3.1. Инженерно-геодезическое проектирование

Инженерно-геодезическое проектирование включает: составление топографической основы, проектирование горизонтальной и вертикальной планировок, геодезическую подготовку проекта и проектирование разбивочных работ, определение площадей и объемов водохранилищ, котлованов и др.

На плане должны быть нанесены границы проектируемого обьекта, существующие сооружения с подробной экспликацией, водоемы, дороги, деревья и кустарники; рельеф с горизонталями; подземные сети инженерного оборудования – водопровода, водостоков, канализации, теплофикации, электроснабжения; названия прилегающих улиц и площадей.

При инженерно-геодезическом проектировании применяются программы для обработки полевых геодезических измерений, графические программы для составления топографических планов, текстовые редакторы для составления пояснительных текстов.

Наибольший эффект при выполнении инженерно-геодезических изысканий дает применение автоматизированных технологий при полевых измерениях и дальнейшей их обработке на основе применения электронных геодезических инструментов и соответствующего программного обеспечения. При этом обеспечивается непрерывный технологический процесс без промежуточных выводов результатов съемок на бумагу. Полученный в электронном виде топографический план используется дальше при разработке генерального плана и разбивочных чертежей.

При автоматизированном проектировании широко используют цифровые и математические модели местности.

Цифровая модель местности (ЦММ) – множество точек с координатами х, у, z и различными кодовыми обозначениями для аппроксимации рельефа местности с ее природными характеристиками, условиями и объектами. В общем случае используют сочетание цифровых моделей, характеризующих ситуацию, рельеф, гидрологические, инже­нерно-геологические, технико-экономические и другие показа­тели.

При решении различных задач на ЭВМ используют матема­тическую интерпретацию цифровых моделей, ее называют ма­тематической моделью местности (МММ). Под математической интерпретацией понимают представление ЦММ в виде математических зависимостей.

ЦММ может быть получена с помощью разнообразных технологий. Цифровые модели могут храниться в базах данных или независимо в виде файловых структур. Наибольшее распространение цифровые модели нашли в ГИС, строительстве, архитектуре.

Частным случаем ЦММ является ЦМР – цифровая модель рельефа. Сбор данных для ЦМР осуществляется обычно путем цифрового преобразования горизонталей или расчета фотограмметрических измерений. ЦММ и МММ ис­пользуют как исходную информацию при автоматизированном проектировании (продольные профили земли по оси трассы, поперечные профили, инженерно-геологические разрезы и т. д.).

При цифровом моделировании местности могут использо­ваться регулярные, нерегулярные и статистические ЦММ.

Регулярные ЦММ состоят из множества точек с известны­ми координатами, расположенных в узлах геометрических сеток различной формы, чаще в виде сети квадратов (рис. 1а) или равносторонних треугольников (рис. 16). Используют также ЦММ на поперечниках к магистральному ходу (рис. 1в).

Если на район работ имеются крупномасштабные карты и планы, то создают ЦММ в виде массива точек, расположенных через определенные интервалы на горизонталях (рис. 1г).

Кроме того, используют массивы исходных точек, располо­женных по характерным точкам рельефа местности (рис. 1д), когда между парой соседних точек возможна линейная интерпо­ляция высот.

Рис. 1. Виды цифровых моделей местности

Статистические ЦММ состоят из массива исходных точек, полученных по законам случайного распределения, близкого к равномерному, с использованием нелинейной интерполяции вы­сот поверхностями второго, третьего и т.д. порядка.