اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدأتمتة تحويل الخرائط الطبوغرافيا بصيغة CAD إلى قواعد البيانات الجغرافية GIS
Automation of Topographic map from CAD to Geo Database in GIS
3196
0 101
0
(
0
)
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
تقدم برمجيات أنظمة المعلومات الجغرافية GIS أدوات استيراد يدوية للخرائط التي تُنتج باستخدام برمجيات التصميم بمعونة الحاسب CAD لتحويلها إلى قاعدة بيانات جغرافية، لكن هذه العملية تحتاج إلى وقت و جهد كبيرين. لن يكون هذا التحويل مفيداً إلا بعد تحليل طبيعة العلاقة بين برمجيات CAD و برمجيات GIS, خصوصاً في إعداد الخرائط. فهل هذه العلاقة ذات طبيعة تنافسية أو تكاملية؟ حاول هذا البحث الإجابة عن هذا التساؤل من خلال دراسة المحاور الآتية: الّنمذجة، و السمة المكانية، و المقياس، و التحليل المكاني و إدارة البيانات. تُظهر تجارب إعداد الخرائط كّلها أن هذه العلاقة ليست ذات طبيعة تنافسية على الإطلاق، بل لها طبيعة تكاملية، إِذ إن برمجيات CAD تختص في إعداد المخططات التصميمية التقنية، في حين تتصدى برمجيات GIS لإعداد الخرائط العامة و الفرضية. على أنه يمكن الإفادة من البيانات المكانية التي تُجمع باستخدام برمجيات CAD (خرائط طبوغرافية و تنظيمية و عقارية) من خلال "ترقيتها" إلى قاعدة بيانات جغرافية تعمل في بيئة GIS. تعتمد طرائق التحويل المتاحة منهجية يدوية، مما اقتضى البحث في منهجية آلية تلبي حاجات المستخدمين المختلفة. طُبقت هذه المنهجية في تحويل خرائط طبوغرافية منجزة بطرائق مساحية متعددة في بيئة CAD إلى بيئة GIS, و تُظهر النتائج أن المنهجية الآلية المقترحة تحقق النتيجة المرجوة لعملية التحويل، و توفر الوقت و الجهد و لا تغفل أية طبقة مكانية موجودة في ملفات CAD, بعد الالتزام بالاشتراطات التي تتطلبها المنهجية المقترحة.
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 GIS 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.
المراجع المستخدمة
Pu, S. and Zlatanova, S., 2006. Integration of GIS and CAD at DBMS level. In: Fendel, E. and Rumor, M. (Eds.), Proceedings of UDMS '06 25th Urban Data Management Symposium (pp. 9.61-9.72). Delft: Urban data management society
Longley, P. A., Goodchild, M. F., Maguire, D. J. and Rhind, D. W., 2001. Geographic Information Systems and Science. West Sussex, England, 454 pp
Oosterom, van P., Stoter, J. and Jansen, E., 2006. Bridging the worlds of CAD and GIS. In: Zlatanova and Prosperi (Eds.) Large-scale 3D Data Integration: Challenges and Opportunities, CRCpress, pp. 9-36
قيم البحث
اقرأ أيضاً
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 .
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.
إ
ن 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.
الواجهة البرمجية المقدمة من خلال هذا البحث تتيح إمكانية التعامل مع
المخططات بسهولة و مرونة من قبل كافة المستخدمين ذوي الاختصاص بالإضافة إلى
توفر إمكانية إدارة, إظهار, بحث, تعديل و حفظ هذه المخططات من خلال الواجهة
البرمجية المعتمدة و التي تم تطبيقه
ا على أكثر من منطقة عقارية و هي تعتبر الأساس في
عملية الأتمتة الشاملة المستقبلية للمديرية.
محاضرات مقرر نظم المعلومات الجغرافية - السنة الخامسة- قسم الهندسة الطبوغرافية- كلية الهندسة المدنية - جامعة تشرين
يتمحور جوهر هذا البحث في الاختيار الأمثل لمواقع تجفيف نواتج المعاصر (الجفت) بحيث تحقق الشروط البيئية الصارمة، و التي بدورها تتعلق بمجموعة كبيرة من العوامل منها الطبوغرافية، و هي: الارتفاعات و الأنهار و المسيلات و البحيرات و الفوالق، و منها المتعلقة ب
العناصر الجغرافية من صنع الإنسان، و هي: المدن و القرى و الطرق و السدود و الآبار و المعاصر. لإنجاز الدراسة و الحصول على النتائج الموثوقة، تم الاعتماد على نظام المعلومات الجغرافي GIS، الذي يتطلب تعريف كل العوامل المذكور أعلاه، على شكل بيئة رسومية و وصفية.
إن اختيار المواقع المحتملة يكون من خلال التحقق من الشروط المطلوبة باستخدام نظم المعلومات الجغرافية GIS، و هذا يتطلب وجود معطيات خاصة بكل شرط، و التحقق من الشروط الأخرى من خلال جولات و قياسات حقلية في حال عدم وجود البيانات اللازمة، و من الضروري الاستعانة بالصور الفضائية المتاحة بشكل كبير من خلال GOOGLE-EARTH للتحقق الأولي من المواقع المختارة.
يتم استخدام التقانة المناسبة بحسب حالة ماء الجفت، و بحسب الإمكانات الاقتصادية لتطبيق هذه التقانة، و الهدف الأساس من هذه المعالجات هو تخفيض حمولتها من المواد العضوية، حيث ستستخدم المياه المتبقية في ري الأراضي الزراعية، أو يمكن استخدام طرائق التدوير للمخلفات الصلبة الناتجة عن عصر الزيتون من أجل إنتاج السماد العضوي و تغذية المواشي.
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
