Τρισδιάστατα Ψηφιακά Μοντέλα

Ζούμε σε ένα τρισδιάστατο κόσμο. Η ανάγκη ενός πλήθους ανθρώπινων δραστηριοτήτων οδήγησαν τις αντίστοιχες επιστήμες να καταβάλλουν προσπάθειες ώστε να κατανοήσουν καλύτερα το αντικείμενό τους μέσω της μοντελοποίησης του τρισδιάστατου κόσμου μας με την βοήθεια των ηλεκτρονικών υπολογιστών. Οι δραστηριότητες αυτές αναφέρονται στην διαχείριση του περιβάλλοντος, στην κατασκευή τεχνικών έργων, στην αρχιτεκτονική, στην διαμόρφωση εξωτερικών χώρων, στην εξερεύνηση των θαλασσών αλλά και σε φαινομενικά  άσχετες δραστηριότητες όπως είναι η αρχαιολογία, η πλοήγηση, οι τηλεπικοινωνίες, η εφοδιαστική αλυσίδα, η διαχείριση αποθήκης ακόμα και το marketing και οι πωλήσεις.

Τις τελευταίες δεκαετίες, η χρήση των τρισδιάστατων μοντέλων περιοριζόταν κυρίως στην οπτικοποίηση. Σήμερα ωστόσο χρησιμοποιούνται ολοένα και περισσότερο σε ένα ευρύ φάσμα εργασιών πέραν της οπτικοποίησης.

Εφαρμογές

Οι βασικές χωρικές ερωτήσεις που απαντούν τα μοντέλα αυτά και βρίσκουν εφαρμογή σε όλες τις παραπάνω δραστηριότητες είναι:

  1. Slope: Υπολογισμός κλίσης του εδάφους στα σημεία της επιφάνειας
  2. Line of Sight: υπολογιζει εάν μεταξύ δύο σημείων η ορατότητα παρεμβάλλεται από κάποιο εμπόδιο
  3. Elevation: προσδιορισμός του υψομέτρου σε κάποια περιοχή
  4. Contour Lines: δημιουργία και απεικόνιση ισοϋψών καμπύλων
  5. Shadowing: προσδιορισμός της σκίασης (καλυπτόμενη έκταση) που παράγει ο όγκος ενός αντικειμένου κατά την διάρκεια της ημέρας
  6. Υπολογισμός του όγκου ενός αντικειμένου (π.χ. ενός κτιρίου, βουνού ή κάποιας χωματουργικής εργασίας)
  7. Visualization: τρισδιάστατη οπτικοποίηση ενός αντικειμένου ή μίας περιοχής
  8. Inventory: αυτόματη αναγνώριση επιμέρους στοιχείων ενός αντικειμένου / μιάς κατασκευής

Ψηφιακά Υψομετρικά Μοντέλα

Τα ψηφιακά μοντέλα εδάφους (DTM) είναι τρισδιάστατα ψηφιακά μοντέλα που προσομοιάζουν την επιφάνεια του εδάφους.

Στην Terra κάνουμε τον εξής διαχωρισμό:

  • DTM (Digital Terrain Model): αναφέρεται στο υψόμετρο (ύψος του εδάφους από την επιφάνεια της θάλασσας)
  • CEM (City Elevation Model) ή 3D κτίρια: υψομετρικό μοντέλο που αναφέρεται στο ύψος των κτιρίων από το έδαφος
  • DSM (Digital Surface Model): DTM + ύψος των αντικειμένων που βρίσκονται επάνω στο έδαφος όπως κτίρια, δένδρα, αυτοκίνητα. Επειδή συνήθως τα αντικείμενα για τα οποία ενδιαφερόμαστε περισσότερο είναι τα κτίρια το DSM μπορεί να οριστεί ως DTM + CEM

Η διαφορά τους φαίνεται καλύτερα στην παρακάτω εικόνα:

Η Terra παρέχει και παράγει – επικαιροποιεί ψηφιακά μοντέλα για όλη τη χώρα. Αυτή τη στιγμή υπάρχουν διαθέσιμα ψηφιακά μοντέλα εδάφους (DTM) οριζοντιογραφικής και υψομετρικής ακρίβειας 12,5 μέτρων τελευταίας ανανέωσης το 2011 για το σύνολο της χώρας και υψόμετρα κτιρίων (CEM) οριζοντιογραφικής και υψομετρικής ακρίβειας ενός μέτρου που καλύπτουν τις μεγάλες (αλλά και μικρές) πόλεις με ημερομηνία τελευταίας επικαιροποίησης το 2017.

Συλλογή των δεδομένων

Η συλλογή των δεδομένων γίνεται με Πλατφόρμες Σύγχρονων Λήψεων Εικόνων και με Επίγειες καταγραφές. Οι πλατφόρμες συλλογής περιλαμβάνουν δορυφορικές λήψεις, αεροφωτογραφίσεις (Α/Φ) και μη-επανδρωμένες πτήσεις (UAV) συνήθως από drones. Όλες οι πλατφόρμες είναι εφοδιασμένες με τους κατάλληλους ψηφιακούς αισθητήρες που δίνουν ακρίβεια μικρότερη του μέτρου. Η Terra βρίσκεται σε συνεργασία με τοπικές αντιπροσωπείες μεγάλων οίκων του εξωτερικού που παρέχουν δορυφορικά δεδομένα (από τους δορυφόρους Iconos, WorldView, QuickBird, GeoEye και Pleiades), εταιρείες Α/Φ και διαθέτει ιδιόκτητα drones για άμεση και ποιοτική παραγωγή ψηφιακών μοντέλων μικρής γεωγραφικής έκτασης όπως για παράδειγμα την πόλη του Αγρινίου.

Παράλληλα και ιδιαίτερα για την συλλογή αστικών γεωχωρικών δεδομένων η Terra διαθέτει συνεργεία πεδίου εφοδιασμένα με κατάλληλο εξοπλισμό (GPS, iPads, Collectors) που συλλέγουν και επικαιροποιούν τόσο τρισδιάστατα όσο και δισδιάστατα, επικουρικά στην δημιουργία ψηφιακών μοντέλων, δεδομένα.

Επεξεργασία των δεδομένων

Με φωτογραμμετρικές μεθόδους, οι οποίες πραγματοποιούνται τόσο κατά την λήψη των δεδομένων όσο και με εξοπλισμό γραφείου, δημιουργούνται συνήθως δύο ειδών μορφότυποι δεδομένων: αληθών ορθοφωτογραφιών και ψηφιακών μοντέλων (DTM, DSM και CEM).

Σε αρκετές περιπτώσεις τα συλλεχθέντα δεδομένα αντιπαραβάλλονται με υφιστάμενα και επικαιροποιείται η γεωγραφική βάση μόνο εκεί που είναι απαραίτητο με συνέπεια την μείωση του χρόνου επεξεργασίας αλλά και του κόστους παραγωγής. Η σύγκριση αυτή των νέων με των υφιστάμενων δεδομένων γίνεται με συνδυασμό τεχνικών επεξεργασίας εικόνας με προηγμένους αλγορίθμους (αεροτριγωνισμοί, DTM, πλάγιες εικόνες) και εντοπίζονται τα νέα κτίσματα, οι επεκτάσεις των ορόφων, οι αλλαγές στο οδικό δίκτυο και στην χρήση γης.

Συντήρηση της βάσης

Σε κάθε δραστηριότητα το τελικό αποτέλεσμα βρίσκεται σε άμεση συνάρτηση με τα δεδομένα εισόδου. Το ίδιο συμβαίνει με το λογισμικό σας. Όσο καλό και εάν είναι, εάν το τροφοδοτήσετε με ατελή ή άκυρα δεδομένα το αποτέλεσμα που θα λάβετε θα είναι αναξιόπιστο. Εμπιστευτήτε τα αποτελέσματά σας χρησιμοποιώντας τις έγγυρες γεωγραφικές βάσεις της Terra και βελτιώστε τον προγραμματισμό των εταιρικών σας δραστηριοτήτων, την αποδοτικότερη διάθεση των υλικών και των ανθρώπινων πόρων σας μειώνοντας παράλληλα το κόστος.

Η Terra αναγνωρίζοντας την αξία που δημιουργεί η γεωχωρική της βάση στην λήψη των αποφάσεων σε οποιοδήποτε επίπεδο του οργανισμού σας, σας παρέχει επιπρόσθετα υπηρεσίες συντήρησης της βάσης οι οποίες ακολουθούν την διαδικασία διασφάλισης της ποιότητας της εταιρείας μας που αποτελείται σε γενικές γραμμές από τα παρακάτω βήματα:

  • Μεθοδολογία δημιουργίας δεδομένων
  • Ποιοτικοί Έλεγχοι Γεωγραφικών Δεδομένων
  • Ενημέρωση – επικαιροποίηση δεδομένων
  • Ακρίβειες δεδομένων

Αξιοποίηση ενός χωρικού μοντέλου

Τα ψηφιακά μοντέλα συνήθως χωρίζονται σε τρεις κατηγορίες ανάλογα με το επίπεδο λεπτομέρειας:

  • Μικρής κλίακας (επίπεδο χώρας)
  • Μεσαίας κλίακας (επίπεδο πόλης) και
  • Μεγάλης κλίακας (αντικείμενο, εσωτερικός χώρος)

Η διαχείρισή τους γίνεται με την εξής λογική (high level workflow) δημιουργία > αποθήκευση μοντέλου > οπτικοποίηση και αξιοποίηση.

Τα μοντέλα αξιοποίησης είτε προσφέρονται έτοιμα από GIS λογισμικά και λογισμικά που τα χρησιμοποιούν ή μπορούν να κατασκευαστούν και να υλοποιηθούν σε διάφορες προγραμματιστικές πλατφόρμες. Η εταιρεία μας μπορεί να σας συμβουλέψει για το κατάλληλο build in μοντέλο ή να δημιουργήσει αυτό που εσείς επιθυμείτε.