Автоматизация обработки данных - Autodesk International ...
Автоматизация обработки данных - Autodesk International ...
Автоматизация обработки данных - Autodesk International ...
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>Автоматизация</strong> <strong>обработки</strong> <strong>данных</strong><br />
топогеодезической съемки<br />
в программной среде AutoCAD Civil 3D<br />
Сергей Круглов<br />
Программный продукт от компании<br />
<strong>Autodesk</strong> для проектирования<br />
объектов инфраструктуры<br />
AutoCAD Civil 3D стал в последнее<br />
время достаточно популярным в<br />
среде проектировщиков транспортных<br />
сооружений, генпланов<br />
объектов промышленного<br />
и гражданского строительства,<br />
трубопроводных сетей и других<br />
инженерных коммуникаций, чтобы<br />
претендовать на звание стандарта<br />
отрасли. В нашей стране этот инновационный<br />
инструмент успешно<br />
используется тысячами специалистов<br />
от Калининграда до Сахалина<br />
для выполнения сложных и современных<br />
проектов.<br />
Среди основных преимуществ<br />
выбранного решения пользователями<br />
отмечаются: быстрое<br />
формирование концепции и выполнение<br />
проекта; гибкое проектирование,<br />
основанное на взаимодействии<br />
объектов и позволяющее<br />
добиться аккуратности<br />
и связности всех частей проекта;<br />
многопользовательский доступ<br />
к проекту и его элементам; возможность<br />
быстрой разработки,<br />
оценки проекта и подготовки<br />
выходной документации; совмещение<br />
чертежных возможностей<br />
AutoCAD и специализированных<br />
функций проектирования; богатый<br />
набор функций API (интерфейс<br />
прикладного программирования),<br />
позволяющий строить<br />
решения, основанные на общих<br />
моделях <strong>данных</strong>; возможность<br />
расширения функционала; модель<br />
динамического проектирования,<br />
содержащая основные<br />
элементы геометрии и поддерживающая<br />
интеллектуальные<br />
связи между объектами (точки,<br />
поверхности, земельные участки,<br />
дороги и планировка); поддержка<br />
чертежных стандартов и стилей;<br />
автоматическое формирование<br />
2 Июнь/2011<br />
Сергей Круглов — руководитель направления «Инфраструктура<br />
и ГИС» компании «АйДиТи», авторизованный инструктор<br />
<strong>Autodesk</strong>.<br />
Инженер-аэрофотогеодезист по образованию, специалист с<br />
10-летним стажем работы в области инженерно-геодезических<br />
изысканий, руководитель проектов внедрения САПР и ГИС в<br />
ряде проектно-изыскательских организаций.<br />
планов; функциональные возможности<br />
AutoCAD Map 3D.<br />
Стартовая точка любого инфраструктурного<br />
проекта — проведение<br />
комплекса изысканий. Для<br />
разработки экономически целесообразных<br />
и технически обоснованных<br />
решений следует изучить<br />
необходимые для всесторонней<br />
оценки природные и техногенные<br />
условия района, площадки,<br />
участка, трассы проектируемого<br />
строительства. Топогеодезические<br />
работы являются неотъемлемой<br />
составляющей процессов проектирования,<br />
строительства и эксплуатации<br />
объектов.<br />
Так что совсем не случайно в<br />
среде инженеров-изыскателей, геодезистов<br />
и топографов всё чаще<br />
поднимается вопрос: «А нужен ли<br />
нам Civil 3D?»<br />
Данный вопрос сегодня очень<br />
актуален. Тема автоматизации <strong>обработки</strong><br />
топогеодезической съемки в<br />
программной среде AutoCAD Civil 3D<br />
активно освещалась в последние<br />
полгода на различных информационных<br />
мероприятиях — конференциях,<br />
вебинарах и семинарах.<br />
Актуальной она стала вследствие<br />
появления возможности обеспечить<br />
действительно единую среду для<br />
выполнения инфраструктурных проектов,<br />
включая стадию инженерных<br />
изысканий. Возросшие возможности<br />
программной среды, обеспечивающие<br />
ее успешное применение<br />
для <strong>обработки</strong> <strong>данных</strong> изысканий,<br />
включают: новые инструменты модуля<br />
«Съемка» (Survey), поддержку<br />
со стороны производителей геодезического<br />
оборудования и независимых<br />
разработчиков, наличие<br />
в поставке русскоязычной версии<br />
полной библиотеки условных знаков<br />
(Условные знаки для топографических<br />
планов масштабов 1:5000,<br />
1:2000, 1:1000, 1:500. М.: ФГУП<br />
«Картгеоцентр», 2005), вышедший<br />
в прошлом году программный модуль<br />
для инженерно-геологических<br />
изысканий GS.Geology для AutoCAD<br />
Civil 3D (разработчик — компания<br />
«ПОИНТ»). AutoCAD Civil 3D получил<br />
сертификат соответствия<br />
требованиям нормативных документов:<br />
СНиП 11-02-96 «Инженерные<br />
изыскания для строительства.<br />
Основные положения»; СНиП<br />
3.01.03-84 «Геодезические работы<br />
в строительстве»; СП 11-104-97<br />
«Инженерно-геодезические изыскания<br />
для строительства» и ГОСТ<br />
Р 21.1101-2009 «СПДС. Основные<br />
требования к проектной и рабочей<br />
документации».<br />
Вопрос о том, нужен ли им Civil<br />
3D, у геодезистов и топографов<br />
возникает порой самостоятельно<br />
на основе полученной от коллег<br />
или партнеров <strong>Autodesk</strong> информации<br />
и неразрывно связан с другими:<br />
насколько более эффективной<br />
станет работа с новым инструментом,<br />
действительно ли оправдаются<br />
затраты на закупку и освоение и<br />
как быстро? Однако зачастую приходится<br />
сталкиваться с ситуацией,<br />
когда программный продукт в проектных<br />
организациях уже закуплен<br />
(или снят с полки), его начинают<br />
(или уже вовсю применяют) для<br />
реализации всего комплекса проектных<br />
работ, и изыскатели (в<br />
основном консервативные пользователи<br />
программных средств) оказываются<br />
под давлением проектировщиков,<br />
требующих исходную<br />
информацию о местности в виде<br />
не только классического топографического<br />
плана, но и трехмерной<br />
модели местности, а в ряде случаев<br />
еще и с созданными в формате<br />
Civil 3D трассами и профилями.<br />
Причем воздействие оказывается<br />
не только на собственные топогеодезические<br />
подразделения, но<br />
и на подрядные изыскательские<br />
организации. В такой ситуации вопрос<br />
«А нужен ли нам Civil 3D?»<br />
сопровождается рядом других:<br />
действительно ли стоит отказываться<br />
от проверенных годами
Рис. 1. Время выполнения топогеодезических работ<br />
средств работы, сможет ли новый<br />
инструмент полноценно заменить<br />
старый, можно ли перейти на Civil<br />
3D с минимальными издержками,<br />
да еще и повысить скорость и качество<br />
работы?<br />
Настоящая статья поможет ответить<br />
на перечисленные вопросы.<br />
Краеугольным камнем в процессе<br />
автоматизации <strong>данных</strong> топогеодезической<br />
съемки является<br />
полевое кодирование точек съемки.<br />
Несмотря на то что полевое<br />
кодирование достаточно широко<br />
используется геодезистами во<br />
всем мире уже более десятка лет,<br />
во многих изыскательских структурах<br />
применяются более традиционные<br />
методы камеральной<br />
<strong>обработки</strong> — в CAD-программу<br />
загружаются точки с номерами и<br />
уравненными в специальных приложениях<br />
координатами, далее по<br />
этим точкам на основе полевых<br />
абрисов топографами из камеральной<br />
группы отрисовывается<br />
ситуация (с помощью примитивов<br />
— линий, дуг, штриховок и<br />
блоков) и строится рельеф в виде<br />
горизонталей. Это весьма трудоемкая<br />
методика, не исключающая<br />
совершения ошибок из-за неопытности<br />
или невнимательности исполнителя.<br />
И конечно, в случае<br />
корректировки <strong>данных</strong> — к примеру<br />
когда необходимо выполнить<br />
досъемку площадки и взаимно<br />
уравнять старые и новые теодолитные<br />
и высотные ходы — придется<br />
с огромным трудом перерисовывать<br />
всю ситуацию и данные<br />
о рельефе.<br />
Имея на выходе полевой работы<br />
только информацию о геометрическом<br />
положении точек (измерения<br />
углов и расстояний или координаты),<br />
невозможно никакими программными<br />
средствами автоматически<br />
сформировать цифровой<br />
топографический план.<br />
Диаграмма на рис. 1 показывает<br />
усредненные временные затраты<br />
на изыскательские работы по традиционной<br />
методике и с помощью<br />
технологии «От изысканий к модели»,<br />
реализованной в AutoCAD<br />
Civil 3D. Эта диаграмма отражает<br />
результаты исследования, проведенного<br />
компанией <strong>Autodesk</strong> в<br />
десятках геодезических организациях.<br />
Как видите, при работе с<br />
полевым кодированием (которое<br />
поддерживает всё современное<br />
геодезическое оборудование) изза<br />
ввода дополнительных <strong>данных</strong><br />
в виде описаний точек и линий<br />
продолжительность полевых работ<br />
возрастает на 30%. Причем<br />
в наиболее продвинутых геодезических<br />
приборах значительно<br />
оптимизирован ввод кодов, что<br />
позволяет снизить временные<br />
издержки. Увеличение продолжительности<br />
работы в поле с лихвой<br />
компенсируется существенным<br />
сокращением времени, выделяемого<br />
на камеральную обработку<br />
съемки и формирование выходной<br />
документации. В среднем затраты<br />
уменьшаются в 3-4 раза. Общий<br />
итог: с применением методологии<br />
«От изысканий к модели»,<br />
реализованной в AutoCAD Civil 3D,<br />
можно сократить время выполнения<br />
топогеодезических работ на<br />
30-50% по сравнению с традиционными<br />
методами.<br />
Кроме уменьшения сроков, на<br />
выходе у топографов получается<br />
не просто электронный чертеж,<br />
а динамическая трехмерная модель<br />
местности, выполненная с<br />
высоким качеством независимо<br />
от уровня исполнителя и удовлетворяющая<br />
нуждам потребителей<br />
продукции.<br />
Преимущества методологии<br />
«От изысканий к модели» очевидны,<br />
но как же она работает?<br />
Опишем, в чем заключается работа<br />
геодезиста-топографа в среде<br />
AutoCAD Civil 3D.<br />
Выполнена инструментальная<br />
съемка в поле. Для получения<br />
<strong>данных</strong> из электронных регистраторов<br />
геодезических приборов<br />
возможно использовать<br />
как средства, предлагаемые<br />
производителями оборудования,<br />
так и имеющееся в поставке<br />
Auto CAD Civil 3D расширение<br />
SurveyLink. Данное расширение<br />
способно и скачать файл из прибора,<br />
и преобразовать его в формат,<br />
понятный непосредственно<br />
Civil 3D, — FBK (<strong>Autodesk</strong> Softdesk<br />
Field Book). К сожалению, расширение<br />
имеет не только англоязычное<br />
название, но и англоязычный<br />
интерфейс, смущающий некоторых<br />
отечественных пользователей<br />
программы. Не стоит расстраиваться<br />
— скажем спасибо А.А. Китанину,<br />
разработчику бесплатного<br />
русскоязычного программного<br />
средства «Редактор измерений».<br />
С помощью модуля Total Station<br />
Agent, входящего в программу,<br />
можно легко импортировать/экспортировать<br />
файлы измерений и<br />
Рис. 2. Модуль «Съемка»<br />
координат из топогеодезического<br />
оборудования. В самом средстве<br />
имеется возможность редактирования<br />
<strong>данных</strong> и сохранения их в<br />
требуемый формат, в том числе<br />
<strong>Autodesk</strong> FBK. Кроме как с помощью<br />
Survey Link Extension и<br />
«Редактора измерений», задачу<br />
конвертации <strong>данных</strong> из проприетарных<br />
форматов производителей<br />
оборудования в формат Civil<br />
3D несложно решить с помощью<br />
бесплатных утилит от самих же<br />
производителей оборудования<br />
(Trimblelink, Topconlink, SokkiaX-<br />
Change и др.).<br />
Модуль «Съемка» (Survey),<br />
предназначенный для <strong>обработки</strong><br />
<strong>данных</strong> топогеодезической съемки<br />
в программном комплексе<br />
AutoCAD Civil 3D, расположен вне<br />
среды черчения и конструктивно<br />
состоит из баз <strong>данных</strong>: основных<br />
— баз <strong>данных</strong> съемки, и<br />
вспомогательных — баз <strong>данных</strong><br />
оборудования и баз <strong>данных</strong> префиксов<br />
фигур (рис. 2).<br />
Базы <strong>данных</strong> съемки, оборудования<br />
и префиксов фигур при<br />
установке программы локально<br />
располагаются на рабочем месте<br />
пользователя. При организации<br />
коллективной работы над проектом<br />
базы <strong>данных</strong> разворачиваются<br />
на общем сетевом ресурсе.<br />
С помощью удобного мастера<br />
импорта <strong>данных</strong> в базу <strong>данных</strong><br />
съемки загружаются данные —<br />
Июнь/2011 3
Рис. 3. Полевое кодирование линейных объектов<br />
файлы с координатами точек,<br />
полевые журналы с «сырыми»<br />
измерениями углов и расстояний,<br />
файлы формата Land XML или<br />
определяются точки из чертежа.<br />
При импорте <strong>данных</strong> программа<br />
анализирует их на корректность<br />
и позволяет легко отыскать в исходных<br />
файлах ошибки.<br />
Данные разделяются внутри<br />
базы <strong>данных</strong> съемки на съемочные<br />
сети. Съемочная сеть — это<br />
набор соединенных друг с другом<br />
линий, которые представляют собой<br />
точки стояния инструмента<br />
геодезической съемки или пикеты.<br />
Она содержит все связанные<br />
с ней известные опорные точки,<br />
известные направления, точки<br />
стояния, измерения, полярную<br />
(тахеометрическую) съемку, определенные<br />
теодолитные ходы. Все<br />
данные съемки возможно вносить<br />
и редактировать вручную с помощью<br />
команд модуля «Съемка».<br />
Съемочные сети или отдельные<br />
ходы уравниваются методом наименьших<br />
квадратов. Результаты<br />
проведенной корректировки отображаются<br />
в ведомостях уравнивания.<br />
На следующем этапе обрабатываются<br />
линии съемки. Точки<br />
Рис. 4. Автоматически созданный в AutoCAD Civil 3D<br />
топографический план местности<br />
линейных элементов, таких как<br />
бровки и подошвы откосов, края<br />
проезжих частей, здания и сооружения,<br />
инженерные коммуникации<br />
и т.д., в процессе полевой работы<br />
снабжаются своими кодами<br />
(рис. 3).<br />
В базе <strong>данных</strong> префиксов<br />
фигур задается интерпретация<br />
полевых кодов линейных объектов.<br />
Для каждого кода устанавливаются<br />
стиль (внешний вид)<br />
создаваемой фигуры съемки,<br />
слой и площадка расположения<br />
в чертеже, будет ли данная линия<br />
участвовать в формировании<br />
цифровой модели рельефа (являться<br />
структурной линией поверхности)<br />
или фигура представляет<br />
собой контур площадного<br />
объекта (который автоматически<br />
преобразуется в объект Civil 3D —<br />
участок). Полностью настроенная<br />
база <strong>данных</strong> префиксов фигур<br />
даст на выходе команды <strong>обработки</strong><br />
линий съемки, отрисованные в<br />
требуемых условных обозначениях<br />
линейные объекты и контуры<br />
площадных объектов.<br />
Кроме идентификационных кодов<br />
геодезисты при работе в поле<br />
могут использовать управляющие<br />
коды для линий, такие как «Начало»<br />
— B, «Продолжение» — C,<br />
«Конец» — E, «Закрыть» — CLS,<br />
«Смещение по горизонтали» — Н,<br />
«Смещение по вертикали» — V<br />
и др. Применение таких кодов<br />
значительно упрощает работу в<br />
непростых условиях плотно застроенной<br />
территории.<br />
Данные геодезической съемки,<br />
содержащиеся в базе <strong>данных</strong>, могут<br />
быть воссозданы на различных<br />
чертежах в разных системах<br />
координат. Чертежи создаются на<br />
основе подготовленного шаблона.<br />
Шаблон формируется на основе<br />
различных требований (общегосударственных,<br />
отраслевых,<br />
предприятия) и содержит стандартизованную<br />
систему слоев; настроенные<br />
стили объектов — точек,<br />
фигур, поверхностей, участков,<br />
трасс, профилей и др.; стили<br />
их аннотаций — меток и таблиц;<br />
созданные площадки, группы<br />
точек и поверхности с установленными<br />
настройками; наборы<br />
пользовательских свойств объектов<br />
и наборы ключей-описателей.<br />
Наборы ключей-описателей распознают<br />
точки при добавлении<br />
их в чертеж и устанавливают для<br />
них необходимые условные обозначения<br />
и аннотации. Участкам<br />
задаются штриховки площадных<br />
условных знаков посредством<br />
стилей объектов. Объектыповерхности<br />
отображают информацию<br />
о рельефе с помощью горизонталей<br />
с требуемым шагом<br />
сечения.<br />
Единожды потратив время и<br />
силы на подготовку шаблонов<br />
чертежей и баз <strong>данных</strong> префиксов<br />
фигур, в дальнейшем к<br />
камеральной обработке <strong>данных</strong><br />
топогеодезической съемки и<br />
подготовке выходных документов<br />
нужно будет прилагать минимальные<br />
усилия. Динамическая<br />
модель среды позволяет оперативно<br />
вносить корректировки. По<br />
подготовленному трехмерному<br />
топоплану за считаные минуты<br />
строятся трассы и профили. Их<br />
оформление также определяется<br />
назначенными стилями объектов<br />
и меток. Вероятность ошибок<br />
стремится к нулю, а стандартизация<br />
и соответствие требованиям<br />
позволяют безболезненно пройти<br />
процедуры согласования и приемки<br />
материалов.<br />
Настроенные готовые шаблоны<br />
чертежей и базы <strong>данных</strong> префиксов<br />
фигур входят в состав<br />
пакета расширения к AutoCAD<br />
Рис. 5. Изыскательский профиль, построенный по поверхности<br />
Civil 3D под названием iCAD.Geo.<br />
ИЗЫСКАНИЯ. Пакеты расширения<br />
серии iCAD.Geo разработаны<br />
компанией «АйДиТи» и позволяют<br />
геодезистам и топографам<br />
с минимальными издержками<br />
освоить среду Civil 3D и сразу же<br />
приступить к использованию продукта<br />
в своей производственной<br />
деятельности.<br />
В нынешних условиях, как никогда<br />
раньше, очень важно оптимизировать<br />
производство, максимально<br />
снижая издержки при<br />
создании продукции высочайшего<br />
качества. Наши коллеги во всем<br />
мире уже не первый год успешно<br />
используют инновации AutoCAD<br />
Civil 3D — мощнейшей среды для<br />
выполнения инфраструктурных<br />
проектов различного назначения<br />
и сложности. Модернизацию рабочего<br />
процесса проектирования<br />
применительно к отечественным<br />
реалиям вам помогут осуществить<br />
высококвалифицированные специалисты<br />
компании «АйДиТи»,<br />
имеющие обширный опыт внедрения<br />
и адаптации программных<br />
средств.<br />
4 Июнь/2011
Change language