Третье измерение для мониторинга состояния береговой зоны и ее защиты в Нидерландах

Хармен ван Доорн, компания Esri Nederland, B.V., Web: www.esri.nl

 

Adding a Dimension to Monitoring Activities

 

Предоставляемые в ГИС возможности и технологии отображения информации из разных источников в 3D стремительно развиваются. Службы спасения, городского планирования, органы охраны правопорядка, архитектурные бюро, тур-операторы и многие другие организации начинают использовать эти инструменты в моделировании и пространственном анализе данных.

Среди них и Управление водных ресурсов Шельды (Scheldestromen Water Board). Эта региональная государственная организация контролирует качество воды и ее доступность в нужных количествах для 380 тысяч потребителей. Управление также отвечает за состояние 525 километров береговых сооружений, защищающих провинцию Зееланд на юге Нидерландов от затоплений, и за доступность более чем 3900 км дорожной сети для сообщения с отдаленными районами.

ГИС играет большую роль в операциях Управления водных ресурсов. Особенно она важна для обмена информацией внутри организации и с другими учреждениями. ArcGIS является стандартной ГИС-платформой для всех управлений водных ресурсов в Нидерландах. По словам Игнааса Бисдома, ГИС-аналитика Управления водных ресурсов Шельды, приложения, шаблоны и инструментальные информационные панели ArcGIS являются элементами реализации многих бизнес-процессов организации. Используя функционал облачной платформы ArcGIS Online и настраивая доступные на этом ресурсе приложения, Управление избегает необходимости в разработке собственных приложений с нуля. «Мы добились значительного снижения затрат благодаря использованию стандартных ГИС-инструментов и, кроме того, можем добавлять в нашу систему новый функционал по мере его появления в текущих версиях ПО ArcGIS», – отмечает Бисдом. При этом, 3D визуализация, одна из стандартных и постоянно расширяемых функций ArcGIS, способствует генерации новых идей и ускоряет принятие решений.

3D представление морского дна

Вот один из примеров применения инструментов пространственного 3D отображения и моделирования. Исследовательское судно Meermin III регулярно ходит вдоль берегов провинции Зееланд в интересах Управления водных ресурсов Шельды. В рамках программы по ежегодной проверке состояния защитных береговых сооружений это судно определяет местоположение и высоту защитных сооружений над уровнем нижнего пляжа. Нижний пляж, часть береговой полосы, ограниченная уровнями полной и малой воды (прилива и отлива), обычно находится на расстоянии около 200 м от края берега. В прошлом для определения уровня нижнего пляжа использовались тангенциальные точки замера, теперь же для этого создают полноценный 3D скан поверхности морского дна.


3D моделирование помогает Управлению водных ресурсов лучше понять проблему и определить оптимальную последовательность действий для ее решения. Это экономит время и помогает управлению обеспечивать безопасность населения, высокое качество исследований и предпринимаемых действий.

Данные о состоянии защитных сооружений собирались десятилетиями, поэтому есть возможность визуализировать и анализировать исторические данные и сравнивать их с текущими. На этой основе можно определить, достаточно ли прочна подводная секция дамбы, или она подверглась эрозии, и ее нужно усилить.

Ясное видение проблемы

Данные сканирования морского дна можно отлично проанализировать с помощью гидрографического программного обеспечения. Но чтобы быстро понять ситуацию, Управление водных ресурсов Шельды создает объемную визуализацию данных — трехмерное представление территории, строений и других расположенных на ней объектов — в приложении Esri CityEngine (см.: esri-cis.ru/products/ cityengine/detail/review) и приложении ArcScene дополнительного модуля ArcGIS 3D Analyst.

«Раньше было трудно наглядно представить текущую ситуацию. И это не удивительно, поскольку просто цифры – это далеко не вся информация, а обычных плоских (2D) карт не всегда достаточно для понимания. Сцены с 3D визуализацией показывают данные в новом ракурсе, недоступном при использовании только 2D представлений, и более понятны людям, не имеющим навыков постоянной работы с картами», – говорит Джелмер ван дер Веен, ГИС-аналитик и менеджер приложений Управления водных ресурсов Шельды.

На предыдущем месте работы Ван дер Веен часто использовал 3D технологии, и поэтому он решил перенести этот опыт на проекты Управления. «Я подумал, что 3D визуализация в ГИС – хороший метод приближенного к реальности представления нижнего пляжа, который обычно не виден. Для людей без большого опыта работы с пространственными данными такое представление позволяет ясно увидеть, что происходит».

Безопасность и качество

Управление водных ресурсов начало широко использовать 3D анализ в середине 2014 года. Тогда растровые данные были скомбинированы с цифровой моделью рельефа в формате AHN (Actueel Hoogtebestand Nederland) и отображены в ArcScene и CityEngine. Первым визуализационным проектом стала виртуальная прогулка по приморскому бульвару во Флиссингене. «Это было интересно, потому что поверхность нижнего пляжа в том месте быстро опускалась, а уровень воды рос. Это была реальная сдвиговая деформация. На 3D-сцене во вьюере можно видеть, как резко изменилась ситуация», – говорит Ван дер Веен.


Для быстрой оценки состояния защитных морских сооружений Управление водных ресурсов создает 3D визуализации данных в Esri CityEngine и приложении ArcScene дополнительного модуля ArcGIS 3D Analyst.

3D моделирование помогает управлению водных ресурсов лучше понять выявленные проблемы и определить оптимальную последовательность действий для их решения. Это экономит время и помогает управлению обеспечивать безопасность населения и качественное выполнение его миссии. Как и многие другие организации, Управление водных ресурсов Шельды планирует и дальше расширять использование возможностей работы в среде 3D.

Дополнительную информацию можно получить у Хармен ван Доорн (Harmen van Doorn, e-mail: contact@esri.nl), менеджера по коммуникациям Esri Nederlnd B.V.