Комплекс credo

ВВЕДЕНИЕ

 

Обработка полевых измерений –  важный этап геодезических изысканий. Он требует применения специального программного обеспечения, способного решать любые профессиональные задачи и преодолевать все проблемы, которые  могут возникнуть у инженеров  на данном этапе работы.

Многофункциональный программный  комплекс CREDO предоставляет пользователю широкий набор функций для обработки геодезических измерений. За время своего развития комплекс программных продуктов CREDO прошел путь от системы проектирования нового строительства и реконструкции автомобильных дорог до многофункционального комплекса. В настоящее время комплекс CREDO состоит из нескольких крупных систем, каждая из которых позволяет не только автоматизировать обработку информации в различных областях (инженерно-геодезические, инженерно-геологические изыскания, проектирование и другие), но и сформировать единое информационное пространство, описывающее исходное состояние территории (модели рельефа, ситуации, геологического строения) и проектные решения создаваемого объекта.

Для того, чтобы среда проектирования была как можно более функциональной, возможности обработки геодезических данных полностью встроены в систему AutoCAD. В данном программном обеспечении обрабатывается цифровая модель местности, ей придается графический вид, после чего план местности отправляется на печать.

Цель данной курсовой работы: изучение программного комплекса CREDO, а также его применение при создании цифровой модели местности. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:  

- изучить общие сведения о программном комплексе CREDO;

- рассмотреть порядок обработки результатов полевых измерений в CREDO;

-изучить процесс создания цифровой модели местности в CREDO и ее обработки в системе AutoCAD.

Основные литературные источники  при написании курсовой работы: «CREDO_DAT 3.0. Система камеральной обработки инженерно-геодезических работ. Справочное руководство», «CREDO_TER. Цифровая Модель Местности. Руководство пользователя».

В первой главе данной курсовой работы рассматриваются краткие сведения о комплексе CREDO, его функции, разработки последних версий. Во второй главе подробно изучается порядок обработки и уравнивания полевых измерений в системе CREDO_DAT . В третьей главе данной работы рассматривается процесс создания цифровой модели местности в системе CREDO_TER и ее последующей обработки в программном обеспечении AutoCAD.

 

 

 

ГЛАВА 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОГРАММНОМ КОМПЛЕКСЕ CREDO

 

CREDO - программный комплекс для обработки инженерных изысканий, цифрового моделирования местности, проектирования генеральных планов и автомобильных дорог, разработанный НПО «Кредо-Диалог», г. Минск [14, 15].

Комплекс программных продуктов  CREDO разрабатывается и распространяется компанией «Кредо-Диалог», начиная с 1989 года. За время своего развития комплекс программных продуктов CREDO прошел путь от системы проектирования нового строительства и реконструкции автомобильных дорог до многофункционального комплекса, обеспечивающего автоматизированную обработку данных в геодезических, землеустроительных работах, инженерных изысканиях, подготовку данных для различных геоинформационных систем, создание и инженерное использование цифровых моделей местности, автоматизированное проектирование объектов транспорта, генеральных планов объектов промышленного и гражданского строительства [16].

Программный комплекс CREDO выполняет широкий набор функций:

• камеральные работы при создании государственных и местных сетей геодезической опоры;
• камеральная обработка инженерно-геодезических изысканий;
• обработка геодезических данных при проведении геофизических разведочных работ;
• подготовка данных для создания цифровой модели местности инженерного назначения;
• создание и корректировка цифровой модели местности инженерного назначения на основе данных изысканий и существующих картматериалов;
• формирование чертежей топопланов и планшетов на основе созданной цифровой модели местности, экспорт данных по цифровой модели местности в системы автоматизированного проектирования и геоинформационные системы;
• обработка лабораторных данных инженерно-геологических изысканий;
• создание и корректировка цифровой модели геологического строения площадки или полосы изысканий;
• формирование чертежей инженерно-геологических разрезов и колонок на основе цифровой модели геологического строения местности, экспорт геологического строения разрезов в системы автоматизированного проектирования;
• маркшейдерское обеспечение процесса добычи полезных ископаемых;
• проектирование генеральных планов объектов промышленного, гражданского и транспортного строительства;
• проектирование профилей внешних инженерных коммуникаций;
• проектирование нового строительства и реконструкции автомобильных дорог;
• проектирование транспортных развязок;
• решение задач проектирования железных дорог;
• ведение дежурных планов территорий и промышленных объектов;
• геодезическое обеспечение строительных работ;
• геодезические работы в землеустройстве;
• подготовка сметной документации при проведении инженерно-геодезических и инженерно-геологических изысканий [18].

В настоящее время комплекс CREDO состоит из нескольких крупных систем и ряда дополнительных задач, объединенных в технологическую линию обработки информации в процессе создания различных объектов от производства изысканий и проектирования до эксплуатации объекта. Каждая из систем комплекса позволяет не только автоматизировать обработку информации в различных областях (инженерно-геодезические, инженерно-геологические изыскания, проектирование и другие), но и сформировать единое информационное пространство, описывающее исходное состояние территории (модели рельефа, ситуации, геологического строения) и проектные решения создаваемого объекта [18].

Программные продукты CREDO работают на собственной информационно-инструментальной платформе без использования других графических систем. При этом все системы комплекса CREDO открыты для экспорта/импорта из других проектирующих систем, таких, как AutoCAD, Intergraph и др. Модули (системы) работают на всех PC-совместимых компьютерах и не требуют дополнительного программного и аппаратного обеспечения [19].

 Последние версии программных продуктов создаются на единой программно-инструментальной платформе CREDO III. В последней версии CREDO III реализованы не только функции, ранее запланированные для систем на платформе, но и также учтены многие предложения пользователей, направленные на совершенствование автоматизированных технологических процессов.

В основу систем комплекса CREDO третьего поколения (CREDO III) заложена концепция пространственного моделирования, успешно зарекомендовавшая себя в программных продуктах второго поколения комплекса, в первую очередь в системе CREDO_MIX. Преемственность концепции позволяет не только успешно использовать объекты, созданные в системах CREDO_DAT, CREDO_TER, CREDO_PRO и CREDO_MIX, но и существенно сократить время освоения новых систем пользователями [17].

На платформе CREDO III создано семь многофункциональных программных продуктов в единой информационно-инструментальной среде: CREDO ТОПОПЛАН, CREDO ГЕНПЛАН, ОБЪЕМЫ, СИТУАЦИОННЫЙ ПЛАН, CREDO ДОРОГИ, CREDO ЛИНЕЙНЫЕ ИЗЫСКАНИЯ, CREDO КОНВЕРТЕР.

 Идеи, методы и инструментарий, созданные в предыдущих поколениях комплекса CREDO, получили в новых системах дальнейшее развитие во многих направлениях.

В первую очередь это касается архитектуры данного комплекса. Развитие технологий проведения изысканий, проектирования и строительства постоянно повышает требования к используемым автоматизированным технологиям обработки данных. Например, актуальной задачей в настоящее время является создание цифровой модели дежурного плана крупного города, для описания которого необходимы миллионы элементарных точечных, линейных и других топографических объектов. Вместе с тем, в проектировании повышаются требования к точности и адекватности описания объекта средствами цифрового моделирования. Это также приводит к повышению детальности описания объекта, а, следовательно, и к существенному увеличению объема данных. При этом пользователь предъявляет обоснованно высокие требования к скорости обработки данных, моделирования объекта, выполнения расчетов и визуализации модели.

 Эти критерии учтены в  новой архитектуре данных CREDO III, в которой реализованы принципиально новые методы организации хранения, доступа и обработки больших массивов данных. Например, система CREDO ТОПОПЛАН позволяет создавать цифровую модель рельефа, ситуации и инженерных коммуникаций на застроенную территорию площадью в десятки квадратных километров, обеспечивая при этом быстрое отображение любого планшета масштабов 1:500 — 1:5000 с необходимой детализацией [7].

Одной из тенденций развития информационных технологий является создание программных  средств для параллельной работы нескольких специалистов над сложными комплексными объектами. В системах CREDO III данные объекта изысканий или проектирования могут быть распределены по отдельным проектам, образующим целостный набор. Каждый из проектов набора может одновременно обрабатываться разными инженерами. При этом каждый специалист использует в своей работе текущее состояние проекта своего коллеги. Например, инженер-топограф обрабатывает результаты площадной съемки для проектирования промышленного предприятия в проекте «Съемка». Генпланист выполняет свой Проект «Площадка», используя в качестве подосновы цифровую модель местности из проекта «Съемка». Дорожник на основании результатов съемки и разбивочного плана площадки проектирует подъездную дорогу в другом проекте. При этом каждый из них, как и в системах CREDO второго поколения, может иметь свою индивидуальную, иерархически организованную структуру слоев. При сохранении текущих изменений, внесенных каждым из специалистов, выполняемый ими проект обновляется у всех участников процесса. На заключительном этапе получается объединенная модель застраиваемой территории [20].

 Для описания существующих  или проектируемых объектов программные  продукты второго поколения предлагали  широкий набор геометрических  элементов, таких как точка,  прямая, окружность, круговая кривая, клотоида, смещенная клотоида, отрезок  клотоиды. Для того, чтобы обеспечить максимально точное и адекватное моделирование сложного рельефа и ситуационных объектов, повысить инженерное качество проектных решений, системы CREDO III дополнены новыми геометрическими элементами. Одним из таких элементов является гладкая сопрягающая кривая на основе сплайна. Эффективность использования данного геометрического элемента наиболее очевидна при описании ситуации, например, границы леса или изгиба реки. При проектировании профиля, устройства уширения на вираже автомобильной дороги и решении других задачах, сплайн позволяет получить необходимую плавность проектируемых элементов.

В новых системах элементарные участки  поверхностей могут быть представлены не только плоскостью, как это было реализовано во втором поколении, но и нелинейными поверхностями. Благодаря  этому инженер-проектировщик может  добиться нужной точности представления  модели, например, существующего покрытия дороги, значительно повысить точность расчета объемов слоев выравнивания покрытия.

Кроме расширенной базы геометрических элементов любые топографические  объекты или элементы проектируемого объекта, создаваемые в системах CREDO III, могут содержать семантическую информацию. Структура семантики, описывающей дополнительные данные по объекту, может быть как заранее предопределенной нормативными документами, так и назначаться пользователем в зависимости от выполняемых задач, стандартов предприятия и т.п. Например, существующий водопровод может быть описан как топографический объект типа «Подземные коммуникации», обязательными характеристиками для которого являются материал трубы, диаметр, назначение. Кроме этого пользователь может присвоить ему дополнительные характеристики, например год постройки и последнего ремонта, состояние участков водопровода, шифр проектирующей организации и другие сведения.

Для удобства выбора типа создаваемого объекта и структуры семантической  информации в системах предусмотрено  использование классификатора топографических или проектных объектов.

В системах CREDO III подготовка и выпуск чертежей осуществляется собственными средствами без применения других программных продуктов или специальных модулей. Для окончательной доводки чертежа используются общие для всех систем методы интерактивного графического создания и редактирования.

Для того, чтобы максимально ускорить процесс оформления чертежа, избавиться от повторяющихся рутинных операций, CREDO III предлагает редактор шаблонов чертежей. Редактор позволяет создать любой шаблон чертежа, который будет включать, например, собственный штамп, сетку, рамки, нужного вида таблицы, подвал чертежа, а также подписи исполнителей, логотип предприятия и ряд другой информации. При создании шаблона чертежа топографического планшета можно настроить зарамочное оформление планшета, вид разграфки, номенклатуру, расположение схемы планшетов. Таким образом, редактор шаблонов позволяет настроить вид выпускаемых графических документов в соответствии с принятыми стандартами в организации, отрасли, выполнять оформление на требуемом заказчиком языке.

Кроме редактора шаблонов чертежей во всех новых системах CREDO III используется генератор отчетов для создания шаблонов выходных текстовых документов. Благодаря генератору отчетов ведомости, таблицы и другие документы создаются и выпускаются в необходимом пользователю виде [6].

 Т.о., основной целью создания новейших систем CREDO, в частности систем CREDO III, является дальнейшее развитие комплексных автоматизированных технологий обработки материалов изысканий, проектирования, геоинформационного обеспечения объектов промышленного, гражданского и транспортного строительства, а также создание цифровых моделей местности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА 2. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ  ИЗМЕРЕНИЙ

 

2.1. Порядок и описание  работы в CREDO_DAT

 

Основным программным  обеспечением, предназначенным для автоматизации камеральной обработки полевых инженерно-геодезических данных при инженерных изысканиях, разведке и добыче полезных ископаемых, геодезическом обеспечении строительства, землеустройстве является система CREDO_DAT.

Приложение CREDO_DAT работает в многодокументном режиме. Это значит, что в одном окне приложения одновременно могут быть открыты и доступны для обработки несколько проектов.

Окно приложения включает следующие элементы (рис. 2.1.):

• главное меню (строка меню);
• панели инструментов, содержащие иконки для быстрого доступа к командам меню;
• окна обрабатываемых проектов;
• строку состояния активного окна проекта.

 

 

Рис. 2.1.  Окно приложения Credo_Dat

 

Основными исходными данными системы являются                (приложение 1, 2):

• исходные координаты и высоты пунктов, дирекционные углы;
• результаты полевых измерений - расстояния, горизонтальные и вертикальные углы, превышения;
• информация о снимаемых топографических объектах.

В качестве дополнительных данных используются системы координат и их параметры, общие сведения о технологии съемки (единицы измерения, формулы для расчета вертикальных углов, инструментальные поправки), атмосферные условия, априорные точности (классы) измерений.

Как вспомогательные данные используются картографические материалы в виде растровых подложек. Источниками данных для системы являются файлы электронных тахеометров (регистраторов). Эти файлы копируются на жесткий диск программными средствами, поставляемыми вместе с приборами [17].

На начальном этапе, перед созданием нового проекта, выполняются начальные установки системы, которые производятся с помощью команд меню «Вид» и «Установки».

В меню «Вид» можно настроить количество и состав панелей инструментов, а также включить отображение строки состояния (рис. 2.2.).

 

Рис. 2.2. Команды меню «Вид»

 

В меню «Установки» перед началом работы над объектом можно выбрать для него уже существующие настройки, а при необходимости и создать новые (рис. 2.3.): классификатор топографических объектов, системы координат и высот, единицы измерения, шаблоны выходных документов, скорректировать представление таблиц в табличном редакторе, выполнить общие настройки или изменить используемые цвета и шрифты [12].

 

Рис. 2.3. Команды меню Установки

 

На следующем этапе работы с  СREDO_DAT создается новый проект при помощи команды «Создать/Проект» меню «Файл» или используя клавиши <Ctrl+N>. По умолчанию новому проекту присваивается имя «Проект1». При сохранении на диске проекты хранятся в виде файлов с расширением gds. Затем необходимо выбрать свойства проекта, под которыми подразумеваются параметры, присущие каждому проекту. Отредактировать эти параметры можно на соответствующих вкладках панели «Свойства Проекта», которая появляется в ответ на команду «Свойства проекта» меню «Данные» (рис. 2.4.).

Рис. 2.4. Окно «Свойства проекта»

 

На следующем этапе исходные данные  вводятся в систему CREDO_DAT. Все импортированные из внешних источников данные, а также данные, введенные с клавиатуры, попадают в табличные редакторы и являются доступными для последующего редактирования и документирования. Данные, размещенные в таблице, одновременно отображаются в графическом окне и наоборот - все изменения по созданию и редактированию данных, выполненные интерактивно в графическом окне, отражаются в ячейках табличных редакторов. Табличный редактор содержит 6 вкладок (рис. 2.5.), каждая из которых предназначена для работы с соответствующим видом данных. Для перехода на вкладку редактора следует воспользоваться командами меню «Данные/Таблица» либо активизировать саму вкладку курсором [12].

 

Рис. 2.5. Вкладки табличного редактора

 

Создать и отредактировать  пункты планово-высотного обоснования (ПВО) можно 3 способами:

• в таблице Пункты ПВО (рис. 2.6.);
• в графическом окне с помощью функции «Создать/Редактировать меню Данные/Пункты»;
• с помощью групповых операций в таблице и графическом окне.

 

Рис. 2.6. Таблица «Пункты ПВО»

 

В таблице «Пункты ПВО» представлены 2 типа ячеек:

• - в виде выпадающего списка;
•   - в виде текстового поля.

 

Для редактирования ячеек в виде текстового поля, курсором необходимо указать на текстовое поле и оно станет доступным для редактирования. После завершения редактирования или ввода данных необходимо нажать клавишу <Enter>. Для редактирования ячеек с выпадающим списком необходимо двойным щелчком левой клавиши мыши открыть выпадающий список и выбрать требуемое значение.

Для создания нового пункта в графическом окне курсор необходимо перевести в режим «Указание», для редактирования - в режим «Захват». Затем курсором указывается примерное место создаваемого пункта в графическом окне или захватывается редактируемый пункт нажатием левой клавишей мыши. В панели «Пункт» редактируются параметры пунктов    (рис. 2.7. ).

Рис. 2.7. Панель «Пункт»

Ввод и редактирование дирекционных углов (измеренных или исходных) производится в таблице «Дирекционные углы» (рис. 2.8.).

 

Рис. 2.8. Таблица «Дирекционные углы»

Все введенные дирекционные углы принимаются как измеренные и с соответствующим весом участвуют в уравнивании. Если, по условиям работы, необходимо считать исходный дирекционный угол абсолютно точным, ему либо присваивается 1-й класс, либо в среднеквадратической ошибке дирекционных углов в таблице «Свойства проекта/Точность» вводится малая величина для соответствующего класса (разряда) [12].

Дирекционные углы можно  задавать в интерактивном режиме:

• Курсором указывается (курсор в режиме «Захват») пункт, с которого необходимо задать дирекционный угол, и нажимается левая клавиша мыши. Пункт отобразится цветом активного элемента.
• В контекстном меню выбирается команда «Создать дирекционный угол на пункт» или команду «Создать дирекционный угол от пункта» (рис. 2.9.).
• Номера пунктов попадут в соответствующие ячейки таблицы.

 

Рис. 2.9. Контекстное меню

 

Ввод измерений в линейных, угловых и комбинированных сетях  с клавиатуры, просмотр и редактирование измерений, полученных при импорте  с электронных регистраторов  и тахеометров, выполняются в  таблице (табличном редакторе) «Измерения». В верхней части таблицы вводится описание станции, а в нижней - измерения, выполненные на текущей станции (рис. 2.10.).

Станция - любой пункт  геодезической сети проекта (независимо от типа), на котором произведен сеанс  каких-либо измерений. На одном и  том же пункте может создаваться  несколько станций. С одной и  той же станции могут быть произведены измерения для планово-высотного обоснования, полярных измерений, тахеометрии. Количество станций не ограничено [12].

 

Рис. 2.10. Таблица «Измерения»

 

В верхней таблице расположены  переключатели для выбора типа измерений - ПВО или Тахеометрия. Вид и содержание описания станции в таблице выводятся в зависимости от типа измерений.

Существуют различные способы  для создания и редактирования станций:

• Таблица «Измерения» (режим ПВО или Тахеометрия).
• В графическом окне.
• С помощью групповых операций в таблице.

Данные вводятся в таблицы  в текущих единицах измерения. Измерения можно временно исключать из уравнивания (отключать). Можно отключать отдельные измерения на станции, остальные измерения будут участвовать в обработке.

При проектировании сетей цель ПВО удобнее задавать в интерактивном режиме. Для этого должна быть открыта таблица «Измерения» и установлен переключатель ПВО. Станция, с которой вводится новое измерение, должна быть активной:

• Курсор подводится в графическом окне к пункту, на который надо ввести измерения. Выбирается команда «Создать» из контекстного меню «Цель ПВО», вызываемого правой клавишей мыши.
• Имя пункта попадает в колонку «Цель». Значение отсчетов вводится с клавиатуры. Некоторые параметры предлагаются по умолчанию.

С помощью групповых операций в таблице «Измерения» можно одновременно изменить у выбранных измерений метод определения расстояния, класс (группу) точности плановых (X,Y) и высотных (Н) измерений:

• Курсор устанавливается на начало любой строки нижней таблицы.
• Выделяются все или группа измерений (с использованием клавиш Shift и Ctrl). Выбираются соответствующие команды из контекстного меню, вызываемого правой клавишей мыши.

Обработка тахеометрических журналов выполняется в таблице Измерения  при установленном переключателе  Тахеометрия.

На следующем этапе  работ с программой CREDO_DAT формируются теодолитные ходы проекта. Под теодолитным, полигонометрическим ходом понимается отдельное звено между двумя исходными пунктами, от узлового до исходного, от узлового до узлового, одиночный замкнутый полигон или ход, «висячий» ход, в котором измерены углы и линии, необходимые и достаточные для вычисления координат пунктов хода. Ход может не иметь измерений углов на примычных пунктах («координатная» привязка) [12].

Теодолитные ходы в проекте  формируются двумя путями:

• Вводом информации с клавиатуры в таблицу, вызываемую из меню «Данные/Теодолитные ходы» или выбором вкладки «Теодолитные ходы».
• Программно - по данным, введенным с клавиатуры или из файлов электронных тахеометров в таблицу «Данные/Измерении ПВО».

Распознавание и выделение  ходов производится программой независимо от того, в какой из таблиц («Теодолитные ходы» или «Измерении») введены данные измерений по ходам. Это значит, что введенная в ведомость Теодолитные ходы как один ход цепочка ходов, включающая один или несколько узловых пунктов, в выходных документах будет представлена несколькими ходами.

Таблица на вкладке «Теодолитные ходы» состоит из двух частей (рис. 2.11.): верхней - в ней дается описание (заголовки) ходов, и нижней - в ней вводятся данные но каждому ходу. Количество ходов или пунктов в ходах неограниченно [12].

 

Рис. 2.11. Таблица «Теодолитные ходы»

 

Описание (заголовок) хода создается  двумя способами - непосредственно  в верхней части таблицы, либо в интерактивном режиме в графическом  окне.

Для создания заголовка в  таблице в меню «Данные/Теодолитные ходы» вызывается команда «Таблица» или вызывается вкладка «Теодолитные ходы».

Для создания заголовка в  графическом окне:

• Курсор подводится в режиме «Захват» к начальному пункту хода и вызывается контекстное меню при нажатии правой клавиши мыши.
• Выбирается команда «Создать» из контекстною меню «Теодолитный ход».
• Редактируется описание хода, формирующееся по умолчанию, и продолжается ввод данных по ходу с клавиатуры.

Данные по ходу вводятся в нижней части таблицы. Переход  между строками осуществляется курсором или клавишами «стрелками», клавишей <Enter> после ввода значения в соответствующую ячейку колонки. Данные по ходу вводятся в текущих единицах измерений. Точность представления устанавливается на вкладке «Точность» в меню «Установки/Настройки». Порядок ввода следующий:

• Курсор устанавливается в первой строке графы «Пункт». Вводится имя пункта ориентирования. Нажимается клавиша <Enter>. Активной станет ячейка второй строки этой же графы.

При координатной привязке нет измерения на пункт ориентирования. В этом случае первую ячейку в графе «Пункт» следует пропустить, нажав клавишу <Enter>, ее текстовое поле должно оставаться пустым.