Створення об’єктів введенням відносних координат. Побудова теодолітного ходу
Питання, що розглядаються: використання відносних полярних координат, нанесення розмірів, графічне визначення дирекційних куті, використання систем координат користувача.
При полярному способі введення координат задаються два параметри:
Відстань;
Кут між нульовим напрямком полярної системи відліку й вектором, спрямованим від початку координат до шуканої точки. Для додатного кута відлік ведеться проти годинникової стрілки (для від’ємного значення - за годинниковою стрілкою).
При введенні відносних полярних координат використовується два спеціальних символа:
Символ @ - означає, що координати беруться відносно останньої точки.
Символ < - означає, що наступне за ним значення є величиною кута.
Наприклад, запис @10<30 - означає, що наступна точка лежить на відстані 10 одиниць і під кутом 30° в попередньої точки.
Студент способом відносних полярних координат виреслює два об’єкта – тренувальний контур, який містить підказки до створення (видається викладачем), а також теодолітний хід, що зображений на наступному рисунку.
Для зміни систем координат користувача UCS (user coordinate system) застосовуються наступні способи:
• вибір нової площини XY або нової осі Z;
• введення нового початку координат;
• сполучення UCS із наявним об'єктом;
• сполучення UCS із гранню тіла;
• сполучення UCS із напрямком погляду;
Рисунок 6 – Завдання на викреслювання теодолітного ходу
• поворот UCS навколо однієї з її осей;
• розташування площини XY UCS перпендикулярно до напрямку, прийнятому за вісь Z;
• відновлення раніше збереженої UCS для сполучення із WCS (фіксована, так звана «світова система координат »);
• застосування наявної UCS до будь-якого видового екрана;
• повернення до попередньої UCS.
Розміщення, переміщення, обертання й відображення систем координат користувача проводиться за допомогою команди UCS. Викликати цю команду або варіанти її виконання можна з командного рядка або з падаючого меню Tools > New UCS. Найбільш зручним є виклик із плаваючої панелі інструментів UCS.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 4
Узагальнення навичок роботи з 2-d графікою в середовищі АutoCad
Питання, що розглядаються: Викреслювання фрагменту споруди. Створення цифрової карти засобами AutoCAD. Побудова масивів об’єктів. Експорт точкових, лінійних та площинних об’єктів
Для закріплення навичок роботи з 2-D графікою в середовищі АutoCAD, студент отримує завдання від викладача — це фрагмент споруди, та фрагмент растру для створення цифрової карти засобами AutoCAD.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 5
Видача завдання на курсову роботу
На даній лабораторній роботі відбувається видача завдання на виконання курсової роботи. Викладач пояснює суть роботи, вимоги до виконання курсової роботи.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 6
Опрацювання моделей рельєфу
Питання, що розглядаються: дослідження параметрів радарних знімків, формування растрових наборів, вивчення якості даних інструменти корекції растру, топографічний аналіз моделі рельєфу.
Для виконання роботи використаємо дані радарного знімання SRTM, виконаного у 2000 році на замовлення Геологічної служби США. Знімки знаходяться у відкритому доступі на сайті цієї установи http://dds.cr.usgs.gov/
Номенклатуру знімків завантажимо із сторінки
http://gis-lab.info/qa/srtm.html
Дані радарного знімання поширюються у глобальній системі WGS-1984. В подальшому для створення векторних об’єктів також приймемо цю систему координат.
Підготовка даних радарного знімання
до гідрологічного аналізу
Географічне опрацювання даних радарного зондування Землі виконаємо для поділу території на водозбірні площі. Це дає можливість конкретизувати умови формування повеней та паводків для об’єктів прогнозу.
1. Отримані радарні знімки перед початком виконання гідрологічного аналізу місцевості мають бути перекласифіковані та зведені у єдиний набір растрів (рис. 8).
Рисунок 8 - Перекласифікація растів
Перекласифікація дає можливість візуалізувати особливості рельєфу, а також налаштувати крок гіпсометричної шкали рельєфу. Мозаїка растрів є результатом об’єднання окремих знімків в один набір (ArcToolBox – Data Managament tools - Raster). Це збільшує обсяг файлу, який опрацьовується системою, але є необхідним кроком для аналізу площ, територія яких лежить на декількох знімках. На рисунку 9 показано приклади вихідних та зведених растрів.
|
|
Рисунок 9 - Створення мозаїки растрів |
|
Як видно, мозаїка приводить різні знімки до однієї класифікаційної шкали та склеює сусідні знімки по крайніх пікселях, які на них дублюються.
Наступним кроком є виправлення пікселів растру, для яких не збережено значень висоти, а натомість автоматично прописано атрибут NoData. Це має місце у тому випадку, коли до сенсорів радару не повернувся відбитий сигнал від поверхні Землі. Причинами цього можуть бути складний рельєф, особливості підстильної поверхні. Ділянки території із відсутніми даними на знімках відображаються білим кольором (рис. 10)
Рисунок 11 - Побудова
ліній току з використанням інструменту
Flow
Path
Tracing
Рисунок 10 - Фрагмент знімку із значеннями пікселів NoData
Наявність таких ділянок ускладнює виконання гідрологічного аналізу рельєфу та не дає можливості моделювати лінії току, що продемонстровано на рисунку 11.Як видно, програма не змогла продовжити лінію току після пікселів з відсутніми даними.
Для корекції растру використано команди Fill та Con (від слова «Conditional») додатку ArcGIS Spatial Analyst.
Команда Con(IsNull([raster]), 0, [raster]) виконується у вікні калькулятора растрів. Наведений вираз присвоює ділянкам із NoData значення висоти рівне 0 м. В подальшому команда заповнення Fill приводить растрове поле до більш однорідного виду, як це показано на рис. 12.
|
Рисунок 12 - Профіль локального пониження до та після використання команди Fill |
Метою гідрологічного аналізу рельєфу було встановлення водозбірних територій із заданим порогом чутливості – тобто виокремлення водозборів для річок різних порядків.
Для цього на основі аналізу моделі рельєфу було побудовано модель елементарних напрямків ліній току Flow Direction за напрямками найбільшої крутості для кожної комірки.
Похідною від попередньої моделі є модель акумулювання стоку. Інтенсивність ліній відображає порядок русел і залежить від кількості попередньо включених ліній акумулювання стоку
Наступним кроком є відбір русел за допомогою інструменту Stream Definition. Налаштування його порогу чутливості (задається кількість пікселів, якими має бути представлений водозбір, що відбирається) визначає кількість елементарних водозбірних територій, яка буде встановлена системою. Після поділу отриманої гідрографічної мережі на безприточні ділянки є можливість будувати полігональні об’єкти, які відповідають водозбірним територіям (рис.13).
Рисунок 13 - Встановлення русел, для яких буде визначено водозбірні площі
Встановлені водозбірні басейни є основою просторового аналізу з метою для подальшого моделювання варіантів розвитку надзвичайних ситуацій, зумовлених повенями.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 7