اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدالنمذجة الإجرائية ثلاثية الأبعاد للمدن في بيئة أنظمة المعلومات الجغرافية باستخدام ESRI CityEngine
Procedural 3D Modeling of Cities in Geographic Information Systems Environment Using ESRI Cityengine
3017
2 195
0
(
0
)
تمت اﻹضافة من قبل
Fadi CHAABAN
اسأل ChatGPT حول البحث
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.
Geographic Information Systems (GIS) present one of the most important 3D modeling techniques of cities, which has become a very important and necessary for representing of contemporary cities, and doing different analyses, with the aim of finding solutions to the problems raised through a virtual model of reality. In addition, 3D GIS play an important role in urban planning. Despite the presence of a large number of programs capable of dealing with 3D objects, many of these applications require high technologies and advanced tools for the representation and analysis of 3D objects. The objects of 3D models represented in GIS can be associated with a set of queryable attributes, and this is not available in other 3D modeling software. This Research aims to highlight the importance of procedural 3D modeling of cities in GIS environment using ESRI CityEngine. A set of CGA (computer generated architecture) rules - programmed by procedural modeling language in CityEngine- will be presented to generate realistic 3D models that can represent all elements of cities and its infrastructure. Then, all the objects will be exported to a Web Scene viewer, which allows the creation a comprehensive platform to present a system to support decision-making, and facilitate project management related to the management of cities. The research methods will be applied to Tartous governorate through designing and modeling of proposed residential area. This study will include CGA rules applied to create a 3D model of proposed area, it will show the importance of GIS in modeling and representation of cities.
المراجع المستخدمة
Y. I. H. PARISH AND P. MÜLLER,2001 “Procedural Modeling of Cities,” in SIGGRAPH, pp. 301–308
S. ZLATANOVA, A RAHMAN, AND M. PILOUK,2002 “3D GIS: current status and perspectives,” Int. Arch. Photogramm.
I. DOBRAJA,2015 “Procedural 3D modeling and visualization of geotypical Bavarian rural buildings in Esri CityEngine software,” Technische Universität München Master’s Thesis
ESRI,2016 “CityEngine Help. Available at: http://cehelp.esri.com/help/index.jsp [Accessed August 26, 2016].
MÜLLER, P., VEREENOOGHE, T., WONKA, P., PAAP, I., & VAN GOOL, L. J. 2006. Procedural 3D Reconstruction of Puuc
MÜLLER, P., ZENG, G., WONKA, P., & VAN GOOL, L. 2007. Image-based procedural modeling of facades. ACM Transactions on Graphics (TOG), 26(3), 85.
WEBER, B., MÜLLER, P., WONKA, P., & GROSS, M. 2009. Interactive geometric simulation of 4d cities. In Computer Graphics Forum ,Vol. 28, No. 2, pp. 481-492.
د. درويش، حنان.2016 “تطوير منهجية جديدة في تحليل اختيار الموقع الأمثل لمنشأة ما باستخدام المنطق الضبابي ضمن بيئة أنظمة المعلومات الجغرافية منطقة الدراسة: طرطوس -سورية,” مجلة جامعة البعث, المجلد38 العدد 51، 103-154.
قيم البحث
اقرأ أيضاً
تعد النماذج ثلاثية الأبعاد للمواقع و المنشآت الأثرية ذات أهمية كبيرة في مجال علم الآثار و في مجال السياحة الرقمية, فهذه النماذج تساعد المختصين في علم الآثار على توثيق الموقع الأثري و تحليل العلاقات بين مكوناته. كما تعد عامل جذب سياحي يمكّن السياح من
زيارة المواقع الأثرية و الاطلاع على التراث الثقافي عن بعد بشكل افتراضي.
تهدف هذه الدراسة لاقتراح منهجية لاستخدام بعض إمكانيات نظم التصميم بمعونة الحاسب و نظم المعلومات الجغرافية في بناء قاعدة بيانات مكانية و دلالية للمواقع الأثرية و نمذجتها بالأبعاد الثلاثة. يمكن لمستخدمي هذه القاعدة الحصول على كل المعلومات التي تخص مكونات الموقع الأثري و الإبحار فيه بفضل توفر إمكانية توليد الحركيات Animations في نظم المعلومات الجغرافية. سيتم تطبيق هذه المنهجية على موقع رأس شمرا الأثري الواقع في محافظة اللاذقية. و هنا تم الحصول على البيانات المكانية الخاصة بالموقع من مخطط رفع طبوغرافي منجز في العام 2004 و إدخالها في بيئة نظم المعلومات الجغرافية بعد معالجتها. ثم سيتم استخدام إمكانيات برنامج نظم المعلومات الجغرافية ArcGIS من أجل إنجاز نظام المعلومات الآثاري للموقع و نمذجته مع القصر الملكي بالأبعاد الثلاثة.
إن إنتاج النماذج ثلاثية الأبعاد للمناطق الحضرية انطلاقاً من الصور الجوية يعتبر ذا منفعة كبيرة للشركات والمكاتب الهندسية الصغيرة. والمشكلة الأساسة هي الكلفة الباهظة لمحطات عمل المساحة التصويرية الرقمية التجسيمية Digital Photogrammetry WorkStations (DP
WS) التي تستخدم حالياً لإنتاج هذا النوع من النماذج، بالإضافة إلى الخبرة الجيدة المطلوبة للعمل مع هذه المحطات. في هذه الدراسة، نقترح حلاً بديلاً لإنتاج النماذج ثلاثية الأبعاد للمناطق الحضرية باستخدام مزدوج تجسيمي Stereoscopic pair من الصور الجوية، برنامج للمساحة التصويرية القريبة وتطبيقات النمذجة ثلاثية الأبعاد المتوافرة في بعض برمجيات نظم المعلومات الجغرافية (GIS). تتميز برامح المساحة التصويرية القريبة بسهولة الاستعمال والكلفة القليلة مقارنةً بالـ DPWS وسنستخدمها في دراستنا للحصول على ارتفاعات العناصر في المنطقة المدروسة. أما نظم المعلومات الجغرافية فإنها ستستخدم لإنتاج الخارطة ثنائية الأبعاد انطلاقاً من الصور الجوية. هذه الخارطة, ستستخدم لاحقاً مع بيانات ارتفاعات العناصر من أجل توليد النموذج ثلاثي الأبعاد للمنطقة المدروسة.
تعد نظم المعلومات الجغرافية ثلاثية الأبعاد مولداً و حاضناً حقيقياً للفضاءات الحضرية المبنية. اهتم هذا البحث بأتمتة بناء نماذج رقمية ثلاثية الأبعاد للمدن بالمقاييس الطبوغرافية الكبيرة المنجزة بطريقة المساحة التصويرية الرقمية. سابقاً، اعتمدت طرائق تولي
د النماذج الأسلوب اليدوي أو النصف آلي، مما استدعى تطوير منهجية تساعد على التحويل الآلي للبيانات الشعاعية الخطية المستخلصة من محطات التثليث الرقمي وصولاً إلى شكل حجمي كتلي، إِذ تتألف العملية من ثلاث مراحل رئيسة و هي: توليد سطوح السقف، و توليد سطوح الجدران، و تجميع الكتلة. في مرحلة توليد سطوح السقوف
يسَتخدم تثليث دولوني المحلي و المشروط الذي يعالج آليا معظم الأشكال الهندسية للسقوف بغض النظر عن النمط الهندسي للمسّقف؛ أما مرحلة توليد الجدران فتتم بشكل آلي من خلال الإسقاط العمودي للخط الرئيسي المغلف لسقف المنشأة على سطح الأرض المرجعي و من ثم اختيار المستوى الأكثر انخفاضاً كارتفاع للمنشاة و كمستوى قاعدة معتمد. تُجمع بعد ذلك عناصر المنشأة من خلال علاقات ارتباط مكانية (نمط "متعدد لمتعدد") التي تدعمها نظم المعلومات الجغرافية. تعتمد الطريقة المطورة الأسلوب الآلي بشكل كامل، لا تحتاج إلى مكتبة هندسية لأنماط المسقفات، و بما يؤكد أن نظم المعلومات الجغرافية هي منصة بناء و عرض و تخزين لنماذج المدن.
نظم معلومات جغرافية
GIS
نظم تصميم بمعونة الحاسب
تمثيل شعاعي
CAD
RDBMS
Vector
النماذج الرقمية ثلاثية الأبعاد
المساحة التصويرية الجوية الرقمية
الرؤية الاستريوسكوبية
المسح الجوي الليزري
قواعد البيانات المكانية العلائقية
تلثيث دولوني
3D Digital Model
Digital Aerial Photogrammetry
Stereoscopic Viewing
LIDAR
Delaunay Triangulation
المزيد..
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.
إن الهدف الأساس من هذه الدراسة هو إنتاج خريطة الحساسية للانهيارات الأرضية باستخدام نظم المعلومات الجغرافية في الساحل السوري. في المرحلة الأولى من الدراسة، 75% من مواقع الانهيارات الأرضية (45 موقعاً من الانهيارات الأرضية) استخدمت كعينات بيانية تدريبية
و الباقي استخدم (15 موقعاً من الانهيارات الأرضية) كعينات بيانية للتحقيق. تم توظيف 14 طبقة من البيانات كعوامل شرطية لحدوث الانهيارات الأرضية. هذه العوامل هي الميل، اتجاه الميل، الارتفاع، الانحناء الأفقي، الانحناء الرأسي، الانحناء المماسي، نسبة مساحة السطح (SAR)، الليثولوجيا، استخدام الأراضي، المسافات عن الفوالق، المسافات عن الأنهار، المسافات عن الطرق، دليل الرطوبة الطبوغرافي TWI))، دليل قوة لتيار المائي ((SPI.
باستخدام هذه العوامل الشرطية تم حساب دليل الحساسية للانهيارات الأرضية. بعد ذلك، رسمت النتيجة في برنامج ArcGIS و حصلنا على خريطة الحساسية للانهيارات الأرضية. تعتبر خريطة الحساسية الناتجة مفيدة في مجال تخطيط استخدامات الأراضي العامة.
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
