بناء نموذج ثلاثي الأبعاد في بيئة GIS باستخدام برنامج ArcGIS تطبيق على مبنى كلية طب الأسنان الجديدة في جامعة تشرين

النموذج ثلاثي الأبعاد 3D Model ببساطة هو تمثيل وصفي ومكاني مبسط لواقع معقد. يتم وعلى نطاق واسع استخدام النماذج ثلاثية الأبعاد للمباني من قبل المهندسين والعلماء بمن فيهم علماء الآثار والمؤرخين. تعتبر النماذج ثلاثية الأبعاد مفيدة في أغراض التوثيق والعرض البصري وإعادة الإعمار. يمكن إنتاجها للحصول على البيانات لتمثّل البقايا و/ أو لإيضاح عملية إعادة الإعمار الافتراضي، تبعاً للطريقة التي يتم بها جمع البيانات ذات الصلة، يمكن للنموذج الثلاثي الأبعاد أن يكون شديد التفصيل أو أن يقدّم ببساطة نظرة عامة سريعة عن وضع معماري ما، ولكونها نماذج افتراضية يمكن مشاركتها على مستوى العالم من خلال الإنترنت وتخزينها بسهولة رقمياً أو طباعتها باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد. نظراً للتنوع الكبير للنماذج ثلاثية الأبعاد يمكن أن يتراوح نطاق مستخدميها من المتخصصين إلى المستهلكين. يمكن إنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد للمباني بالاعتماد على المسح الطبوغرافي التقليدي والخرائط وصور الأقمار الصناعية وقياسات المباني والمسح الليزري ثلاثي الأبعاد. إن الجيل القادم من نظم المعلومات الجغرافية يسرع نحونا بما يستغله من تقدم كبير في التقنيات الرقمية الحاسوبية، وهو يحتاج إلى طرق جديدة في تمثيل أو نمذجة البيانات المكانية وتحتل النمذجة ثلاثية الأبعاد الصدارة في هذا التمثيل. حتى أن هذا الجيل القادم يسمى بجيل نظم المعلومات الجغرافية ثلاثية الأبعاد 3D GIS، ومن المتوقع أنه سيشهد ظهور أنواع جديدة من النمذجة قريباً. تكمن قوة التمثيل ثلاثي الأبعاد في نظم المعلومات الجغرافية في قابلية النموذج الرقمي على ربط المعالم (الممثلة شكلياً) بالأوصاف (التي تمثل بشكل نصوص ظاهرة على النموذج أو مرتبطة معه بجداول). توفر نظم المعلومات الجغرافية مجموعة من المزايا والمنافع لإدارة نماذج المجسمات الافتراضية ثلاثية الأبعاد المستندة إلى بيئة واقعية حقيقية، ومنها: • إدارة المعلومات المكانية والوصفية: تساهم الأجهزة المتاحة في نظم المعلومات الجغرافية في جمع البيانات وتخزينها، واستعادتها وإدارتها وتحويلها لتعديل الظروف والشروط الملازمة لها، مع عرض المعلومات بطريقة تساعد على فهمها بصريا من قبل المستخدم. • نظم حيوية ديناميكية: من خلال التحكم وتغيير سمات محتملة غير حقيقية للعناصر الممثلة، أو عن طريق إدخال معطيات جديدة تحدد المواقع المكانية والخصائص المتعلقة بها، يمكن تحديث قواعد بيانات هذه النظم بسهولة، مما يجعلها نظماً حيوية ديناميكية. • تسمح قاعدة بيانات هذه النظم للمستخدم بتنفيذ استعلامات متعلقة بالموقع المدروس وبعض من عناصره المتعلقة بأخرى بالإضافة إلى خصائص كل من هذه العناصر. • صناعة القرار: يتم استخدام البحوث والتحليلات المنجزة بإمكانات نظم المعلومات الجغرافية كأداة لصنع القرار لأغراض تجنب فقدان المعلومات المدروسة والتي يمكن أن تؤثر في دراسات المواقع وعملية التخطيط العمراني. • المشاهدة الصورية التفاعلية: يمكن استخدام نظم المعلومات الجغرافية لإنشاء رسومات ومخططات وصور وخرائط وأفلام متحركة، ويمكن للباحثين استكشاف ودراسة مواضيعهم في الوضع المتقدم عن طريق تشغيل خيار التصور والمشاهدة الصورية. بالرغم من مجموعة المزايا سابقة الذكر والتي تقدمها نظم المعلومات الجغرافية، إلا أن عملية تكوين نماذج ثلاثية الأبعاد للعناصر والمكونات في هذه النظم تتضمن بعض الصعوبات، فعادة ما تكون عملية إنشاء مجسمات هندسية للعناصر المعقدة جداً أو الأجسام متعددة المستويات (غير النظامية الشكل) المشكلة الأكثر صعوبة، وذلك أنه حتى الآن لم يتم توفير إمكانية تمثيل درجة تعقيد هذه المكونات، بسبب عدم كفاءة مؤهلات معايير تبادل البيانات أو أدوات عملية المشاهدة البصرية لهذه التطبيقات ضمن التقنية وهو ما سنشهده ضمن مشروعنا. 2-أهداف المشروع تهدف هذه الدراسة إلى بناء نموذج ثلاثي الأبعاد في بيئة GIS باستخدام برنامج ArcGIS وذلك من خلال تطبيق عملي على مبنى كلية طب الأسنان الجديدة في جامعة تشرين. 3-محتويات المشروع يتألف المشروع من الفصول التالية: • الفصل الأول: تضمن معلومات نظرية عن تعريف المضلعات وأنواعها وطريقة تعديل المضلع المفتوح الموثوق من الطرفين. • الفصل الثاني: تضمن شرحاً عن عملية التسوية وأنواعها والقوانين والعلاقات الرياضية والأجهزة المستخدمة. • الفصل الثالث: تضمن شرحاً عن الأعمال المكتبية والحقلية في الرفع التفصيلي والأجهزة والأدوات المستخدمة لذلك كما تضمن لمحة نظرية عن جهاز المحطة المتكاملة، مكوناتها، ملحقاتها ومجالات استخدامها. • الفصل الرابع: تضمن مقدمة نظرية في نظم المعلومات الجغرافية، تعريفها، مكوناتها، وظائفها ومزاياها مع شرح لأنواع البيانات والتمثيل الرقمي في هذه النظم كما تم تقديم لمحة عن مجموعة برامج ArcGIS والقائمة 3D Analyst ومزايا هذه القائمة. • الفصل الخامس: تضمن مقدمة نظرية عن الملحقArcScene بالإضافة إلى شرح للحركية فيه من خلال توضيح أوامر الأداة Animation. • الفصل السادس: تضمن شرحاً تفصيلياً للتطبيق العملي (الأعمال الحقلية) لنمذجة مبنى كلية طب الأسنان الجديدة مع ما يحيط به من معالم، تضمنت الأعمال الحقلية استطلاع المنطقة والبحث عن الأساس الجيوديزي فيها، أعمال المضلعات، أعمال التسوية، أعمال الرفع التفصيلي. • الفصل السابع: تضمن شرحاً تفصيلياً للتطبيق العملي (الأعمال المكتبية) لنمذجة مبنى كلية طب الأسنان الجديدة مع ما يحيط به من معالم، وتتضمن إنشاء قاعدة بيانات للمشروع وإنشاء الطبقات اللازمة، رسم المعالم والتفاصيل ضمن هذه الطبقات باستخدام برنامجArcMap بشكل ثنائي البعد وإنشاء سطح، ثم تحويل هذه الطبقات إلى طبقات ثلاثية الأبعاد وعرضها في برنامج ArcScene لبناء النموذج. • الفصل الثامن: الاستنتاجات والتوصيات. • ملحق يتضمن كروكيات للمعالم المحيطة بمبنى الكلية.

تقييم نتائج المعالجة الشعاعية ثلاثية الأبعاد لسرطان الحنجرة T1/T2، خبرة شعبة المعالجة الشعاعية في مستشفى تشرين الجامعي في اللاذقية

سرطان الحنجرة هو أكثر سرطانات الرأس و العنق شيوعا باستثناء الجلد و يشكل 2% من السرطانات المشخصة، يتعلق حدوثه بتناول الكحول و التدخين، و يعد النمط النسيجي شائك الخلايا الأكثر حدوثا (95%) من سرطان الحنجرة. الهدف: تقييم العلاج الشعاعي ثلاثي الأبعاد على جهاز المسرع الخطي في علاج سرطان الحنجرة بالمراحل الباكرة، و تقييم الاختلاطات الشعاعية الحادة و المتأخرة الناجمة عن تعرض الأنسجة السليمة المحيطة بالورم للأشعة [النخاع الشوكي، الغدة الدرقية، ......] و تحديد نسبة النكس و الوفاة. مواد البحث و طرقه: الدراسة شملت 44 مريضا مصابا بسرطان الحنجرة من النوع شائك الخلايا بالمرحلتين T1/T2 خلال الفترة 2015-2017، و الإصابة بالمنطقة المزمارية بنسبة 84%، متوسط عمر الإصابة 63، تلقى مرضى العينة معالجة شعاعية ثلاثية الأبعاد، الجرعة الكلية تتراوح بين 60-66غري، الجرعة الجزئية قدرها 2غري /اليوم (خمس جلسات بالأسبوع)، و تم تسليط الضوء على نوعية الاختلاطات الحادة و المتأخرة خلال و بعد العلاج الشعاعي، و تقييم النكس و الوفاة. النتائج: كانت الاختلاطات الأكثر حدوثاً هي جفاف الفم و صعوبة البلع بنسبة 96% (42 مريض)، تليها الاختلاطات الجلدية 70% (30 مريض)، و أقل الاختلاطات حدوثا تأثر الأسنان و أذيتها 9% (4 مرضى). لم يلاحظ حدوث اختلاطات متأخرة. النكس حدث لدى (11مريض) 25%، و مريض واحد حدث لديه انتقالات بعيدة، و كانت نسبة الوفاة 16.4% (6 وفيات).الخلاصة: إن للمعالجة الشعاعية دور هام في السيطرة على سرطان الحنجرة في المراحل البكرة و للعلاج الشعاعي ثلاثي الأبعاد على جهاز المسرع الخطي أهمية في تأمين إعطاء أكبر جرعة شافية لنسيج الورم و تخفيف تعرض النسج السليمة المحيطة للأشعة و بالتالي غياب الاختلاطات المتأخرة.

تقييم تأثير دقة التمييز الهندسية للصور على نوعية النموذج ثلاثي الأبعاد في المساحة التصويرية القريبة المؤتمتة

إن الهدف الرئيسي لهذا البحث هو دراسة تأثير دقة التمييز الهندسية للصور فقط على النوعية الهندسية للنموذج ثلاثي الأبعاد المحسوب منها. تم في هذا البحث تثبيت كل العناصر التي تؤثر على نوعية النموذج و تغيير دقة التمييز فقط للصور المستخدمة. يعتبر عدد الصور الملتقطة للعنصر، عدد نقاط الضبط و توزعها و دقتها، آلة التصوير المستخدمة و كونها معايرة أم لا، من أهم العوامل المؤثرة على عملية النمذجة. لتحييد تأثير العوامل الداخلية لآلة التصوير المستخدمة في التقاط الصور، قمنا بعملية معايرة لهذه الآلة، كما حرصنا على التخطيط المسبق لعملية التصوير و ذلك لتفادي المشاكل الناتجة عن نقص أو زيادة عدد الصور و التي تؤثر بشكل مباشر على نوعية النموذج و كماليته. و من ناحية أخرى، تم استخدام معطيات ضبط دقيقة تم الحصول عليها من أعمال مساحية دقيقة (شبكة جيوديزية أفقية و شبكة تسوية). في هذه الدراسة سنختبر تأثير دقة تمييز الصور فقط على توليد غمامة كثيفة من النقاط بتطبيق طريقة البنية انطلاقاً من الحركة Structure from Motion (SfM) و استنتاج النموذج السطوحي منها و الصورة المصححة عامودياً لواجهة من واجهات منشأ في جامعة تشرين.

تقدير تلقائي لوضع الشخص ثلاثي البعد من خلال صورته ثنائية البعد

إعادة تشكيل وضعيات الإنسان ثلاثية الأبعاد من صورة واحدة ثنائية الأبعاد هي مشكلة تمثل تحديا للعديد من الباحثين. وفي السنوات الأخيرة، كان هناك اتجاه صاعد نحو تحليل الهندسة ثلاثية الأبعاد للكائنات بما في ذلك الأشكال والوضع بدلاً من مجرد تقديم مربعات مربوطة. حيث أن التفكير الهندسي ثلاثي الأبعاد يؤدي إلى توفير معلومات أكثر ثراءً عن المشهد لمهام لاحقة عالية المستوى مثل فهم المشهد والواقع المعزز والتفاعل مع الكمبيوتر البشري، بالإضافة أيضًا تحسين اكتشاف الكائنات [3]، [4]. ولذلك كانت إعادة التشكيل ثلاثية الأبعاد مشكلة مدروسة جيداً، وكانت هناك العديد من التقنيات القابلة للتطبيق عمليًا مثل البنية من الحركة، والأنظمة الصوتية متعددة المقاييس ومستشعرات العمق، ولكن هذه التقنيات محدودة في بعض السيناريوهات. هنا في هذه الورقة، نعرض كيف تم التعامل مع المشكلة في العقود القليلة الماضية، وتحليل التطورات الأخيرة في هذا المجال، والاتجاهات المحتملة للبحث في المستقبل.

اقتراح منهجية نصف آلية لنمذجة وتمثيل شبكات البنى التحتية بشكل ثلاثي الأبعاد في بيئة أنظمة المعلومات الجغرافية (GIS)

تعتبر النمذجة ثلاثية الأبعاد لشبكات الخدمات العامة من الوسائل الهامة في تصميم الشبكات وتنفيذها وإدارتها وصيانتها فيما بعد. تواجهنا أثناء عملية النمذجة مجموعة كبيرة من العمليات والإجراءات للوصول إلى النموذج النهائي الصحيح. يقترح البحث المقدم منهجية نصف آلية لنمذجة شبكات البنى التحتية بشكل ثلاثي الأبعاد في بيئة أنظمة المعلومات الجغرافية GIS. تستند هذه المنهجية على باني النماذج في برنامج ArcGIS لأتمتة المهام عن طريق تطوير أداتين لأتمتة بناء الشبكات ثلاثية الأبعاد. حيث تمثل الأداة الأولى أداة لإنشاء طبقة حفر تفتيش ثلاثية الأبعاد (3D Manhole) انطلاقاً من طبقة نقاط. أما الأداة الثانية فهي عبارة عن أداة لإنشاء طبقة أنابيب ثلاثية الأبعاد (3D Pipe). وقد تم بناء خوارزمية عمل بالإضافة لتصميم واجهة رئيسية لكلتا الأداتين (واجهة المستخدم). تم تخزين هذه الأدوات ضمن صندوق أدوات خاص (Toolbox) أطلقنا عليه اسم " 3D Manhole & Pipe.tbx". تمثل المنهجية المقترحة وسيلة سهلة وفعالة في بناء نماذج الشبكات3D، وتسمح الأدوات المطورة بتنفيذ مجموعة من العمليات الضرورية واللازمة لبناء الشبكات ثلاثية الأبعاد.

إنشاء و تقييم نماذج الارتفاع الرقمية (DEM) باستخدام نظم المعلومات الجغرافية

هدف البحث إلى استخدام نظم المعلومات الجغرافية (GIS) في اشتقاق نموذج الارتفاع الرقمية لناحية الديماس، و ذلك من خلال تطبيق عدة طرق و هي: طرق الاشتقاق المكاني، و طرق الاشتقاق الجيو إحصائية، و طريقة الشبكة المثلثاتية غير المنتظمة، و توليد نموذج الارتفاع من خطوط التسوية. و أظهرت الدراسة أن أفضل الطرق لتوليد نموذج الارتفاع الرقمية هي طريقة (kriging) التي تولد سطح تقديري من النقاط المبعثرة التي لها ارتفاعات (Z) سواء أكانت هذه النقط متقاربة أو متباعدة، و طريقة الشبكة المثلثاتية غير المنتظمة (TIN) التي تتطلب مساحة تخزين (على القرص الصلب للحاسوب) أقل بكثير من تلك التي تتطلبها الطرق الأخرى، و لذلك فهي مفضلة لتمثيل السطوح في مناطق شاسعة. و توليد النموذج من خطوط التسوية الذي أنتج نموذج ارتفاع رقمي ممثل بشكل دقيق للسطح.

إنشاء قاعدة بيانات رقمية لجامعة تشرين باستخدام نظم المعلومات الجغرافية

تكمن أهمية البحث في ضرورة مواكبة التطور التكنولوجي لنظم الحاسب، والتقنيات و الأساليب الحديثة خاصة نظم المعلومات الجغ ا رفية في جمع و تخزين و تحليل و إخ ا رج المعلومات المكانية و ربطها بالمعلومات الوصفية ووضع النماذج و السيناريوهات أمام المخططين و صانعي الق ا رر لتساعدهم في عمليات التخطيط و إيجاد الحلول المناسبة لمختلف المشاكل .

النمذجة الإجرائية ثلاثية الأبعاد للمدن في بيئة أنظمة المعلومات الجغرافية باستخدام ESRI CityEngine

تمثل أنظمة المعلومات الجغرافية (GIS) واحدة من أهم تقنيات النمذجة ثلاثية الأبعاد للمدن، والتي أصبحت مهمة جداً وضرورية لتمثيل المدن المعاصرة وإجراء التحليلات المختلفة، بهدف إيجاد الحلول للمشاكل المطروحة ضمن إطار نموذج افتراضي للواقع. بالإضافة لدور الـ GIS 3D-الكبير في التخطيط العمراني وتنظيم المدن. على الرغم من وجود عدد كبير من البرامج القادرة على التعامل مع الكائنات ثلاثية الأبعاد، غير أن الكثير من هذه التطبيقات يحتاج إلى تقنيات عالية وأدوات متطورة من أجل تمثيل وتحليل الكائنات بالأبعاد الثلاثة. تتميز كائنات النماذج ثلاثية الأبعاد الممثلة في الـ (GIS) بارتباطها بمجموعة من البيانات الوصفية التي يتم استدعاؤها بسهولة، وهذا ما لا يتوفر في برامج النمذجة ثلاثية الأبعاد الأخرى. يهدف البحث المقدم إلى تسليط الضوء على أهمية النمذجة الإجرائية ثلاثية الأبعاد للمدن في بيئة الـ GIS باستخدام البرنامج (ESRI CityEngine). سنقدم مجموعة من قواعد الـتوليد المعماري CGA)) المبرمجة بلغة النمذجة الإجرائية لتوليد مجموعة من النماذج الواقعية ثلاثية الأبعاد القادرة على تمثيل كافة عناصر المدن وبناها التحتية، ومن ثم تصدير كافة الكائنات إلى موقع ويب يسمح بخلق منصة واحدة شاملة تمثل نظام لدعم اتخاذ القرار وتسهيل إدارة المشاريع المتعلقة بإدارة المدن. سيتم التطبيق في محافظة طرطوس وذلك من خلال تصميم ونمذجة منطقة سكنية مقترحة، وتشمل الدراسة تطبيق قواعد البرمجة الإجرائية لإنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد لهذه المنطقة تُظهر أهمية استخدام أنظمة المعلومات الجغرافية في نمذجة وتمثيل المدن.

تقييم توزع الإجهادات على العظم المحيط بالزرعات وفق تقنية الكل فوق أربعة في الفك السفلي باستخدام تحليل العناصر المنتهية ثلاثي الأبعاد

إجراء مقارنة من وجهة نظر الميكانيك الحيوي بين طولين لجناح التعويض مع إمالتين للزرعات و ذلك باستخدام تحليل العناصر المنتهية ثلاثي الأبعاد.

النمذجة الإجرائية ثلاثية الأبعاد للمدن في بيئة أنظمة المعلومات الجغرافية باستخدام ESRI CityEngine

تمثل أنظمة المعلومات الجغرافية (GIS) واحدة من أهم تقنيات النمذجة ثلاثية الأبعاد للمدن، و التي أصبحت مهمة جداً و ضرورية لتمثيل المدن المعاصرة و اجراء التحليلات المختلفة، بهدف إيجاد الحلول للمشاكل المطروحة ضمن إطار نموذج افتراضي للواقع. بالإضافة لدور ال3D- GIS الكبير في التخطيط العمراني و تنظيم المدن. على الرغم من وجود عدد كبير من البرامج القادرة على التعامل مع الكائنات ثلاثية الأبعاد، غير أن الكثير من هذه التطبيقات يحتاج إلى تقنيات عالية و أدوات متطورة من أجل تمثيل و تحليل الكائنات بالأبعاد الثلاثة.