Все новости от 11 сентября 2003 г.

"Трёхмерка" и потоп

Трехмерные изображения реальных ландшафтов служат не только для того, чтобы человек мог нагляднее представить себе ту или иную местность. Куда более существенна возможность моделировать с их помощью процессы, для которых понятие глубины (другими словами, координаты Z) критически важны.

К таковым относятся процессы в атмосфере, все явления, описываемые полями, а также рельеф земной поверхности. Трехмерная визуализация используется в науке, страховании, градостроительстве и даже при спорах хозяйствующих субъектов.

Один из примеров применения 3D-ландшафтов -- проектирование парка в Гонолулу ( www.geoplace.com/gw/2001/0110/0110dv.asp). Этот курортный город должен выглядеть "как рай на земле" и в то же время быть предельно функциональным. Именно за красоту платят туристы, поэтому пока архитекторы не оценили всех эстетических преимуществ того или иного варианта, к работам на земле не приступали.

Менее ординарный случай применения трехмерной визуализации -- анализ свидетельских показаний о загрязнении по вине химического завода городского воздуха ядовитыми парами.

Кроме того, существуют и такие проекты, в которых особый акцент сделан на взаимодействие в системе "земля -- суша".

Хорошо ли иметь домик на берегу озера?

Управление имуществом, находящимся неподалеку от берегов рек, озер и морей, предусматривает расчет рисков, связанных с наводнениями и подъемом или снижением уровня воды (последнее вызывает интенсификацию стока и эрозионных явлений -- таких, например, как образование оврагов и промоин).

В Чикаго, расположенном на берегу озера Мичиган, эту проблему решили путем создания серии так называемых "трехмерных кинокарт", данные для которых собирались дистанционными методами. В качестве ПО использовался MapAnimator 3D компании Baird & Associates (демоверсию этой системы можно найти по адресу: www.bairdsoftware.com/bairdsoftware/product/mapanim.html).

Кинокарты представляют собой трехмерные визуализации озера и его окрестностей с детализацией до дома и позволяют моделировать последствия подъема или спада воды. Пользование ими не требует практически никаких географических знаний: вполне достаточно навыков, полученных в играх типа Doom. Нужно задать уровень воды (например, "+5 м"), и система отобразит новую ситуацию.

Система содержит информацию о собственности и земельных участках, способна предсказывать расположение береговой линии на 50 лет вперед, рассчитывать экономический ущерб при том или ином изменении уровня воды в озере. Предусмотрена также возможность определять риски для каждого объекта недвижимости вблизи береговой линии и рассчитывать вероятность развития эрозионных форм рельефа в том или ином месте прибрежной зоны.

Планктон в океане

Российские и американские исследователи морских млекопитающих также используют трехмерную ГИС-визуализацию. Так, Берингов пролив и Чукотское море представляют собой пространство, богатое пищей для китов и перелетных морских птиц. Моделирование солености и температуры воды в этом регионе позволяет оценить количество планктона и беспозвоночных в той или иной части океана, что в свою очередь дает возможность прогнозировать поведение крупной рыбы и млекопитающих.

Пример визуализации цунами

С помощью системы биологи и экологи пытаются понять, как параметры окружающей среды влияют на распределение плотности хищных пород рыб, морских млекопитающих и птиц в океане.

Этот проект был выполнен в Лаборатории морской экологии Национальной американской администрации по изучению атмосферы и океана ( www.pmel.noaa.gov/visualization ), на сайте которой можно, кроме того, найти интересные примеры визуализации цунами ( www.pmel.noaa.gov/tsunami/research.html).

Паника ванкуверских фермеров

Фермеры, чьи плантации расположены неподалеку от Ванкувера, испытали в свое время настоящее потрясение, узнав, что местные власти приняли новый закон: отныне любая речка или ручеек окружается пятнадцатиметровой водоохранной буферной зоной, в пределах которой хозяйственная деятельность запрещена ( www.geoplace.com/gr/3d/default.asp).

Интересно, что отсчет зоны начинался не строго от воды, а от речной растительности типа камыша или осоки. Ситуация зашла так далеко, что некоторые фермеры были пойманы за неблаговидным занятием -- они засыпали ручьи, текущие по территориям их владений, глиной и песком. Суды оказались погребены под горой исков, причем судьи ничего не могли понять среди толстых пачек географических карт и планов, по которым с горестными вздохами водили линейками землевладельцы и их адвокаты. И тогда власти Ванкувера решили, что только ГИС может им помочь.

Для этого была создана трехмерная карта региона с нанесенными на ней реками, контурами земельных участков и недвижимостью. После того как система начала свое действие, сразу стало ясно, что подавляющее большинство пятнадцатиметровых буферных зон укладывается на склоны, где хозяйственная деятельность невозможна в принципе, а там, где равнинные участки все же задеты, их площади куда меньше тех, что были заявлены в фермерских исках.

Таким образом, области применения трехмерной визуализации очень многообразны и способны сэкономить время, деньги и затраченные усилия во многих сферах человеческой деятельности.