Создание виртуальных моделей местности при проектировании портовых комплексов по данным лидарной съемки

DOI: 10.35595/2414-9179-2022-1-28-540-555

Посмотреть или загрузить статью (Rus)

Об авторах

И.А. Рыльский

Московский государственный университет, Географический факультет,
Ленинские горы, 1, 119234, Москва, Россия;
E-mail: rilskiy@mail.ru

А.Ю. Кожухарь

Московский государственный университет, Географический факультет,
Ленинские горы, 1, 119991, Москва, Россия;
E-mail: ann3105880@yandex.ru

А.И. Терская

Московский государственный университет, Факультет космических исследований,
Ленинские горы, 1, стр. 52, 119991, Москва, Россия;
E-mail: arvin2@yandex.ru

Аннотация

Проектирование портовых комплексов — сложный и комплексный процесс, требующий учета не только географических, но и экономических особенностей территории. Наряду с работой в пределах береговых ландшафтов, в проекте должны быть учтены особенности морских ландшафтов и их техногенных элементов — фарватеров, глубин, причальных стенок, опасных объектов и прочего. Опыт реализации подобных проектов говорит о том, что высокоточные географические сведения о районе работ нужны всем участникам процесса проектирования — для оптимизации расположения береговых объектов, инфраструктурных решений, подвода линий энергообеспечения, водоводов, продуктопроводов, сопутствующих сооружений. Наиболее перспективным на сегодняшний день методом геоинформационного обеспечения подобных проектов является проведение лидарной съемки территорий портовых комплексов с одновременным выполнением надирной и перспективной аэрофотосъемок. В дальнейшем эти материалы, в совокупности с данными дистанционного зондирования космического базирования на окружающие объект территории, применяются для создания виртуальных моделей с инструментарием, адаптированным под пользователей со средним и низким уровнем подготовки к работе с ГИС-данными. На данном этапе геоинформационные системы имеют ряд недостатков. В первую очередь это сложность в освоении неспециалистами. Полнофункциональные ГИС-пакеты весьма дороги при закупке, кроме того, использование значительных по объему наборов пространственных данных пользователями, рассредоточенным по различным населенным пунктам, требует высокоскоростных каналов доступа в Интернет (проектирование портовых комплексов требует усилий крайне разнородных специалистов, проживающих в разных городах и работающих в разных отраслях). Предлагаемый в данной работе подход позволяет устранить вышеперечисленные недостатки без использования ГИС-пакетов. В качестве замены считаем возможным использовать закрытые от редактирования и доступа к исходным данным виртуальные среды. В качестве тестового участка была выбрана территория площадью 2 400 км² на территории Камчатского края в районе бухты Бечевинка. Полученная виртуальная модель территории будущего портового комплекса представляет собой удобное средство для повышения пространственной осведомленности пользователей, закрытое от несанкционированного доступа. В ходе работ успешно удалось реализовать функционал и возможность использования данной модели на обычных компьютерах в сочетании высокой пространственной точностью модели.

Ключ. слова

аэрофотосъемка, виртуальная модель, дистанционное зондирование, лидар, лазерное сканирование, геоинформационные данные

Список литературы

  1. Allen P.K., Stamos I., Troccoli A.A., Smith B., Leordeanu M., Hsu Y. 3D modeling of historic sites using range and image data. Proceedings of the 2003 IEEE International Conference on Robotics and Automation, 2003. V. 1. P. 145–150.
  2. Chen Q. Airborne lidar data processing and information extraction. Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, 2007. V. 73, No. 2. P. 109–112.
  3. Gorgens E., Valbuena R., Rodriguez L. A Method for Optimizing Height Threshold when Computing Airborne Laser Scanning Metrics. Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, 2017. V. 83. No. 5. P. 343–350. DOI: 10.14358/PERS.83.5.343.
  4. Haala N., Brenner C., Anders K.-H. 3D urban GIS from laser altimeter and 2D map data. International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing, 1998. P. 339–346.
  5. Korpela I. Mapping of understory lichens with airborne discrete-return LiDAR data. Remote Sensing of Environment, 2008. V. 112. No. 10. P. 3891–3897. DOI: 10.1016/J.RSE.2008.06.007.
  6. Lohr U. Digital elevation models by laserscanning: Principle and applications. Third International Airborne Remote Sensing Conference and Exhibition, 1997. P. 174–180.
  7. Mukul M., Mukul M., Srivastava V., Jade S. Uncertainties in the Shuttle Radar Topographic Mission (SRTM) Heights: Insights from the Indian Himalaya and Peninsula, 2017. Sci Rep 7. https://doi.org/10.1038/srep41672
  8. Schwalbe E., Maas H., Seidel F. 3D building model generation from airborne laser scanner data using 2D GIS data and orthogonal point cloud projections. Proceedings of the International Society for Photogrammetry and Remote Sensing, 2005. P. 12–14.
  9. Zhang C., Chen T. Efficient feature extraction for 2D/3D objects in mesh representation. Proceedings of the 2001 International Conference on Image Processing, 2001. P. 935–938, 2001. DOI: 10.1109/ICIP.2001.958278.

Для цитирования: Рыльский И.А., Кожухарь А.Ю., Терская А.И. Создание виртуальных моделей местности при проектировании портовых комплексов по данным лидарной съемки. ИнтерКарто. ИнтерГИС. Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий: Материалы Междунар. конф. M: Географический факультет МГУ, 2022. Т. 28. Ч. 1. С. 540–555 DOI: 10.35595/2414-9179-2022-1-28-540-555

For citation: Rylskiy I.A., Kozhukhar A.Yu., Terskaia A.I. Creating virtual models for designing port complexes based on lidar data. InterCarto. InterGIS. GI support of sustainable development of territories: Proceedings of the International conference. Moscow: MSU, Faculty of Geography, 2022. V. 28. Part 1. P. 540–555. DOI: 10.35595/2414-9179-2022-1-28-540-555 (in Russian)