«ТОПОМАТИК» Инструменты Топоматик Robur

НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ФИРМА
«ТОПОМАТИК»
Инструменты Топоматик Robur
Санкт-Петербург
2011
Инструменты Топоматик Robur
1
011
Назначение программы
«Инструменты Топоматик Robur»
Инструменты Топоматик Robur - это набор самостоятельных модулей,
объединенных общей пользовательской оболочкой и написанных на новой
платформе компании Топоматик. Разрабатывая новую платформу, мы
обобщили опыт использования наших программных продуктов, повысили
быстродействие алгоритмов, увеличили объем обрабатываемых данных и
использовали технические преимущества современных компьютеров, а также
учли пожелания пользователей по повышению удобства работы с нашими
программами.
Программа Инструменты Топоматик Robur предназначена для совместного
использования с программами Топоматик Robur – Автомобильные дороги и
Топоматик Robur – Железные дороги, дополняет их функционал и является первым
шагом по переводу ключевых программных продуктов компании Топоматик на
новую платформу.
Инструменты Топоматик Robur
2
Перспективы развития программы
«Инструменты Топоматик Robur»
Необходимость разработки новой платформы была вызвана сложностью
решения известных проблем на существующем ядре, в частности по работе с
поверхностями и ситуацией.





Существующее ядро Robur было написано в 1991-1996 годах, с тех пор
кардинально не менялось и не использует в полной мере возможности
современных компьютеров.
Первые версии Robur работали под DOS, затем под Windows, как
приложения Win32. Новый уровень – это активно развиваемая современная
платформа .NET.
Возросший объем данных потребовал оптимизации базовых алгоритмов.
Возросли требования пользователей к интерфейсу программы.
Потребовалась более мощная графическая среда.
На старом ядре невозможно в полной мере реализовать вариантное
проектирование и командную работу над проектом.
Разработка новой платформы началась в 2009 году. В первую очередь были
переписаны те модули, работа с которыми вызывала у пользователей наибольшие
затруднения. Так как, было технически нецелесообразно вставлять новые модули в
старую программу, все вновь разработанные модули были собраны в одну
утилиту, получившую название Инструменты Топоматик Robur.
В ближайшей обозримой перспективе по мере разработки новых модулей
программа Инструменты Топоматик Robur постепенно превратится в
полнофункциональный программный продукт для проектирования как
автомобильных, так и железных дорог, а слово «Инструменты» из названия
программы исчезнет.
Инструменты Топоматик Robur
3
Состав программы
«Инструменты Топоматик Robur»
Редактор чертежей – утилита, предназначенная для использования в
качестве альтернативного графического редактора.
Блок задач «ЦММ - Топоплан» предназначен для работы с поверхностями,
построения цифровых моделей рельефа и оформления чертежей
топографических планов.
Модуль геодезических расчетов позволяет загружать данные с цифровых
приборов, рассчитывать полигонометрию, тахеометрию и нивелирование.
Модуль геологии предназначен для создания геологической модели путем
нанесения скважин и контуров на продольный и поперечный профили.
Блок задач по проектированию многоуровневых развязок позволяет
автоматизировать рутинную работу по горизонтальной и вертикальной увязке
съездов.
Редактор индивидуальных дорожных знаков позволяет разрабатывать
нестандартные дорожные знаки, вставлять в библиотеку «Топоматик Robur –
Автомобильные дороги» и генерировать их чертежи.
Инструменты Топоматик Robur
4
Редактор чертежей
Редактор чертежей – это компактный, встроенный графический редактор,
предназначенный в первую очередь для доработки и печати чертежей,
автоматически генерируемых программным комплексом «Топоматик Robur».
Вы можете также создавать, править и печатать векторные чертежи
различного назначения, загружать и сохранять их в форматах Robur и DXF,
обмениваться примитивами со встроенным редактором ситуации «Топоматик
Robur – Автомобильные дороги».
Основное достоинство модуля Редактор чертежей – это легальная
возможность для пользователей «Топоматик Robur» выпускать законченную
проектную документацию, не устанавливая на компьютер дорогостоящих
чертежных систем.
Инструменты Топоматик Robur
5
Блок задач «ЦММ - Топоплан»
В программе Инструменты Топоматик Robur наряду с термином
"Поверхность" используется более общий термин "ЦММ". ЦММ представляет собой
поверхность, связанную с векторной подложкой (ситуацией) для отображения
топографических знаков. Все условные знаки являются частью единой модели, что
полностью исключает дублирование данных. Инструментарий по созданию и
редактированию ЦММ сопоставим с инструментарием современных
графических пакетов трехмерного моделирования.
Это позволяет решать следующие задачи:


Упрощает организацию слоев ситуации, так как они относятся только к
одной поверхности.
Упрощает передачу ЦММ с одного компьютера на другой и организацию
коллективной работы, так как данные, относящиеся к данной ЦММ,
находятся в одном файле.
Инструменты Топоматик Robur
6

Позволяет разбить геодезическую подоснову на участки, разрабатываемые
различными исполнителями (коллективная работа). В дальнейшем участки
могут быть собраны в единую ЦММ.
Редактирование поверхностей
Новый редактор поверхностей имеет целый ряд преимуществ:





поверхности могут содержать до пяти миллионов точек (лазерное
сканирование);
все функции оптимизированы и работают чрезвычайно быстро;
поверхность по-настоящему динамическая (вставка или удаление точек
приводит к изменению триангуляции, и нет необходимости перестраивать
поверхность заново);
функционал по объединению поверхностей позволяет создавать цифровую
модель рельефа поэтапно, по мере поступления данных или компоновать
из участков, созданных разными исполнителями. При этом исходная
триангуляция полностью сохраняется;
удобный интерфейс.
Инструменты Топоматик Robur
7
Мини ГИС
В программе Инструменты Топоматик Robur к точечным, линейным и площадным
объектам цифровой модели местности присоединена структуированная
семантическая информация. Например, для ЛЭП задаются: тип (высокого или
низкого напряжения); вид опор (на металлических фермах, железобетонных
фермах или деревянных столбах); напряжение; число проводов. Для деревьев:
порода и высота. И т. д.
Эта информация используется как внутри программы – для рисования условных
топографических знаков (оформления топоплана), так и в приложениях – для
поиска объектов посредством выполнения запросов. Например, если площадной
объект имеет семантическую информацию, что это - газон, то он рисуется
соответствующим условным знаком и правомерен запрос вида: "Найти все
газоны, попадающие в заданный контур". Можно подсчитать площадь найденных
объектов и при помощи макроязыка сформировать ведомость или отчет.
По сути, это есть достаточно функциональная геоинформационная система,
имеющая целый ряд весомых преимуществ для пользователей Robur.



Не требуется дополнительных действий для наполнения ГИС. Информация
заносится в процессе оформления топоплана, которое сводится к вводу
точек, структурных линий, контуров с последующим присвоением им
семантической информации . Отрисовка элементов ЦММ - динамическая,
теми условными знаками, которые определены конкретной структурой
семантики. Другого пути нет. Изыскатель, оформляя топоплан, создает
полноценную семантическую модель объекта.
Исключаются дублирующиеся операции по внесению информации в
проектные программы. Например, пересечения с коммуникациями
автоматически попадают как в окна проектирования профилей, так и на
чертежи. При традиционной технологии, когда условные знаки - это
примитивы чертежа, избежать ручного ввода данных практически
невозможно.
У пользователя появляется возможность самостоятельно автоматизировать
подсчет площадей и объемов по определенным критериям.
Инструменты Топоматик Robur
8
Оформление планшетов
По созданной модели можно сгенерировать чертежи планшетов сразу в
нескольких масштабах. Так как, элементы ЦММ хранят только семантическую
информацию, а условный знак для данного масштаба рисуется динамически, по
одной и той же модели можно генерировать листы масштабов 1:500, 1:1000, 1:2000
и 1:5000. Причем все чертежи будут соответствовать определенным стандартам
оформления (имена слоев, имена блоков, типы линий). По умолчанию - это
требования ГУГК. Таким образом, имеется возможность с минимальными
усилиями получить топографический план в любом заданном масштабе, вне
зависимости от того масштаба, в котором план был изначально создан.
Программа Инструменты Топоматик Robur имеет удобный функционал по
интеллектуальной раскладке планшетов. Имеется возможность автоматической
раскладки планшетов в пределах площадных и вдоль линейных объектов.
Инструменты Топоматик Robur
9
Модуль геодезических расчетов
Программа Инструменты Топоматик Robur содержит встроенный модуль
геодезических расчетов, который позволяет обрабатывать результаты полевых
изысканий: уравнивать теодолитный ход, рассчитывать тахеометрию и нивелировку.
Исходные данные импортируются с цифровых приборов, либо вводятся с полевых
журналов в табличном виде. Поддерживаются форматы данных наиболее
распространенных цифровых геодезических приборов: Sokkia, Nikon, Topcon и др.
В итоге, рассчитываются координаты и отметки съемочных точек,
используемых для создания поверхностей и оформления ситуации.
Особенности:



использование буквенно-цифровых кодов точек;
динамическая привязка измерений к точкам поверхности;
автоматическое назначение топографических знаков по кодам точек.
Кроме того, самой важной особенностью нового модуля геодезических
расчетов и его основным отличием от предыдущих версий является то, что вся
геодезическая основа хранится в единой модели (сети измерений). Поэтому все
геодезические пункты, будь то стоянки и ориентиры тахеометрической съемки или
точки нивелирных ходов взаимосвязаны между собой. Кроме того, все пункты,
имеющие координаты, автоматически попадают в ЦММ. Такая структура модуля
позволяет более логично и быстро решать практически любые геодезические
задачи, а также объединять данные из нескольких съемок.
Инструменты Топоматик Robur
10
Модуль геологии
Геологическая модель в программе Инструменты Топоматик Robur
реализована в виде совокупности сечений. В частном случае, это продольный и
поперечные профили.
В программе имеется механизм ввода, импорта и редактирования
информации о геологических скважинах (выработках), создания контуров
геологических слоев и привязки геологических данных к проектируемому объекту.
Геологические разрезы отображаются в рабочих окнах программы в
процессе проектирования и на генерируемых чертежах.
Инструменты Топоматик Robur
11
Данные геологии используются для подсчета объемов выемок с
разделением по грунтам.
Инструменты Топоматик Robur
12
Блок задач по проектированию многоуровневых развязок
Программа Инструменты Топоматик Robur автоматизирует проектирование
развязок в разных уровнях путем «компоновки» укрупненных элементов съездов,
таких как переходно-скоростные и разделительные полосы, островки и разрывы.
Основное преимущество – это удобство работы:




проектировщик видит объемное изображение развязки в окне 3D-вида,
которое может быть вынесено на второй монитор;
все изменения модели мгновенно отображаются в рабочих окнах
программы и в окне 3D-вида;
большинство задач реализованы в виде укрупненных команд, что позволяет
одним действием выполнить целый блок построений;
максимально автоматизированы наиболее трудоемкие задачи
горизонтальной и вертикальной планировки съездов.
Структура проекта
Инструменты Топоматик Robur
13
Каждый съезд развязки – это отдельный подобъект. Он имеет собственные план,
профиль, поперечники и проектную поверхность. Проект может содержать
несколько развязок. Подобъекты, относящиеся к одной и той же развязке,
помещаются в отдельную папку проекта, что позволяет очень удобно ими
манипулировать.
Проектная поверхность динамически связана с подобъектом и автоматически
перестраивается каждый раз, когда меняется план, профиль или поперечник. Это
позволяет вести проектирование развязки как единого пространственного объекта.
Плановые построение
Данный функционал позволяет автоматизировать выполнение геометрических
построений при проектировании соединительных кривых право- и левоповоротных
рамп практически любого очертания в плане.
Особенности:




Сопрягаться могут как отдельные примитивы, так и комплексные линии,
состоящие из множества сопряженных отрезков, дуг и клотоид. В последнем
случае программа автоматически определяет, на какой из элементов
попадает точка сопряжения.
Выполняется автоматический подбор первого приближения.
Имеется возможность визуально (при помощи мыши) редактировать
параметры сопряжения.
Если сопрягаются окружности, то могут применяться усеченные клотоиды.
Проектирование профиля по съезду
Традиционно трудоемкая задача – вертикальная увязка съездов, решается в
программе Инструменты Топоматик Robur очень изящно. Пользователь указывает
две пересекающиеся в разных уровнях автодороги и соединяющий их съезд.
Программа автоматически определяет общие точки и в, в зависимости от схемы,
создает продольный профиль по съезду. Проектировщик анализирует профиль и
может его отредактировать.
Если не удается обеспечить соблюдения требований по максимальному
продольному уклону в профиле, то проектировщик должен изменить
горизонтальную планировку съезда (удлинить съезд).
Увязка съезда
На завершающем этапе, когда окончательно определены план и профиль
съезда, специальная команда увязывает съезд с основными дорогами. Вставляет
переходно-скоростные и разделительные полосы, а также разрывы в местах
сопряжений.
В результате получается набор геометрически увязанных подобъектов по которым
считаются объемы и формируются чертежи.
Инструменты Топоматик Robur
14
Редактор индивидуальных дорожных знаков
Знак представляет собой совокупность объектов, вложенных в древовидную
структуру, состоящую из следующих типовые элементов:



вставка;
текстовый объект;
текст.
К нетиповым элементам относят: Направление, Стрелка, Номер маршрута и т. д.
Отличительной особенностью редактора является то, что можно выделять и
динамически редактировать каждый элемент знака. Элементы окна Дерева
объектов и элементы знака взаимосвязаны друг с другом.
Редактор позволяет создавать индивидуальные знаки и экспортировать их в файлы
чертежей для окончательной обработки.
Инструменты Топоматик Robur
15