X Международная студенческая научная конференция
«Студенческий научный форум» - 2018
 
     

ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА ГИС В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Тимрязанский А.А., Филатова А.В.
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


Геоинформационные системы (ГИС) – это информационная система, используемая для сбора, хранения, пополнения, обработки, отображения и анализа данных, а также получения на их основе новой информации и знаний о пространственных объектах и явлениях. В настоящее время геоинформационные системы решают самые разные задачи в различных отраслях экономики.

Инструментальные пакеты позволяют настраивать систему в зависимости от задач. Эти системы обеспечивают решение таких задач как - цифрование карт, обмен данными в различных форматах, работа с реляционной базой данных, наложение карт, визуализация карт на дисплее, ответы на широкий набор запросов, интерактивное графическое редактирование, поиск объектов по их адресам и анализ линейных сетей с их оптимизацией. Классические ГИС могут быть поделены на два типа: ГИС профессионального уровня и ГИС настольного типа.

Среди множества различных видов программных технологий, работающих с графической информацией, в дорожной отрасли наиболее востребованы программные технологии: геоинформационные системы и системы автоматизированного проектирования.

Различие САПР и ГИС

Системы автоматизированного проектирования (САПР) призваны автоматизировать различные этапы проектирования автомобильных дорог, имеют богатые средства для работы с чертежами и схемами элементов дорог, а также позволяют работать с топографическими планами в крупном масштабе. Основной целью работы в САПР является создание проектной документации в виде чертежей, таблиц и ведомостей. Кроме того, САПР могут использоваться и на этапе строительства в основном только для документирования результатов исполнительной съемки и их передачи в ГИС и базы данных.

Геоинформационные системы (ГИС) предназначены для аккумулирования большим количеством разномасштабной картографической информации, анализа взаимосвязей объектов в пространстве, управления атрибутными характеристиками объектов. На этапах

проектирования сети дорог. ГИС помогают проанализировать различные варианты прохождения трасс автомобильных дорог, выступая, в первую очередь, как средство отображения тематических карт и как инструмент пространственного анализа.

При эксплуатации автомобильных дорог на первый план выходит возможность ГИС тесно работать с атрибутивной информацией, хранящейся в базах данных. ГИС позволяет быстро находить объекты на карте и получать детальную информацию по ним. С другой стороны, выполнив некоторый запрос к, результат можно очень наглядно представить на карте.

Функции ГИС

Классическая схема функций ГИС:

Рисунок 1. Функции ГИС

Классификации ГИС

настоящее время геоинформационными системами называют самые разные системы, решающие разнообразнейшие задачи. В связи с этим существует несколько классификаций, позволяющих более полно понять сущность ГИС. Классифицируют по:

  • Пространственному охвату (глобальные, планетарные, субконтинентальные, межнациональные, национальные, региональные, субрегиональные, локальные, ультралокальные);

  • Уровню управления (федеральные, региональные, муниципальные, корпоративные);

  • Области деятельности (управление, землепользование, градостроительство, бизнес, архитектура, геология, картография, транспорт и т.д.)

  • Функциональности (полнофункциональные, специализированные, для просмотра данных, для ввода и обработки данных);

  • Используемой модели данных (векторные, растовые, гибридные);

  • Компьютерной платформе (настольные, клиент-серверные).

ГИС в дорожном строительстве

Одними из главных особенностей транспортных систем является широкий территориальный охват и линейная протяженность сетей, вследствие чего сфера транспорта является одним из основных направлений применения технологии геоинформационных систем (ГИС). Эта технология специально предназначена для работы с данными в географическом контексте. Поэтому ГИС являются оптимальной платформой для частных и комплексных решений в сфере транспорта, при решении задач управления транспортной инфраструктурой на основе единого универсального критерия – пространственной составляющей, которая присуща практически всем типам данных. Эта развитая пространственная инфраструктура характеризуется большим разнообразием активов и объектов, протяженными сетями, мультимодальной логистикой и цепочками доставки грузов, товаров и людей. С ними связаны задачи управления, проектирования, строительства, содержания и развития, обеспечение безопасности движения и функционирования транспортных комплексов, мониторинг и получение ситуационной картины, навигация с поиском объектов и построением оптимальных маршрутов движения, задачи развития и управления муниципального, регионального и общенационального уровня, и многие другие. То есть, очевидно, что круг потребителей транспортной информации очень широк и далеко не ограничивается транспортниками и дорожными службами, информация о транспортных сетях и объектах нужна и перевозчикам, и правительственным органам, да и просто обычным людям.

Возможности ГИС позволяют по-новому взглянуть на весь транспортный комплекс и его элементы, представив их в картографическом виде и в виде многомерных расчетных моделей с учетом третьего (3D), четвертого (время) и пятого (стоимость) измерений, обнаружить неизвестные ранее взаимосвязи и отношения между объектами и данными. Современные ГИС позволяют создавать цифровые 3D-модели предприятий и территорий, прилегающих к автомобильным и железным дорогам, транспортным хабам, другим объектам и комплексам, с их точной пространственной привязкой и соответствующими атрибутами. Наконец, ГИС является уникальной технологией, позволяющей создать комплексные системы поддержки принятия решений и рабочих процессов.

Транспортники и связанные с ними структуры и организации все больше полагаются на возможности ГИС для планирования развития и поддержания инфраструктуры, управления техникой и оборудованием, взаимодействия с другими документированными ресурсами, важными для успешной деятельности.

Направление применения ГИС в дорожной сфере
  • управление объектами транспортных систем и имуществом терминальных комплексов, прежде всего, морских и аэропортов, а также планирование развития дорожной сети и выбор оптимальных коридоров для прокладки новых трасс;

  • управление парком транспортных средств и подвижным составом. Это классическая задача транспортной логистики, а ее цель – снизить общие расходы на транспортировку, ускорить выполнение заказов и улучшить качество обслуживания клиентов;

  • построение и оптимизация маршрутов на существующей дорожной сети с ее анализом, включая оценку эффективности, связности и доступности сети, выявление и отображение узких мест, планирование ее модернизации на этой основе;

  • мониторинг состояния дорожного полотна и планирование ремонтов.

  • управление дорожным трафиком, анализ транспортных потоков, обеспечение безопасности движения и анализ аварийности на дорогах, а также обеспечение охраны важных объектов транспортной инфраструктуры;

  • изучение воздействие транспорта на окружающую среду и людей, и влияния природных явлений, таких как погода, гололед, наводнения или оползни, на дорожное движение;

  • информационные услуги населению с предоставлением сведений о дорогах, маршрутах, расписаниях со средствами их картографического представления.

По всем этим направлениям ГИС позволяют создать или внедрить готовые решения для поддержки работы всех сотрудников соответствующих государственных ведомств и частных компаний, обеспечить удобный доступ к распределенным хранилищам данных и информационным ресурсам по транспортной отрасли и их наглядное, легкое для восприятия отображение.

Литература
  • lib.sibadi.org

  • esri-cis.ru

  • cyberleninka.ru

  • studfiles.net