Subscribe to the gold package and get unlimited access to Shamra Academy
Register a new userCAD and GIS integration (part one) Convert AutoCAD plans to the GIS environment using ArcGIS & QGIS
التكامل بين أنظمة CAD & GIS (الجزء الأول) تحويل مخططات الأوتوكاد إلى بيئة أنظمة المعلومات الجغرافية باستخدام برنامجي ArcGIS & QGIS
6412
2 197
0.0
(
0
)
Created by
Fadi CHAABAN
Ask ChatGPT about the research
برزت المعلوماتية كأهم عامل في تنمية المجتمعات البشرية ومواردها الطبيعية بعد التطور الكبير الذي شهدته في ميادينها إثر الثورة الشاملة لمختلف ميادين الحياة، وتبين لجميع العاملين في حقول التنمية مدى أهمية توظيف المعلومات في تحقيق وتسريع عملية التنمية. إن التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) هو أحد التكنولوجيات التي تعتمد على الحاسوب في الرسم والإظهار الهندسي، وتُستخدم هذه التقنية في العديد من المجالات منها الهندسة المدنية والعمارة. تتميز تلك التقنية بدقة المنتج النهائي للنماذج التي يتم رسمها أو إظهارها وكذلك التنوع ما بين الرسومات ثنائية أو ثلاثية الأبعاد التي تحققها تلك التكنولوجيا. أحدثَ التصميم بمساعدة الحاسوب طفرة في مجال التصميمات الهندسية من حيث نوعية الإظهار وكذلك سهولة الحسابات الهندسية المتعلقة بالحجوم والمساحات. تحفظ رسومات (CAD) كنقاط وخطوط و منحنيات باستخدام شبكة إحداثيات رياضية تحفظ نقاط البدء و النهاية لكل شكل و تحافظ الرسومات على دقتها عند تكبيرها أو تصغيرها إلى أي حجم حيث تبقى العلاقات بين كافة العناصر في الرسم ثابتة . يمكن استخدام ملفات (CAD) من قبل العديد من البرمجيات و نظم الحاسوب بسهولة حيث تبنى معظم مصنعي البرمجيات الهيئة التي يستخدمها برنامج أوتوكاد و هي (DXF). كما تعتبر أنظمة المعلومات الجغرافية (GIS) Geographic Information Systems إحدى أهم أنظمة المعلوماتيّة، إذ أصبحت تفي بأغلب متطلبات العمل المرتبط بالأراضي وما عليها على مختلف الصعد وضمن مجالات في غاية التنوع والتباين، وبعد تطور صناعة الحواسيب من حيث سرعة المعالجة وقدرتها على التخزين بدأت مؤسسات حكومية وجامعية في أغلب الدول المتقدمة بتطوير أنظمة المعلومات الجغرافية إضافة إلى أن المساحة التصويرية الجوية والاستشعار عن بعد والمعالجة العددية للصور قد لعبت دوراً هاماً في هذا، ومع تزايد الطلب وحاجة المستخدمين لنظم المعلومات الجغرافية بدأ الكثيرون باستخدام هذه التقنية الفعالة لإنشاء الخرائط وتجميع المعطيات وإنجاز مراحل تحليل متقدمة باستخدام برامج GIS التجارية والمجانية. تنشأ الحاجة إلى تكامل CAD / GIS في العديد من التطبيقات. يؤدي هذا التكامل بين (CAD) ونظم المعلومات الجغرافية (GIS) إلى تقليل العديد من أوجه القصور والأخطاء التي حدثت أثناء تصميم المشروع وتخطيطه وتنفيذه. كما يمكن أيضا تبسيط عملية اتخاذ القرار أثناء العمليات. والتي تتطلب العديد من المهام، ولا سيما المهام الهندسية في التصميم والبناء وإدارة الأصول طوال دورة حياة البنية التحتية أو المنشأة، بالإضافة إلى المعرفة والمهارة في العديد من البرامج والأدوات الخاصة بالبرامج المترابطة فيما بينها. من أكثر الحالات التي يمكن أن نواجھھا في تحويل البيانات المكانية من CAD إلى GIS هي الفرق البنيوي بين صيغة بيانات الأتوكاد وصيغ البيانات في نظم المعلومات الجغرافية. فبينما يتم الفصل في نظم المعلومات الجغرافية بين البيانات بحسب نوعها الجيومتري (أي نقطة، خط، مضلع)، فإن CAD يمكن أن تتضمن بيانات من مختلف الأنواع الجيومترية دون تمييز. ويتفاقم ھذا الوضع في بعض الحالات عندما لا يقوم الشخص الذي أنشأ خريطة بالتمييز بين السمات بحسب غايتها فيضع في شريحة واحدة، على سبيل المثال، سمات من أنواع مختلفة (أشجار، أعمدة كهرباء، حفر تفتيش). وهنالك وجه آخر للاختلاف بين بيانات CAD وبيانات GIS يؤثر على عملية التحويل. ويكمن ھذا الاختلاف في الطريقة التي يتعامل بواسطتها كل من ھذين النظامين مع الكارتوغرافيا. فبينما تفصل نظم المعلومات الجغرافية الكارتوغرافيا عن البيانات، فإن ھذا الفصل غير موجود في نظم الرسم بمعونة الحاسب، كما أن الكارتوغرافيا في ھذه الأخيرة تعتبر بدائية إلى حد ما حيث تقتصر على الألوان وأنوع الخطوط وثخاناتھا لتمثيل السمات البسيطة أما إذا كان الرمز الكارتوغرافي معقداً في نظم CAD، فيتم تركيبه بالاستعانة بعناصر جيومترية بسيطة. الهدف من المشروع وأهميته: تأتي أهمية المشروع من كون أنظمة المعلومات الجغرافية عملت طفرة في المجال الهندسي عامة والمساحي خاصة حيث اصبح المهندسين يستخدمونه في كل اعمالهم عن طريق عمل تكامل بين هذه البرامج والبرامج المرتبطة بها مثل الاوتوكاد على سبيل المثال لعمل التحليلات المكانية او الإحصائية عليها، والتي توفرها برمجيات GIS نظرا لإمكانية التعامل مع البيانات الوصفية والمكانية في آن واحد، كما تمكننا من تجميع وتخزين ومعالجه وتحليل كم هائل من البيانات .ومع تزايد شعبية أنظمة المعلومات الجغرافية، أصبحت أداة مشتركة لجميع التخصصات وتنامت مجموعة واسعة من قواعد البيانات المتاحة، حيت تعددت صيغ وأشكال الملفات و أصبح أمر التنسيق بينها أمرا ملحا. وسيتم تحقيق هذه الأهمية من خلال مجموعة من الأهداف نستعرضها فيما يلي: • دراسة نظرية في التوجه الحالي والمستقبلي في CAD و GIS. بالإضافة لتكامل CAD/GIS،الأسباب والتحديات والتقنيات المستخدمة. • بناء قاعدة بيانات مكانية باستخدام برنامج ArcGIS، من خلال تحويل بيانات مخطط أوتوكاد لجزء من مدينة طرطوس، ومخطط أوتوكاد آخر يبين الطرق لجزء من مدينة دمشق، إلى بيانات مكانية، ومن ثم معالجة وتعديل وتصحيح البيانات المكانية وإنتاج خرائط رقمية. • تحويل بيانات مخططات الأوتوكاد السابقة إلى بيانات مكانية باستخدام برنامج QGIS ومن ثم معالجة وتعديل وتصحيح البيانات المكانية وإنتاج خرائط رقمية. محتوى المشروع: تم تلخيص محتوى فصول المشروع كالتالي: الفصل الأول: بعنوان " التوجه الحالي والمستقبلي في CAD " يقدم لمحة عامة عن أنظمة الــ CAD ومراحل نشأته وتطوره ونماذجه، بالإضافة إلى التوجهات المستقبلية في هذا المجال وخصوصا نمذجة معلومات البناء BIM. الفصل الثاني: بعنوان " التوجه الحالي والمستقبلي في GIS " يقدم لمحة عامة عن الــ GIS ومراحل نشأته وتطوره ونماذجه، أساسياته، مكونات ووظائف الــ GIS، المتثيل الجغرافي للكائنات، التحليل المكاني، مستوى التقدم الجاري في الــ GIS، بالإضافة إلى التوجهات المستقبلية في هذا المجال. الفصل الثالث: بعنوان "تكامل CAD/GIS،الأسباب والتحديات "توضيح التكامل بين CAD و GIS، واستعراض المشاكل الناشئة عن هذا التكامل، ومن ثم تقديم الحلول المناسبة. الفصل الرابع: بعنوان " تحويل مخططات الأوتوكاد إلى بيئة GIS باستخدام برنامجARCGIS" يبين الخطوات المتبعة في برنامج ArcGIS لتحويل بيانات CAD لمخطط مدينة طرطوس وأخرى لشبكة طرق دمشق إلى بيانات مكانية، وإجراء العمليات اللازمة لمعالجة وتحليل هذه البيانات، ومن ثم إجراء الضبط المكاني لإنتاج خريطة للمدينة. الفصل الخامس: بعنوان " تحويل مخططات الأوتوكاد إلى بيئة GIS باستخدام برنامج QGIS " يوضح الخطوات السابقة ذاتها باستخدام برنامج QGIS.
No English abstract
Artificial intelligence review:
Research summary
تتناول هذه الدراسة موضوع تحويل مخططات الأوتوكاد (CAD) إلى بيئة أنظمة المعلومات الجغرافية (GIS) باستخدام برنامجي ArcGIS و QGIS. تهدف الدراسة إلى توضيح كيفية تكامل CAD و GIS، وتقديم خطوات عملية لتحويل البيانات من صيغة CAD إلى صيغة GIS. تتضمن الدراسة خمسة فصول رئيسية: التوجه الحالي والمستقبلي في CAD، التوجه الحالي والمستقبلي في GIS، تكامل CAD/GIS، تحويل مخططات الأوتوكاد إلى بيئة GIS باستخدام برنامج ArcGIS، وتحويل مخططات الأوتوكاد إلى بيئة GIS باستخدام برنامج QGIS. يتم في الفصول الأولى تقديم لمحة تاريخية عن تطور CAD و GIS، وأهمية تكاملهما، والتحديات التي تواجه هذا التكامل. في الفصول اللاحقة، يتم تقديم خطوات عملية لتحويل البيانات باستخدام برنامجي ArcGIS و QGIS، مع توضيح كيفية إنشاء الطبقات، الضبط المكاني، وتصحيح الأخطاء الطوبولوجية. يتم في النهاية تقديم استنتاجات وتوصيات حول أهمية تكامل CAD/GIS، وأفضلية استخدام برنامج ArcGIS في بعض الجوانب مقارنة ببرنامج QGIS.
Critical review
تتميز هذه الدراسة بتقديمها شرحاً وافياً ومفصلاً حول كيفية تحويل مخططات الأوتوكاد إلى بيئة أنظمة المعلومات الجغرافية باستخدام برنامجي ArcGIS و QGIS. ومع ذلك، يمكن ملاحظة بعض النقاط التي قد تحتاج إلى تحسين. أولاً، الدراسة تركز بشكل كبير على الجوانب التقنية دون التطرق بشكل كافٍ إلى التطبيقات العملية والفوائد العملية لهذا التحويل في مجالات مختلفة. ثانياً، قد يكون من المفيد تضمين دراسة حالة عملية توضح الفوائد العملية لتكامل CAD/GIS في مشروع حقيقي. ثالثاً، الدراسة تفتقر إلى تحليل نقدي للمشاكل والتحديات التي قد تواجه المستخدمين أثناء عملية التحويل، وكيفية التغلب عليها بشكل فعال. وأخيراً، يمكن تحسين الدراسة بإضافة مقارنات أكثر تفصيلاً بين برنامجي ArcGIS و QGIS من حيث الأداء، السهولة، والتكلفة.
Questions related to the research
-
ما هي الفائدة الرئيسية من تكامل CAD و GIS؟
الفائدة الرئيسية من تكامل CAD و GIS هي تقليل الأخطاء وتحسين كفاءة العمليات الهندسية من خلال دمج البيانات الجغرافية والهندسية، مما يسهل عملية اتخاذ القرار ويعزز دقة التخطيط والتنفيذ.
-
ما هي التحديات الرئيسية التي تواجه تحويل بيانات CAD إلى GIS؟
التحديات الرئيسية تشمل الفرق البنيوي بين صيغ البيانات، عدم التمييز بين السمات في CAD، وطريقة التعامل مع الكارتوغرافيا في كل من النظامين.
-
ما هي الأدوات المستخدمة في برنامج ArcGIS لتحويل بيانات CAD إلى GIS؟
الأدوات المستخدمة تشمل ArcCatalog و ArcMap، حيث يتم استدعاء ملفات الأوتوكاد وتصديرها إلى قاعدة بيانات جغرافية، ثم إنشاء الطبقات وضبطها مكانياً وتصحيح الأخطاء الطوبولوجية.
-
كيف يمكن تحسين دقة الخرائط الناتجة عن تحويل بيانات CAD إلى GIS؟
يمكن تحسين دقة الخرائط من خلال استخدام صور فضائية عالية الدقة للضبط المكاني، وتطبيق أدوات متقدمة في برامج GIS لضبط وتصحيح الأخطاء الطوبولوجية، بالإضافة إلى تقييم الدقة المكانية بشكل دوري.
References used
1. http://resources.arcgis.com/en/help
Karimi, Hassan A., and Burcu Akinci. CAD and GIS integration. CRC Press, 2009. 2.
5. قاسم، علي. بربر، ورود.(2017). الدليل التعليمي لبرنامج QGIS (برنامج نظام معلومات جغرافية حر ومفتوح المصدر) مع تطبيق عملي. قسم الهندسة الطبوغرافية، كلية الهندسة المدنية، جامعة تشرين، 2016-2017. (https://www.shamra.sy/academia/show/59843af3ef46e)
4. QGIS User Guide – Release 2.14 [on-line: http://docs.qgis.org/2.14/pdf/en/QGIS-2.14-UserGuide-en.pdf]
rate research
Read More
في السنوات الأخيرة ، تم إنجاز قدر كبير من الابتكار التقني في مجالات التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) ، والهندسة المعمارية والبناء (AEC) ، والحلول الجغرافية المكانية ، والتصور ثلاثي الأبعاد ، والمحاكاة الحضرية. تتوفر مجموعة متنوعة من المنتجات والمعلوما
ت والخدمات في كل من هذه البيئات. يجب أن يوجد إطار من التشغيل المتداخل للبيانات والخدمات التي يمكن أن تستخدم هذه الابتكارات والتقنيات طوال دورة حياة الاستثمار في البناء والبنية التحتية: التخطيط والتصميم والبناء والتشغيل وإيقاف التشغيل. إن مثل سير العمل هذا المتكامل لدورة حياة المعلومات هو أمر يهم المجتمع الجغرافي المكاني ( يشمل المجتمع الجغرافي المكاني المجالات التقليدية لنظم المعلومات الجغرافية ورصد الأرض ، فضلاً عن خدمات الموقع وأنظمة الاستشعار التي تتيح الموقع ، وأي مجتمع آخر والذي يجب أن يتيح إمكانية التشغيل البيني للموقع) لأن هناك حاجة متزايدة للتكنولوجيات والمعلومات للتفاعل بشكل فعال بين هذه المجالات لدعم مجموعة من الخدمات الحيوية واحتياجات دعم القرار.
لوضع هذه القضية في منظور واضح ، فان تقرير عام 2004 الصادر عن المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) بعنوان "تحليل تكلفة عدم قابلية التشغيل البيني غير الكافي في صناعة منشآت المرافق الأساسية الأمريكية" ، يحدد التكلفة السنوية للنفايات بسبب عدم قابلية التشغيل البيني بصورة كافية بين أنظمة CAD والبرامج الهندسية والحاسوبية في صناعة البناء والتشييد إلى 15.8 مليار دولار. وكان هذا الرقم فقط لصناعة البناء في الولايات المتحدة.
يتم تعريف إمكانية التشغيل البيني كجانب هام من تكامل CAD-GIS. لكي تعمل إمكانية التشغيل البيني ، يجب أن يتفق العديد من أصحاب المصلحة على الدلالات الشائعة والواجهات ونماذج المعلومات والمخططات وأفضل الممارسات التي تلبي متطلبات محددة. وعادة ما يتم توثيق اتفاقيات المجتمع هذه كمعايير. عادةً ما يكون المعيار مستندًا تم إنشاؤه بالإجماع وتمت الموافقة عليه من قبل مجتمع المصالح ، والذي يوفر ، للاستخدام المشترك والمتكرر ، قواعد أو إرشادات أو خصائص للأنشطة أو نتائجها ، بهدف تحقيق الدرجة المثلى من الترتيب في سياق معين. بوجد العديد من المنصات البرمجية التي تدعم هذه المعايير وتسمح إمكانية التشغيل البيني مثل برنامج FME Desktop الذي يعتبر منصة قوية في مجال نظم المعلومات الجغرافية، فهي تعتبر من الأدوات الهامة لتحويل البيانات من صيغة إلى صيغة أخرى حسب المواصفات، وهي قادرة على التحويل من 300 صيغة إلى 300 صيغة أخرى على الأقل.
الهدف من المشروع وأهميته:
تأتي أهمية المشروع من كونه أول مشروع عربي (وخصوصا في سورية) يتطرق لإمكانية التشغيل البيني كجانب هام من تكامل CAD-GIS. حيث يقدم هذا المشروع أساس نظري مهم لأهم المعايير العالمية المعتمدة للبيانات المكانية واهم المؤسسات العالمية المعتمدة لوضع هذه المعايير. كما يقدم هذا المشروع أول دليل تعليمي باللغة العربية لبرنامج FME Desktop (محرك معالجة الكائنات) وتقديم تطبيقات عملية ضمنه لتحويل BIM الى الصيغة العالمية لنمذجة المدن ثلاثية الأبعاد CityGML والحصول على منتج نهائي ثلاثي الابعاد في بيئة أنظمة المعلومات الجغرافية. كما أن FME Desktop سوف يكون نقلة نوعية في مجال نظم المعلومات الجغرافية وتطبيقاتها، وخصوصا أنه يحاكي معظم برامج وتطبيقات نظم المعلومات الجغرافية (ESRI, Intergraph, Oracle Spatial, Bentley) وغيرها من البرامج مثل برامج الرسم المدني والمعماري ثلاثي وثنائي البعد، وكذلك ال BIM.
وسيتم تحقيق هذه الأهمية من خلال مجموعة من الأهداف نستعرضها فيما يلي:
• دراسة نظرية لمعرفة التقنيات والمنهجيات المتبادلة في CAD , و تقديم لمحة عامة عن معايير تبادل البيانات الرئيسية التي تم تطويرها لدعم قابلية التشغيل البيني ضمن مجال الهندسة المعمارية والبناء وإدارة المرافق (AEC / FM) .
• تقديم مناقشة حول منهجيات قابلة للتشغيل البيني في جهود توحيد تكامل CAD/GIS من وجهة نظر الاتحاد الجغرافي المكاني المفتوح.
• دراسة تكامل وإدارة BIM في نظم المعلومات الجغرافية باستخدام برامج متنوعة
• تطبيقات عملية على برنامج FME Desktop .
محتوى المشروع:
يحتوي المشروع الفصول التالية:
الفصل الأول: بعنوان " التقنيات والمنهجيات المتبادلة في CAD " يقدم لمحة عامة عن أنظمة الــ CAD ومراحل نشأته وتطوره ونماذجه، بالإضافة إلى دراسة تطور أنظمة CAD من الرسومات ثنائية الأبعاد إلى بناء نمذجة المعلومات ودور علم الدلالة.
الفصل الثاني: بعنوان " منهجيات قابلة للتشغيل البيني في جهود توحید تكامل CAD/GIS " يقدم لمحة عامة عن الاتحاد الجيومكاني المفتوح OGC وكيف يتم إنجاز إنشاء BIM مع بیانات السیاق باستخدام خدمات الویب.
الفصل الثالث: بعنوان "تكامل وإدارة BIM في نظم المعلومات الجغرافیة " يقدم لمحة عن تحویل البیانات بین أنظمة ,CAD / BIM وGIS , و نمذجة المباني باستخدام برامج GIS المحددة.
الفصل الرابع: بعنوان "تطبيقات عملية ضمن برنامج FME Desktop " يقدم تعريف عن برنامج FME Desktop وأدواته واستخداماته مع تطبيق عملي على البرنامج , وكيفية التحويل من BIM إلى GIS في ثلاثة مستويات (مبتدئ – متوسط - متقدم) مع تطبيق عملي على فندق LAWDISA , وسير عملية تحويل ملف النمذجة CityGML إلى بيئة ArcGIS .
GIS software provide manual import tools to maps produced on CAD software to be transformed to geo-database. This operation consumes time and effort. The "transformation" however will not be
adequate unless we analyze the relation between CAD and GI
S software in preparing maps. The question raised here if this relation competitive or integrative? This research tries to answer this matter
by studying it from different angles: modeling, spatial feature, scale, spatial analysis and data management. Analyses reveal that this relation isn't competitive at all, but rather integrative, as CAD
software produce technical\design plans, whereas GIS software are dedicated for the production of general and thematic maps. Thus, CAD based spatial data (topographic, cadastral, master plans) could
be "up-graded" to be efficient in GIS environment. However available tools to make this are basically manual, and for that, an automated approach was developed to execute this upgrade from CAD to GIS.
This new approach was applied and evaluated and the output results were satisfactory accurate, time\effort saving, and indeed didn't miss any of CAD layers. This all could be achieved if being conditioned with the approach constrains.
Three dimensional modeling of utility networks is an important mean of networks design, implementation, management and maintenance. During the modeling process, we face a wide range of processes and procedures to arrive at the correct final model.
T
his research proposes a semi-automatic methodology for 3D modeling of infrastructure networks in GIS environment. This methodology is based on the ModelBuilder in ArcGIS software by developing two tools to automate the construction processes of 3D networks.
The first presents a tool to create a 3D Manhole layer from points, and the second is a tool to create a 3D pipe layer. For both tools, a work algorithm has been built, in addition to designing user interfaces elements. These tools are stored in a Toolbox called “3D Manhole & Pipe.tbx”.
The proposed methodology is an easy and an effective way to build 3D network models, and the developed tools allow the implementation of a set of necessary processes needed to build 3D networks.
Remote sensing technique is considered as one of the main sciences that grew very
fast last years. Satellite images are important and advanced source to get data about any
region on the earth. Using satellite images, integrated with geographic info
rmation system
(GIS) for mapping are considered as one of the modern applications that expanded widely
now a days.
This paper aims at integrating the techniques of remote sensing and geographic
information systems (GIS) for performing topographic study of landsat7 satellite image
taken of a part of northern part of Lattakia. The two software, Erdas Imagine and ArcGIS
are used to perform topographic analysis depending on digital processing for the image,
then analyzing its terrain. Depending on digital terrain model (DTM), 3D slope image is
derived. Land use map is written for the study area. Then, some spatial analysis are
performed to find the best positions to construct different projects that have economic
benefits.
finally, analyses and results are discussed.
تحليل الشبكات في أنظمة المعلومات الجغرافية ...
تمثل الشبكة مجموعة من الخطوط والنقاط التي تمثل الكائنات الجغرافية المتصلة مع بعضها البعض والتي من خلالها تتحرك الموارد (سيارات , مياه , كهرباء , غاز....الخ)
1- أنظمة تدفق موجهة
يتحرك التدفق من المصا
در إلى المصارف
الموارد لا تملك القدرة على اتخاذ قرارات المسير
(على سبيل المثال، نظام النهر)
2- أنظمة تدفق غير موجهة
النظام لا يتحكم بشكل كامل بعملية التدفق
الموارد تملك القدرة على اتخاذ قرارات المسير الخاصة بها
(على سبيل المثال، نظام السير)
Log in to be able to interact and post comments
comments
Fetching comments
Sign in to be able to follow your search criteria
