE - полуавтоматическая трассировка топоосновы

Среднее число точек на участок - 7500 (от 5000 до 10000 в зависимости от сложности рельефа)

Рис. 3 – Плотность оцифровки горизонталей

Качество оцифровки проверялось с использованием двумерных и объемных форм визуализации (рис. 4)

Рис. 4 – Визуализация ЦМР с наложением топоосновы

Сшитая GRID-сетка имеет размер Grid Size: 2786 строк x 2462 колонок (всего 6859132 точек) .

Одной из возможностей созданной ЦМР центрального района Тульской области является использование ее для подсчета площади водосбора (рис. 5).

Рис. 5 – Использование векторных карт для визуализации движения поверхностных вод

Выводы:

• Современные ГИС являются мощным аналитическим инструментом с широкими возможностями;
  
• Изучение элементов ГИС наиболее эффективно при комплексном подходе применения других программных средств, так и при выполнении студентами достаточно объемного комплексного проекта.
  

1. Государственный кадастр недвижимости и земельно-имущественные отношения
   
2. Мониторинг природных ресурсов и охрана окружающей среды
   
3. Комплексное использование природных ресурсов
   
4. Современные вопросы геологии
   
5. Физика горных пород
   
6. Новые технологии в природопользовании
   
7. Применение современных информационных технологий
   
8. Экономические аспекты недвижимости
   
9. Мониторинг использования объектов недвижимости
   
10. Топографо-геодезическое обеспечение кадастровых работ