Занятие №1 Практическое применение программы Corel draw и создание чертежей элементов дорог

Виды исходных данных
Основные исходные данные, применяемые в системе CREDO ТОПОПЛАН 1.0 для создания цифровой модели местности:
• данные по точкам с координатами XYZ, именем точки и кодом объекта, записанные в текстовых файлах произвольного формата (TXT-файлы). При импорте данных пользователь самостоятельно настраивает состав и формат импортируемых данных;
• многоцветные растровые подложки с топографическими планами или абрисами, предварительно трансформированные в системе Transform (файлы TMD). К тому же растр может использоваться и при создании чертежей топопланов;
• чертежи топографических планов, выполненные в различных системах и сохраненные в формате системы AutoCAD (файлы DXF). При импорте сохраняется структура слоев и настраивается характер импорта тех или иных объектов чертежа. Так, например, блоки могут загружаться в виде точечных топографических объектов, отрезки заданного стиля линии — линейными топографическими объектами и т.д.;
• результаты обработки полевых измерений, выполненных в системе CREDO_DAT 3.0 (файлы GDS). При импорте данных сохраняются топографические объекты, закодированные в поле или созданные при камеральной обработке результатов съемки. Кроме того, в системе сохраняются связи съемочных точек со станциями тахеометрии;
• данные по цифровой модели местности или проекта, полученные из систем CREDO_TER и CREDO_MIX. При загрузке данных сохраняется иерархическая структура слоев ЦММ и происходит преобразование элементов ЦММ в те или иные рельефные, ситуационные или графические, в зависимости от настроек кодификатора, элементы (рис. 4.3).

Рис. 4.3.

При загрузке текстовых файлов или данных, подготовленных в системах CREDO_DAT, CREDO_TER или CREDO_MIX, используются различные системы кодирования, настраиваемые пользователем и позволяющие автоматически преобразовывать данные в топографические объекты.

Геометрические построения
Как и во втором поколении комплекса CREDO, основу для создания цифровой модели местности в новой системе составляют точки, имеющие разный тип и статус: основные и дополнительные, ситуационные и рельефные. Помимо точек, которые создаются или импортируются пользователем, в системе обеспечивается удобное использование «виртуальных» точек, которые фактически не существуют, но могут применяться при построениях. Примеры таких точек — точки пересечения или касания геометрических элементов или тематических объектов, точки минимальной кривизны или точки ортогональных касательных к криволинейным элементам и др. (рис. 4.4).

Рис 4.4

На основе исходных точек создаются элементы базовой геометрии, которые бывают нескольких типов: отрезок прямой, дуга окружности, гладкосопряженная кривая (ГСК) на основе сплайна. Наличие ГСК позволяет сократить количество исходных точек (отрезков) при описании различных естественных объектов, например кромки леса или берега реки, а также улучшить качество представления таких объектов.

Цепочка сопрягающихся или пересекающихся сегментов базовой геометрии может быть объединена в единую полилинию, являющуюся геометрической основой для топографического объекта, структурной линии или другого линейного объекта. Полилиния, у которой начальная точка совпадает с конечной, является замкнутой и описывает регион или площадной топографический объект.
Создание топографических объектов может выполняться как по заранее подготовленным полилиниям, так и с одновременным созданием базовых геометрических элементов и полилиний. В системе CREDO ТОПОПЛАН 1.0 разработан обширный инструментарий координатной геометрии для создания геометрических элементов и редактирования пространственного положения топографических объектов.

Цифровая модель ситуации

Для создания цифровой модели ситуации в системе CREDO ТОПОПЛАН 1.0 разработан классификатор топографических объектов. Данные классификатора составляют многослойную систему, в которой описываются точечные линейные и площадные топографические объекты. Для редактирования данных в классификаторе с системой поставляется соответствующий редактор (рис. 4.5).

Рис 4.5

Объекты всех типов локализации имеют ряд общих свойств. Одним из преимуществ системы является возможность настройки для каждого объекта уникального состава семантических свойств, которые в том числе могут использоваться при формировании условного знака объекта.

Следующим важным преимуществом новой системы является определяемый пользователем масштабный ряд визуализации объекта. Один и тот же объект, в зависимости от настроек классификатора и текущего масштаба съемки, может либо отображаться на плане разными символами, либо не отображаться совсем. Данная возможность позволяет пользователю частично автоматизировать генерализацию топографического плана.
В системе существенно расширены возможности визуализации топографических объектов. К примеру, условные знаки могут содержать регионы с заливкой, подписи семантических свойств, линейные объекты имеют настраиваемые стили отображения начала, середины и конца; для площадных объектов добавлены возможности штриховки и т.д. и т.п.
Для управления визуализацией заданных топографических объектов разработан новый инструмент установки фильтров видимости для отдельных объектов или групп тематических объектов. Тематические фильтры дают возможность управлять видимостью различных объектов, расположенных в одном геометрическом слое, что позволяет достаточно легко получать тематические топографические планы.

Цифровая модель рельефа

В системе CREDO ТОПОПЛАН 1.0 предусмотрено большое число разнообразных методов создания и редактирования цифровой модели рельефа. Основу цифровой модели релье фа составляют точки с координатами XYZ, имеющие статус рельефных. На их основе создается сеть треугольников, описывающих поверхность рельефа. Для поиска характерных точек, например близко расположенных друг к другу, предусмотрен ряд вспомогательных функций (рис. 4.6).

Рис 4.6

Для создания и редактирования поверхности также используются структурные линии, при помощи которых моделируются характерные участки, такие как тальвеги и водоразделы, а также другие изломы поверхности. Геометрия структурных линий в плане может включать и криволинейные элементы, что позволяет точнее и удобнее моделировать естественный рельеф либо производить оцифровку горизонталей по растру. Структурная линия может иметь один или два профиля, редактируемых пользователем. Наличие двух вертикальных профилей у структурной линии позволяет моделировать участки с вертикальной поверхностью, такие как подпорные стенки, бордюры и пр.

В системе предусмотрены как стандартные возможности редактирования, такие как переброска ребер треугольников, так и новые возможности пересоздания поверхности вдоль структурной линии, заполнения «пустот» внутри существующей поверхности и пр.
Для управления стилем отображения поверхности в CREDO ТОПОПЛАН 1.0 используется инструмент выделения некоторых групп треугольников, описывающих участки одного стиля отображения. В системе увеличено количество возможных стилей для отображения поверхности рельефа, откосов, проектных поверхностей, различных изолиний.
Пользователю предоставляется удобный инструмент для редактирования групп, переброски части треугольников в другие группы, объединения и разделения групп треугольников. Для каждой группы треугольников может быть установлен свой стиль и настройки шага основных и дополнительных горизонталей, отметка вспомогательной горизонтали, шаг и вид штрихов откоса и т.д.
Кроме того, в системе используется два вида визуализации откосов: поверхность откоса и ситуационные откосы. Инструментарий работы с откосами позволяет не только дать топографическое представление откоса, но и проконтролировать корректность построенной поверхности. Для анализа созданной поверхности разработаны функции просмотра профиля произвольной геометрии в плане, а также градиентов и направлений стока.
Для прорисовки отметок и бергштрихов на горизонталях разработан новый инструмент — маски бергштрихов. Они представляют собой создаваемую пользователем на плане полилинию, в точках пересечения которой с горизонталями прорисовываются бергштрихи или подписываются отметки. Редактирование планового положения маски бергштрихов позволяет легко добиться требуемого качества отображения поверхности рельефа.
Создание чертежей топопланов
В системе CREDO ТОПОПЛАН 1.0 применена принципиально новая идеология выпуска чертежей топографических планов — создание и выпуск чертежной модели.
Чертежная модель создается системой с помощью выбранного пользователем шаблона чертежа или планшета, который соответствующим образом ориентируется на цифровой модели местности (рис. 4.7). Для создания и редактирования шаблонов чертежей или планшетов вместе с системой поставляется необходимая утилита.

Рис 4.7

После ориентации и определения дополнительных параметров штампа чертежа или зарамочного оформления планшета система создает новый проект, в котором автоматически появляются предварительно описанные рамки, штампы и другое оформление (рис. 4.8). В области печати на основе видимых структурных линий, топографических объектов, горизонталей, штрихов откосов, крестов координатной сетки и других объектов ЦММ создаются их двумерные графические представления из текстов, графических масок и регионов.

Рис. 4.8

К примеру, горизонталь в цифровой модели рельефа является виртуальной, то есть не существует, но постоянно рассчитывается, прорисовывается и удаляется из памяти при каждой перерисовке экрана или изменении данных модели. Это позволяет видеть на плане фактическое положение горизонтали при любых изменениях поверхности. В чертежной модели горизонталь является графической маской заданного цвета и толщины, плановая геометрия и свойства которой могут быть отредактированы пользователем.

Созданный таким образом проект содержит чертежную модель фрагмента цифровой модели местности, и обе модели уже не связаны друг с другом, то есть изменения, выполненные в одной модели, не влияют на данные другой модели.
Все графические элементы чертежной модели доступны для редактирования и удаления. Пользователь может доработать чертеж, то есть выполнить дополнительные построения, импортировать текстовые файлы с ведомостями, подписать кресты координатной сетки, вычистить построения под текстовыми строками, провести «косметическое» редактирование горизонталей и т.д. В процессе редактирования чертежной модели проект может быть сохранен в базу объектов и открыт другим пользователем для просмотра.
В системе может быть последовательно создано несколько чертежных моделей в одном или разных масштабах. Для компоновки разных фрагментов топоплана на одном листе предусмотрены возможности интерактивной трансформации координат проекта.
Сформированные чертежи топографических планов выводятся пользователем на бумагу в соответствии с настройками периферийного устройства. В системе поддерживаются удобные настройки для выполнения многостраничной печати. Кроме того, созданные чертежные модели могут быть экспортированы в графические файлы формата DXF для передачи заказчику.
Гибкие возможности организации данных, развитые методы координатной геометрии и интерактивного графического редактирования, высокая скорость и точность построений, широкие возможности работы с семантикой, тесная взаимосвязь с другими системами комплекса CREDO — все эти качественные характеристики делают систему CREDO ТОПОПЛАН 1.0 эффективным инструментом для создания полноценной цифровой модели местности инженерного назначения с целью ее последующего использования при проектировании, строительстве и эксплуатации строительных объектов, а также в кадастровых и геоинформационных системах.