Научно-образовательный центр Геоинформационных систем Южно-Уральского государственного университета

1. НОЦ ГИС ЮУрГУ Научно-образовательный центр Геоинформационных систем Южно-Уральского государственного университета

2. Основные направления деятельности НОЦ ГИС ЮУрГУ

-создание, внедрение и ведение геоинформационных систем;
-выполнение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в
области ГИС-технологий;
-разработка системного и прикладного программного обеспечения для ГИС;
-организация обучения, сопровождение, повышения квалификации и
переподготовки пользователей ГИС;
-получение и обработка материалов ДЗЗ (спутниковые снимки, аэрофотосъемка)
-создание и обновление цифровых топографических и тематических карт
различных масштабов
-создание трехмерных фотореалистических моделей объектов местности и
недвижимости
-проведение научно-технических и научно-практических конференций и
семинаров по тематике ГИС центра ЮУрГУ;

3.

Основные задачи геопортала :
Применяется для решения задач регионального и муниципального
управления:
предоставление справочной пространственной информации,
предоставление электронных государственных услуг,
информирование населения,
получение обращений от граждан,
обеспечение картографической функциональности на сторонних
сайтах.
формирования государственной политики и регулирования в сфере
управления территориями, информатизации и развития
телекоммуникационных технологий в обществе.

4.

5.

Сферы деятельности и предметные области, которые могут информационно
поддерживаться геопорталом
:
народонаселение и социальная сфера (демографическая ситуация, медицинское
обслуживание, жилой фонд, коммунальное хозяйство и т.д.)
промышленный потенциал (производственные и социальные показатели, сырьевая база,
водные и лесные ресурсы)
сельское хозяйство (прогноз урожайности, валовый сбор, кормовые ресурсы и т.д.)
минерально-сырьевая база (месторождения полезных ископаемых, их характеристики,
горно-добывающие предприятия и т.д.)
лесное хозяйство и лесная промышленность (характеристики лесного фонда,
размещение лесо-сырьевой базы, размещение лесозаготовительных предприятий и т.д.)
водные ресурсы и водное хозяйство (запасы водных ресурсов, размещение
гидромелиоративных систем, водопотребление и водоотведение и т.д.)
экономические связи (производственная кооперация, инвестиции и т.д.)
капитальное строительство ( строительная индустрия, ее сырьевая база и т.д.)
транспорт (транспортные сети и предприятия , транспортные –грузовые и
пассажирские потоки, оптимальные маршруты, потенциально опасные участки
транспортной сети ит.д.)
связь (линии связи, размещение сети радио-и телепередающих станций)
экология (источники и зоны загрязнения природной среды, особо охраняемые
природные объекты и т.д.)
чрезвычайные ситуации природного и антропогенного характера

6.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ РЕСУРСЫ
Тематическая
информация из
различных
источников
Адресные данные
Границы МО
Кадастровое деление,
границы земельных
участков
Ортофотопланы
Цифровая
топографическая
основа

7.

Геопортал Челябинской области «Электронное
правительство» позволяет:
1. Работать с web-картой в рамках подготовленных проектов ;
2. Осуществлять поиск карт по базе метаданных;
3. Создание пользовательских проектов
4. Возможность регистрации, личный кабинет для пользователей;
5. Подключение картографических источников из ГИС Ингео и от сторонних
WMS-серверов;
6. Возможность ведения векторных слоев в режиме только просмотра;
7. Инструмент для управления масштабом;
8. Инструмент для точечных поисковых запросов;
9. Инструмент для текстовых поисковых запросов;
10. инструмент для печатной версии карты;

8.

11. инструмент для получения ссылки на карту;
12. инструмент для получения кода встраивания карты в
сторонний сайт;
13. инструмент для создания объектов на карте;
14. упрощенный инструмент для создания объектов на карте;
15. инструмент запроса кратчайшего пути;
16. инструмент для полноэкранного режима;
17. инструмент управления локальными слоями;
18. импортирование GPS-трека;
19. инструмент измерения расстояний на карте;
20. живые векторные слои;
21. массовый импорт данных из Википедии.

9.

В ближайшее время появятся следующие
возможности:
1. Подать заявку на получение карт материалов картографогеодезического фонда.
2. Мониторинг пространственных объектов;
3. Мониторинг подвижных объектов.

10.

Последовательность действий:
1. Зарегистрироваться на геопортале;
2. Создать группу пользователей, включить в нее конкретных зарегистрированных
пользователей геопортала;
3. Создать персональный проект;
4. Выбрать картоснову;
5. Выбрать геосервисы/инструменты обработки (например инструмент измерения
расстояний);

11.

6. Задать каталог пользовательских объектов.*
7. После этого можно наносить свои объекты в рамках данного проекта.
Каталог объектов содержит список типов объектов, которые используются для отображения на web-карте
с перечнем атрибутов для каждого типа.
Каталог объектов в может быть отправлен администратору геопортала в произвольном виде.

12.

Задача. В рамках создания концепции «Электронное правительство» продемонстрировать
возможность работы с объектами через веб-интерфейс
Решение.
Базовые картосновы:
• Челябинская область м 1:100 000
• Космоснимки Google
Тематические слои:
•Публичная кадастровая карта
Челябинской области
•Геологическая карта Челябинской
области

13.

Задача. Решение задач областного уровня (лесное хозяйство, сельское хозяйство,
терпланирование)
Решение.
Базовые картосновы:
• Челябинская область м 1:25 000
• Материалы космосъемки
Тематические слои:
•Материалы лесоустройства
•Сельхоз карты
•Схемы териториального планирования

14.

Задача. Решение задач муниципального
уровня
Решение.
Базовые картосновы:
• Челябинская область м 1:5 000
• Челябинская область м 1:2 000
• Материалы аэрофотосъемок
Тематические слои:
•Проекты планировок
•Границы земельных участков

15.

Задача. Обеспечить отображение на карте объектов областного значения
Решение.
Базовые картосновы:
• Open Street Maps
• ЕЭКО Росреестра
Тематические слои:
Филиалы ЮУрГУ

16.

Мониторинг пространственных объектов на примере ремонта автодорог (проект).
Задача: сбор жалоб граждан на участки автодорог требующих ремонта, отображение на карте
проблемных участков автодорог, слежение за ходом ремонта участка автодороги, контроль сроков
устранения проблемы.
Бизнес-процесс при использовании сервиса «Мониторинг
пространственных объектов»
Получает
уведомление
Вводит
объект
Пользователь
(гражданин,
чиновник и пр.)
1. Наносит на
карту
2. Загружает
фотографию
3. Описывает
проблему
Изучает проблему
Владелец проекта
(контролер)
3. Назначает
исполнителя
Ответственный
исполнитель
Работы выполнены в срок
4. Загружает
фотографию
«После»
5. Отчитывается
Выполняет
работы

17.

Мониторинг подвижных объектов с использованием технологии
ГЛОНАСС
Мониторинг подвижных объектов на примере слежения за перемещением
арендованного оборудования, взятого в лизинг.
Задача: отображение на карте в реальном
времени передвижения арендованного
оборудования, информирование владельца о
выезде техники за пределы г. Челябинска.
Вы можете создать пользовательский проект с
подключением платного сервиса «Мониторинг
подвижных объектов», нанести контрольную зону и
наблюдать за своим оборудованием в режиме
реального времени.
При вывозе объектов мониторинга за контрольную
зону владельцу автоматически высылается smsуведомление.
Зона за которую
нельзя вывозить
оборудование
Подвижные
объекты

18. Средства наполнения и оптимизации геопортала

Цифровая картографическая основа более мелкого масштаба
Обработанные космические снимки на территорию области
Обработанные аэрофотоснимки
Дополнительные векторные слои на основе предоставленного
материала и обработанного посредством специализированных
програмим
• Статистические данные
• Построение З-D моделей рельефа, местности, объектов

19. Пример выполнения картографических работ

Технологическая последовательность
выполнения работ по топографической
съемке :
сбор архивных сведений о топографогеодезической изученности района работ;
получение результатов аэрофотосъемки
(космосъемки);
планово-высотная привязка снимка;
трансформирование снимка;
получение ортофотоплана;
дешифрирование ортофотоплана;
топографическая съемка в масштабе
1:5000;
создание цифровых топографических
планов (цифровой модели местности) в
масштабе 1:5000 с сечением рельефа
горизонталями 2 метра;
оформление и сдача отчетных материалов;
составление Технического отчета о
выполненных работах.

20. Результат

21.

22.

23. Летательные аппараты ЮУрГУ

24. Беспилотные летательные аппараты ЮУрГУ

25. Беспилотные летательные аппараты ЮУрГУ

26. Образец снимка с БПЛА

27. Образец снимка с БПЛА (пример ортофотоплана)

28. Оперативный мониторинг ЧС

29.

Сельское хозяйство
Анализ мультиспектрального и
панхроматического изображения
позволяет проводить картографирование
сельскохозяйственных угодий, дает
точную информацию о состоянии
растений и заражении их паразитами.
Анализ растительности, показатели
активности урожая, контроль за целевым
использование земель и создание карт
сельскохозяйственных районов популярные сельскохозяйственные
приложения.
На снимке изображена классификация
сельскохозяйственных полей по информации со
снимка Terra(ASTER).

30.

Лесное хозяйство
Широко распространенные применения космических снимков в лесном
хозяйстве включают определение пород деревьев, обнаружение незаконных
вырубок, вековые изменения и лесное картографирование.
С помощью космических снимков возможно определение видов и объемов
лесных участков, областей угнетения растительности.
Ниже изображено
использование
радиолокационной съёмки
(TerraSAR-X) для создания
тематических карт с
выделенными типами леса и
подстилающей поверхности.

31.

Землепользование
Землепользованиеииуправление
управлениетерриториями
территориями
Композитное (слитое) изображение созданное из ортоисправленных снимков,
векторных данных и трехмерных моделей рельефа, полученные из стереопар
может использоваться в следующих проектах по землепользованию и
землеустройству:
Планирование и управление
муниципальными мощностями
(электричество, газ, вода);
Управление промышленными
территориями;
Строительство;
Планирование и управление
транспортными сетями (автодороги,
железные дороги и мосты);
Городское планирование и
управление налогообложением.

32.

Использование в социально-экономической сфере
Планирование и управление проектами в:
Здравоохранении;
Образовании;
Политической жизни;
Демографической сфере
Маркетинге
Сфере жилого фонда

33. Геомаркетинговый подход в управлении имущественных комплексов

34. Избирательные участки по Центральному району (г. Челябинска)

35. Результаты голосования по партии «Единая Россия»

Более 50%
От 40 до 50%
От 30 до 40%
Менее 30%

36.

Технологии для построения 3-D моделирования
•Трехмерное моделирование с
использованием лазерных сканирующих
систем (строительство, проектные работы)
•Создание трехмерных моделей застроенной
территории на основе карт (псевдо 3D)
•Создание трехмерных моделей рельефа на
основе стереоизображений

37. High Definition ScanSystem

Наземная лазерная
сканирующая система
Leica ScanStation

38. 3 Cyclone-MODEL

Назначение: создание трехмерных моделей объектов из облаков точек различными
методами с использованием трехмерных графических примитивов, визуализация
объектов и манипуляция облаками точек и моделями, различные режимы
отображения, виртуальная съемка с назначением точкам кодов и последующим
экспортом данных, обработка облаков точек с помощью разнообразных
инструментов с целью выделения необходимой информации, создание разрезов,
поперечников, выполнение измерений на облаках точек и моделях объектов.
Исходные данные: результаты сканирования из программы Cyclone-SCAN,
объединенные облака точек из программы Cyclone-REGISTER, импорт данных
лазерных сканеров других производителей, файлы с координатами точек в
текстовом формате, импорт данных из систем проектирования.
Результаты: трехмерные модели промышленного оборудования, исходная
информация для составления планов, чертежей, ведомости замеров.

39. Музей Геологии

40. Часть «скана» фасада

41. Точечная 3D модель моста

42. Стадион «Центральный»

43. Построение трёхмерной модели Ленинского района города Челябинска

44. векторные материалы (поэтажные планы)

Исходные данные
электронная карта Ленинского района города
Челябинска масштаба 1:10 000
справочные
картографические и
описательные источники
графические растровые
материалы (фотографии,
ортофотопланы)
векторные материалы
(поэтажные планы)
материалы осмотра района

45. Трёхмерное моделирование

Трёхмерная (пространственная) модель - наглядная и
измеримая цифровая модель местности, построенная в системе
координат X,Y,Z в соответствии с заданными условиями
пространственной ориентации относительно наблюдателя.
Достоинства:
Возможность визуализации в трёхмерном виде;
Удобство в редактировании информации;
Свободное виртуальное перемещение по модели;
Возможность масштабирования;
Ассоциативность модели;
Интеграция с любым другим профессиональным программным
обеспечением;
Из 3d модели можно легко выделить чертеж каких-либо компонентов или
конструкции целиком;
Возможность подключения внешних источников данных.

46. Трёхмерная модель

Географическая
информационная
система (ГИС)
Система
автоматизированного
проектирования (САПР)

47. Достоинства ГИС для управления городом

• управление городом в реальном времени;
• минимизация и исключение дублирования функций
исполнительных органов на основе системного
интегрирования городских данных;
• обеспечение взаимодействия управляющих структур
города на основе создания и использования единой
базы городских данных;
• снижение расходов за счет экономии времени при
выполнении функций с большим эффектом;
• улучшение производительности труда;
• повышение эффективности сбора налогов.

48. Пример 3D модели Ленинского района

Основан в 1935 году
Особенности района:
1. Создан при оборонных
предприятиях;
2. Наличие большого
количества посёлков;
3. В районе встречаются
почти все типы жилой
недвижимости.

49.

Технологическая схема создания 3D модели
ФОТОГАЛЕРЕЯ
3D МОДЕЛЬ
Классификация
строений
Обработка
Общая
обработка
информации
Текстура

50.

51.

52.

53.

54.

55. 3-D модель

56.

57. Наши партнеры

Университет Кларка (США, Массачусетс)
ГЕО Инновационное агенство «Иннотер» (г.
Москва)
ФГУП «Уралмаркшейдерия» (г. Челябинск)
ФГУП «Уралгеоинформ» (г. Екатеринбург)
ЗАО «Самара-информспутник» (г. Самара)

58.

Сбор и накопление информации,
использование ресурсов
суперкомпьютера, опыт, получаемый
при проведении таких работ,
взаимодействие с различными
кафедрами ЮУрГУ, с научнопроизводственными организациями и
ведомствами позволяет утверждать, что
появление трехмерного кадастра и ЗD
геопортала в Челябинской области по
ряду направлений на сегодняшний день
уже может быть доступно.
Возможно построение таких баз данных
на существующих ГИС
(геоинформационных системах).

59. Спасибо за внимание!

Научно-образовательный центр
«Геоинформационные сиситемы»
ЮУрГУ
8(351)272-30-77
E-mail: [email protected]