Построение трёхмерных геоинформационных моделей в инженерной геологии: методы, программное обеспечение и практическая реализация (на примере территории г. Пермь)

Перед настоящим исследованием стоит ключевая цель, состоящая в выстраивании модели инженерно-геологического типа на основе применения системы геологической информации (геоинформационной). Чтобы ее достигнуть, нужно разрешить ряд задач, в частности:

- организовать и осуществить оценку характерных для анализируемого участка рабочих мероприятий инженерно-геологических условий;

- составить модули БД (базы данных) графического типа по геологическим инженерным изысканиям на выделенной местности;

- выстроить инженерно-геологическую графическую 3D-модель анализируемой местности. 

В качестве объекта настоящей исследовательской работы выступает участок, локализующийся в г. Пермь на ул. Попова. 

Содержание

Введение 3

ГЛАВА 1. ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ 4

1.1 Структура построения 3D моделей в геоинформационных системах 4

1.2 Современное состояние и этапы развития методов обработки инженерно-геологической информации 7

1.3 Теоретические основы построения геоинформационной геологической модели 13

1.4 Возможности и конечные результаты построения 3D моделей в программах «АutoCAD СIVIL 3D», «СRЕDО» и «Carlson Geology» 23

ГЛАВА 2. МЕТОДИ?А И РЕЗУЛЬТАТЫ ПОСТРОЕНИЯ ГЕОЛОГИЧЕС?ОЙ 3D МОДЕЛИ УЧАСТ?А 36

2.1 Физико-географическая характеристика территории исследуемого участка 36

2.1.1 Рельеф и геоморфология 37

2.1.2 Климатическая характеристика 40

2.1.3 Гидрография города Пермь 41

2.1.4 Геологические и гидрогеологические условия района 43

2.2 Первичная обработка инженерно-геологической информации для построения 3D модели 48

2.3 Визуализация инженерно-геологической информации 51

Заключение 53

Используемая литература 55

Используемая литература

1. Берлянт А. М. Геоинформатика: толковый словарь основных терминов. — М.: ГИС обозрение, 1998. — 204 с.

2. Кошкарев А. В. Геоинформатика. — М.: Картгеоцентр Геодезиздат, 2005. — 344 с.

3. Тикунов В. С. Моделирование в картографии. — М.: Изд во МГУ, 1997. — 405 с.

4. Лурье И. К. Дистанционное зондирование Земли из космоса. Цифровая обработка изображений. — М.: Техносфера, 2017. — 360 с.

5. Журкин И. Г., Шайтура С. В. Геоинформационные системы. — М.: КУДИЦ ПРЕСС, 2009. — 272 с.

6. Трифонова Т. А., Мищенко Н. В., Краснощёков А. Н. Геоинформационные системы в природопользовании. — Владимир: ВГУ, 2005. — 168 с.

7. Кошкарёв А. В., Тикунов В. С. Словарь-справочник по геоинформатике. — М.: Картгеоцентр Геодезиздат, 1993. — 213 с.

8. Лисицкий Д. В. Основы цифрового картографирования. — Новосибирск: СГГА, 2008. — 176 с.

9. Берлянт А. М. Теория геоизображений. — М.: Научный мир, 2006. — 264 с.

10. Кошкарев А. В. Пространственные данные в цифровой экономике: состояние, задачи и перспективы // Геодезия и картография. — 2018. — №?6. — С. 52–61.

11. ГОСТ Р 52438 2005. Географические информационные системы. Термины и определения. — М.: Стандартинформ, 2006.

12. ГОСТ Р 51353 99. Геоинформационное картографирование. Метаданные электронных карт. Состав и содержание. — М.: Госстандарт России, 2000.

13. AutoCAD Civil 3D 2024 Help. Official Documentation. — Autodesk, 2023.

14. CREDO DAT 5.3: руководство пользователя. — Минск: КРЕДО ДИАЛОГ, 2022.

15. Carlson Geology 2023 User Manual. — Carlson Software, 2022.

16. Попов В. Н., Чумаченко А. Н. Математическое моделирование геологических объектов. — М.: Недра, 2001. — 286 с.

17. Трофимов В. Т., Зилинг Д. Г. Инженерная геология: учебник. — М.: КДУ, 2007. — 592 с.

18. Осипов В. И., Мамаев Ю. А. Инженерно геологические модели массивов горных пород. — М.: ГЕОС, 2003. — 184 с.

19. Сергеев Е. М. Инженерная геология. — М.: МГУ, 1982. — 248 с.

20. Головин Б. А., Фельдман В. Г. Основы инженерно геологического картирования. — М.: Недра, 1987. — 256 с.

21. Ломтадзе В. Д. Инженерная геология месторождений полезных ископаемых. — Л.: Недра, 1986. — 271 с.

22. Ананьев В. П., Потапов А. Д. Инженерная геология. — М.: Высшая школа, 2005. — 575 с.

23. Королёв В. А. Мониторинг геологической среды. — М.: МГУ, 1995. — 272 с.

24. Ершов Э. Д. Общая геокриология. — М.: Недра, 1990. — 559 с.

25. Бондарик Г. К., Ярг Л. А. Методы инженерно геологических исследований. — М.: КДУ, 2007. — 392 с.

26. Фельдман Г. М. Методы расчёта осадок оснований сооружений. — М.: Стройиздат, 1972. — 240 с.

27. Ломтадзе В. Д. Инженерная геодинамика. — Л.: Недра, 1977. — 479 с.

28. Ларионов А. К. Инженерно геологическое картирование. — М.: Недра, 1966. — 304 с.

29. Огильви А. А. Основы инженерной геофизики. — М.: Недра, 1990. — 501 с.

30. Мироненко В. А., Румынии В. Г. Проблемы гидрогеологии. — М.: Недра, 1989. — 463 с.

31. Разумов В. В. и др. Оценка инженерно геологических условий территорий с использованием ГИС технологий // Инженерная геология. — 2010. — №?3. — С. 24–31.

32. Капралов Е. Г. и др. Введение в ГИС. — СПб.: НИИХ СПбГУ, 1994. — 156 с.

33. Лурье И. К., Косиков А. Г. Теория и практика цифровой обработки изображений. — М.: Научный мир, 2003. — 167 с.

34. Тикунов В. С., Цапулина Ф. Х. Геоинформационные системы: теория и практика. — Пермь: ПГУ, 2002. — 148 с.

35. Кошкарев А. В. Интеграция пространственных данных в геоинформационных системах // Геодезия и картография. — 2004. — №?11. — С. 42–47.

36. Берлянт А. М., Кошкарев А. В. Картография и геоинформатика // Итоги науки и техники. Картография. — Т. 14. — М.: ВИНИТИ, 1991. — С. 1–108.

37. Журкин И. Г. Геоинформационные технологии: учебное пособие. — М.: МИИГАиК, 2004. — 96 с.

38. Трифонова Т. А. Геоинформационные системы: методология и опыт внедрения. — Владимир: ВлГУ, 2008. — 220 с.

39. Лисицкий Д. В., Кошкарев А. В. Цифровые технологии в картографии: современное состояние и перспективы // Геодезия и картография. — 2007. — №?5. — С. 34–41.

40. ГОСТ Р 58570 2019. Инфраструктура пространственных данных. Общие требования к базам пространственных данных. — М.: Стандартинформ, 2019.