Геоинформационные технологии компьютерного проектирования общественных мест городских территорий: проблемы и опыт (на примере г. Саранска)

№ 4 (2023)

И.А. Семина, О.E. Малахова, С.А. Тесленок, Н.В. Яковенко

УДК 004:004.9:528:528.94:528.48:711.4:912.4:911(470.345)
https://doi.org/10.47148/1609-364X-2023-4-15-28

АннотацияОб авторахСписок литературы
В работе рассматриваются возможности использования современных программных продуктов для решения задач компьютерного (включая геоинформационное) проектирования общественных мест городских территорий, в первую очередь — системы автоматизированного проектирования AutoCAD. Представлены выявленные особенности использования программы, ее достоинства и недостатки, преимущества и проблемы, указаны апробированные пути преодоления последних. На базе анализа опыта нескольких проектов проектирования общественных мест г. Саранска (столица Республики Мордовия), выполненных авторами на основе топографической съемки разных лет сотрудников ООО «Геостройизыскания», ООО «Кадастровый центр», ООО «РНИЦ», представлены материалы, дающие представление о вариантах некорректной и корректной топосъемки и иллюстрирующие наиболее часто встречающиеся недостатки топографических основ, показаны основные шаги их обработки и создания двумерной и трехмерной топографической основы на примере объекта «Новотроицкий торгово-офисный центр». Определен и ряд косвенных проблем, в целом связанных с компьютерным проектированием общественных мест городских территорий, включая проблемы использования лицензионного программного обеспечения, и показаны реально апробированные пути их преодоления. Это позволило разработать и реализовать на практике геоинформационную технологию компьютерного проектирования общественных мест городских территорий.
Семина Ирина Анатольевна
Кандидат географических наук
Заведующий кафедрой физической и социально-экономической географии
Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва
430005 Саранск, ул. Большевистская, д. 68
е-mail: isemina@mail.ru
ORCID 0000-0002-7468-3102

Малахова Ольга Евгеньевна
Aспирант кафедры физической и социально-экономической географии
Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва
430005 Саранск, ул. Большевистская, д. 68
е-mail: masterplan-landscape@yandex.ru
ORCID 0009-0001-1732-1922

Тесленок Сергей Адамович
Кандидат географических наук
Доцент Высшей экологической школы
Югорский государственный университет
628012 Ханты-Мансийск, ул. Чехова, д. 16
Доцент кафедры геодезии, картографии и геоинформатики
Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва
430005 Саранск, ул. Большевистская, д. 68
е-mail: teslserg@mail.ru
ORCID 0000-0001-6691-3724
SPIN 4123-4836

Яковенко Наталия Владимировна
Доктор географических наук
Директор НИИ «Инновационных технологий и лесного комплекса» Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»
394087 Воронеж, ул. Тимирязева, д. 8
е-mail: n.v.yakovenko71@gmail.com
ORCID 0000-0003-4203-0040

  1. Артемьева О.В., Позднякова Н.А., Гневашев Ф.А. Применение методов геоинформационного картографирования для урбанизированных территорий с использованием данных дистанционного зондирования // Геоинформатика. – 2022. – № 3. – С. 4–14. https://DOI:.org/10.47148/1609-364X-2022-3-4-14.
  2. Большаков Б.Е., Кузнецов О.Л. Инженерия устойчивого развития. – М. : РАЕН, 2012.  – 507 с.
  3. Горобцов С.Р., Чернов А.В. Трехмерное моделирование и визуализация городских территорий с использованием современных геодезических и программных средств // Вестник СГУГиТ. – 2018. – Т. 23. – № 4. – С. 165–179.
  4. Гура Т.А., Уткина О.А. Использование BIM технологий в строительстве и проектировании // Научные труды КубГТУ. – 2018. – № 2. – С. 272–284.
  5. Еремеев С.В., Егай М.В., Абакумов А.В. Геоинформационная технология для планирования и учета дорожного покрытия // Геоинформатика. – 2022. – № 2.– С. 18–24. https://DOI:.org/10.47148/1609-364X-2022-2-18-24.
  6. Жуков В.Т., Сербенюк С.Н., Тикунов В.С. Математико-картографическое моделирование в географии. – М. : Мысль, 1980. – 224 с.
  7. Иванов С.А., Никольская К.Ю., Радченко Г.И., Соколинский Л.Б., Цымблер М.Л. Концепция построения цифрового двойника города // Вестник ЮУрГУ. Серия: Вычислительная математика и информатика. – 2020. – Т. 9. – № 4. – С. 5–23. DOI: 10.14529/cmse200401.
  8. Информационное моделирование объектов промышленного и гражданского строительства / Autodesk. 2014. Режим доступа: https://damassets.autodesk.net/content/dam/autodesk/www/campaigns/metro/img/bim_brochure.pdf (дата обращения: 24.10.2023 г.).
  9. Кнауб Р.В., Игнатьева А.В. Использование программы Microsoft Excel для картографирования индикаторов устойчивого развития территорий // Геоинформатика. – 2021. – № 4. – С. 50–56. https://DOI:.org/10.47148/1609-364X-2021-4-50-56.
  10. Куклин Д.Д., Тесленок С.А. Методика расчета объемов земляных масс в строительстве с использованием модуля «Картограмма земляных масс» Сivil 3D // L Огаревские чтения: материалы Всерос. с междунар. участием науч. конф. (Саранск, 6-11 декабря 2021 г.) : в 3 ч. – Ч. 2: Естественные науки. – Саранск: МГУ им. Н.П. Огарёва, 2022. – С. 524–531.
  11. Кустов М.В., Тесленок С.А., Батин Д.А. Применение материалов аэрофотосъемки для изучения рельефа агроландшафтов // Известия ДГПУ. Естественные и точные науки. – 2022. – Т. 16. – № 1. – С. 76–85. DOI: 10.31161/1995-0675-2022-16-1-76-85.
  12. Кучуков Р. CityClass project: анализ типов городской застройки при помощи нейросети [Электронный ресурс] // Medium. – 05.04.2017. – Режим доступа: https://romankuchukov.medium.com/cityclass-project-37a9ebaa1df7 (дата обращения: 24.10.2023).
  13. Липка Д. Нейросети и machine learning на службе городов и их жителей [Электронный ресурс] // Rusability. – 17.10.2019. – Режим доступа: https://rusability.ru/articles/neiroseti-i-machine-learning-na-sluzhbe-gorodov-i-ih-zhitelei/5fd296452dda593c3483ea27 (дата обращения: 24.10.2023).
  14. Ложкин Н.Д. BIM-технологии проектирования // Colloquium-journal. – 2020. – № 11-1 (63). – C. 17–20. DOI: 10.24412/2520-6990-2020-1163-17-20.
  15. Манухов В.Ф., Ивлиева Н.Г. О построении картографических изображений средствами ГИС-пакетов // Педагогическая информатика. – 2015. – № 1. – С. 55–63.
  16. Нейронные сети в проектировании. Основы и применение [Электронный ресурс] / ЭНЭКА. Инженерно-консалтинговая группа компаний. – 09.07.2021. – Режим доступа: https://eneca.by/novosti/proektirovanie-inzhiniring/neyronnye-seti-v-proektirovanii-osnovy-i-primenenie?ysclid=lfifmv5u1q956033638 (дата обращения: 24.10.2023).
  17. Плуготаренко Н.К., Варнавский А.Н. Применение нейронных сетей для построения модели прогнозирования состояния городской воздушной среды // Инженерный вестник Дона. – 2012. – № 4-2 (23). – С. 10–13.
  18. Примаченко Е.И., Сыромятников Д.С. Использование возможностей трехмерного моделирования при создании туристских карт [Электронный ресурс] // Огарев-online. – 2023. – № 2. – Режим доступа: https://journal.mrsu.ru/arts/ispolzovanie-vozmozhnostej-trexmer-nogo-modelirovaniya-pri-sozdanii-turistskix-kart (дата обращения: 24.10.2023).
  19. Применение нейросетей и машинного обучения в области урбанистики: кратко о главном [Электронный ресурс] // Научно-производственный комплекс «ИНТЕГРАЛ». – 13.04.2022. – Режим доступа: https://integral-russia.ru/2022/04/13/primenenie-nejrosetej-i-mashinnogo-obucheniya-v-oblasti-urbanistiki-kratko-o-glavnom/?ysclid=lfifbbkd0797562883 (дата обращения: 24.10.2023).
  20. Пространственный анализ и оценка социально-экономического развития региона / под ред. А.М. Носонова, И.А. Семиной. – Саранск: Изд-во Мордовского ун-та, 2016. – 228 с.
  21. Романова Т.А., Потужная И.Р., Марковский И.Г. BIM-технологии: проектирование, строительство, эксплуатация // Научные труды КубГТУ. – 2019. – № 1. – С. 156–164.
  22. Сивков А.А., Колесников А.А. Возможности методов машинного обучения для прогнозирования развития городских территорий // Интерэкспо Гео-Сибирь. – 2020. – Т. 6. – № 2. – С. 77–81. DOI: 10.33764/2618-981X-2020-6-2-77-81.
  23. Тесленок К.С. Программы для создания 3D-моделей населенных пунктов // Природно-социально-производственные системы регионов компактного проживания финно-угорских народов. – Саранск: Изд-во Мордовского ун-та, 2011. – С. 304–306.
  24. Тесленок К.С. Создание геоинформационного проекта и его использование в целях развития хозяйственных систем // Геоинформационное картографирование в регионах России: материалы VII Всерос. науч.-практич. конф. (Воронеж, 10-12 декабря 2015 г.). – Воронеж: Научная книга, 2015. – С. 134–138.
  25. Тесленок С.А., Манухов В.Ф., Тесленок К.С. Цифровое моделирование рельефа Республики Мордовия // Геодезия и картография. – 2019. – Т. 80. – № 7. – С. 30–38. DOI: 10.22389/0016-7126-2019-949-7-30-38.
  26. Тикунов В.С., Цапук Д.А. Устойчивое развитие территорий: картографо-геоинформационное обеспечение. – М. : Смоленск: Изд-во СГУ, 1999. – 176 с.
  27. Черепанова Е.С., Киселева Е.С., Перминов С.И., Тарасов А.В. Математико-картографическое моделирование в социально-экономическом картографировании: особенности визуализации данных // Географический вестник. – 2017. – № 2 (41). – С.137–147. DOI: 10.17072/2079-7877-2017-2-137-147.
  28. Яковенко Н.В. Модель устойчивого развития и социально-экономический мониторинг города // Проблемы региональной экологии. – 2010. – № 3. – С. 118–126.
  29. Яковенко Н.В., Велюга И.В. Стратегический мониторинг в системе комплексной программы социально-экономического развития муниципального образования: теоретические подходы // В мире научных открытий. – 2011. – № 4 (16). – С. 262–267.
  30. Ahmed F.C., Sekar S.P. Using Three-Dimensional Volumetric Analysis in Everyday Urban Planning Processes // Applied Spatial Analysis and Policy. – 2014. – Vol. 8. – Iss. 4. – P. 393-408. DOI: 10.1007/s12061-014-9122-2.
  31. Arsanjani J.J., Helbich M., de Norohna Vaz E. Spatiotemporal simulation of urban growth patterns using agent-based modeling: The case of Tehran // Cities. – 2013. – Vol. 32. – Pp. 33–42. DOI: 10.1016/j.cities.2013.01.005.
  32. Beknazarova S.S., Maxammadjonov M.A., Ibodullayev S.N.O. 3D modeling and the role of 3D modeling in our life // World science – 2016. – Vol. 3. – No. 7. – P. 28–31.
  33. Chundeli F.A. Using 3D GIS as a Decision Support Tool in Urban Planning [Электронный ресурс] // ICEGOV ’17: Proceedings of the 10th International Conference on Theory and Practice of Electronic Governance. – 2017. – P. 401–404. – Режим доступа: https://www.researchgate.net/publication/317202704_Using_3D_GIS_as_a_Decision_Support_Tool_in_Urban_Planning (дата обращения: 04.01.2023). DOI: 10.1145/3047273.3047360.
  34. Jauhari S.C. Emerging Challenges and Strategies for Planning and Urban Development // Sixty National town & country planners congress : planning and development, 2025 : challenges and reforms : technical papers (6th — 8th January, 2012 Mysore). – Vol. 1. – New Delhi, Institute of Town Planners: 2012. – P. 13–17.
  35. Lammeren R. van, Houtkamp J., Colijn S., Hilferink M., Bouwman A. Affective appraisal of 3D land use visualization // Computers, Environment and Urban Systems. – 2010. – Vol. 34. – Iss. 6. – P. 465–475. DOI: 10.1016/j.compenvurbsys.2010.07.001.
  36. Luan X.-D., Xie Y.-X., Ying L., Wu L.-D. Research and Development of 3D Modeling // International Journal of Computer Science and Network Security. – 2008. – No 8. – Iss. 1. – P. 49–53.
  37. Shiode N. 3D urban models: Recent developments in the digital modelling of urban environments in three-dimensions // GeoJournal. – 2000. – Vol. 52. – P. 263–269. DOI: 10.1023/A:1014276309416.
  38. Sivasamy M., Mutthaiah A.B., Senthilraj M., Balaji V., Banukumar K.D. Urban visualization – A case study of Vadaj, Ahmadabad, India // International Journal of Advances in Remote Sensing and GIS. – 2012. – Vol. 1. – No. 1. – P. 31–39.
  39. Xia Z., Qing Z., Wang J. 3D City Models Based Spatial Analysis to Urban Design // Geographic Information Sciences. – 2004. – Vol. 10. – Iss. 1. – P. 82–86. DOI: 10.1080/10824000409480658.
  40. Yin L. Integrating 3D Visualization and GIS in Planning Education // Journal of Geography in Higher Education. – 2010. – Vol. 34. – Iss. 3. – P. 419–438. DOI: 10.1080/03098260903556030.
  41. Yin L., Hastings J. Capitalizing on Views: Assessing Visibility Using 3D Visualization and GIS Technologies for Hotel Development in the City of Niagara Falls, USA // Journal of Urban Technology. – 2007. – Vol. 14. – Iss. 3. – P. 59–82. DOI: 10.1080/10630730801927483.

Ключевые слова: геоинформационные технологии, компьютерное проектирование, трехмерное информационное моделирование городов, городские территории, общественные места, планирование и проектирование, программа AutoCAD

Раздел: Применение ГИС-технологий