3D ГИС для городских подземных коммуникаций

Мы все являемся свидетелями того, как процесс урбанизации во всем мире растет стремительными темпами. Вместе с городами растут и инженерные сети и коммуникации, необходимые для жизнеобеспечения городов, значительно увеличивается их плотность на уже застроенных территориях.

Для эффективного управления инфраструктурой растущих городских территорий, необходимо иметь объективное представление о положении (взаимном расположении) и состоянии инженерных сетей города.

С этой целью развивают геоинформационные системы (ГИС) инженерных коммуникаций, в том числе и 3D ГИС. Следует сказать, что само трехмерное моделирование не является новшеством в наше время и активно используется, в частности, на базе CAD платформ.

Однако в последнее время растет потребность в создании полноценной трехмерной геоинформационной системы, когда мы имеем не только геометрическое представление о трехмерном объекте, но и его гораздо более полное описание с прикрепленными документами, электронными паспортами объектов, растрами, вэбссылками и пр.

3D ГИС занимает все более важное место при создании инфраструктурных проектов, обеспечивая информацией от визуализации будущего проекта до более точного и глубокого анализа существующей инфраструктуры, трехмерные текстурированные модели создают более реалистичный мир вокруг нас. Весь наш опыт работ говорит о том, что возможность трехмерного моделирования на порядок увеличивает эффективность внедряемой системы.

Пример создания трехмерного коллектора работает, если на Вашем компьютере имеется Adobe Reader версии 7 и выше

Далее на нескольких примерах проиллюстрируем основные достоинства 3D ГИС решений:

1. 3D ГИС для инженерной инфраструктуры
Первый пример это 3D ГИС-проект с точной информацией о подземных инженерных сетях. Применение трехмерного моделирования для инфраструктуры становится более важным, в частности на некоторых наиболее популярных направлениях использования, таких как анализ городского планирования и проектирование новых инженерных сетей.

Прокладка дополнительных линий подземных коммуникаций, особенно в центре города, должна тщательно планироваться. Множество уже проложенных коммуникаций осложняют новое строительство и проведение земляных работ.В данном проекте трехмерная модель обеспечивает конечному пользователю возможность увидеть картину, максимально приближенную к реальности. (просмотреть видео пролет по трехмерному городу)

Инженерные сети отображены в трехмерном режиме и при отключении слоя земли можно детально видеть распределение сетей в пространстве, их «переплетение» между собой, проводить измерения, просматривать атрибутивную информацию.

Примеры трехмерного моделирования и отображения инженерных сетей разного назначения в одном проекте. Водосточная сеть отмечена синим, канализационная желтым и кабельная красным цветом

В данной работе были использованы:
• ArcEditor (возможно также использовать ArcInfo) для подготовки данных для публикации.
• 3D Analyst для создания 3D сцены.
• ScetchUp - для создания и текстурирования моделей зданий

2. Создание 3D ГИС на базе данных, созданных в формате CAD
При создании ГИС мы сталкиваемся с самыми разнообразными исходными данными, начиная с растровых планов и чертежей и заканчивая данным наземного лазерного сканирования. В ряде случаев у Заказчика уже имеются созданные 3D модели, которые могут быть представлены в распространенных форматах DWG, DXF, DGN, SKP, WRL, DAE, 3DS и др. Промышленные геоинформационные платформы позволяют использовать полученные трехмерные модели при создании 3D ГИС.

Один из реализованных компанией проектов включал создание 3D ГИС инженерных коммуникаций и связанной с ними инфраструктуры городской территории. Особенность проекта в том, что большой объем исходных данных был предоставлен в dwg формате. Согласно требованиям заказчика объекты были фотореалистично текстурированы, к строениям была прикреплена техническая документация.

Данный проект характеризует высокая детализация объектов моделирования (от зданий до отдельных узлов). Кроме того, на этом примере мы видим возможность совмещения наружной и внутренней части здания, когда пользователи могут отключать слои стен и крыш здания и видеть его внутреннюю инфраструктуру.

Пример использования CAD данных при создании 3D ГИС

Для создания данного примера были использованы:
• ArcInfo для подготовки данных для публикации.
• 3D Analyst для создания 3D сцены.
• Bentley MicroStation - для создания твердотельных элементов: зданий, деталей машин, механизмов (библиотеки элементов), а также визуализации.
• ScetchUp - для создания и текстурирования 3D моделей.

3. 3D WEB ГИС
Для доступа к созданному ГИС может быть организован удаленный вэбсервис, чтобы предоставлять географические информационные ресурсы в виде сервисов по интранет/интернет сетям. С помощью бесплатного приложения можно отображать и проводить простой анализ содержимого 3D ГИС-сервиса через Интернет (проводить измерения, организовывать поиск объектов по заданным характеристикам и координатам, включать/выключать слои и т.д.).

Пример создания 3D web ГИС объектов инженерной инфраструктуры
Чтобы просмотреть модель необходимо установить приложение ArcGIS Explorer Build 500. Бесплатно скачать ArcGIS Explorer Build 500 (37 Mb). Внимание! Некоторые антивирусы выдают предупреждение о том, что в файле ArcGISExplorerDownload_Build500.exe может содержаться вирус Trojan. Это предположение выдается из-за специфической структуры программы, которую некорректно обрабатывают эти антивирусы.
просмотреть 3D web

Для создания данного примера были использованы:
• ArcInfo для подготовки данных для публикации.
• 3D Analyst для создания 3D сцены.
• ArcGIS Server для создания 3D web сервиса.

Созданное web-приложение можно развить до функциональности настольных ГИС.