2.3. Построение топографических планов с использованием программного комплекса AutoCad
Составление топографических планов – окончательная обработка данных с оценкой точности полученных результатов. Итак, выполнена тахеометрическая съемка и данные из тахеометра переданы в компьютер в виде текстового файла. Далее файл был импортирован в программу CREDO DAT для камеральной обработки. Программа умеет распознавать файлы практически со всех типов тахеометров. Результаты камеральной обработки из CREDO DAT в последующем экспортируются в программу AutoCAD для создания топографического плана.
AutoCAD — двух- и трехмерная система автоматизированного проектирования и черчения, разработанная компанией Autodesk. AutoCAD является наиболее распространённой в мире благодаря средствам черчения. Он обеспечивает быструю точную генерацию чертежа, предоставляет средства, дающие возможность легко исправлять допускаемые в ходе черчения ошибки и даже осуществлять крупные корректировки без повторного изготовления всего чертежа. Он генерирует чистые, точные окончательные варианты чертежей. Завершенный чертеж, полученный при помощи системы AutoCAD, виртуально выглядит идентично тому, как если бы этот чертеж был изготовлен со всей тщательностью вручную. Ваш чертеж конфигурируется в точном соответствии с указаниями, и каждый элемент помещается именно в том месте, в котором вы нужно его поместить. Пакет программ AutoCAD представляет собой предназначенную для компьютера прикладную систему автоматизированного проектирования (САПР). Прикладные системы САПР являются очень мощным инструментальным средством. Виртуально нет ограничений на те виды чертежных работ, которые могут быть выполнены с использованием системы AutoCAD. Если чертеж может быть создан вручную, значит он может быть сгенерирован и компьютером.
На современном этапе программа включает в себя полный набор средств, обеспечивающих комплексное трёхмерное моделирование, в том числе работу с произвольными формами, создание и редактирование 3D-моделей тел и поверхностей, улучшенную 3D-навигацию и эффективные средства выпуска рабочей документации.
Порядок выполнения построения топографического плана в AutoCAD:
создается новый проект;
расставляются точки тахеометрической съемки;
создаются горизонтали с предварительно установленным необходимыми свойствами и требованиями;
выполняется построение площадных топографических знаков с итоговым получением ситуации местности;
на последнем этапе чертеж дополняется необходимыми данными оформления (название чертежа, рамка, штамп чертежа с необходимыми атрибутами, наименование системы координат и высот, таблица с координатами и абсолютными высотами точек теодолитного хода, масштаб и сечение рельефа, площадь съемки).
Рассмотрим более подробно создание топографического плана. Открываем программу AutoCAD и в ней создаем новый проект. Для того, чтобы импортировать точки с координатами в чертёж, — их необходимо внести в базу данных проекта. Это можно сделать в уже созданном чертеже, импортировав геоточки из (почти) любых объектов чертежа, или загрузить из текстового файла, полученного в результате обработки в CREDO или напрямую из файла со списком точек с координатами и отметками. В своём примере я покажу, как импортировать точки из файла с координатами из Credo Dat. В начале открываем новый проект (рисунок).
Рисунок. Открыть проект в AutoCad
Далее задаем имя нового проекта, в заголовке должны отобразиться параметры чертежа и его привязка к проекту. В навигаторе выбираем пункт «Установки геоточек» — это необходимо для задания параметров точек, их вида на чертеже, точности и другого. Устанавливаем нужные параметры точек рисунок .
Рисунок. Параметры геоточек в AutoCad
Далее импортируем точки в проект из текстового файла: выбираем файл для импорта, указываем формат файла с точками. Для того, чтобы точки корректно импортировались в проект, — нужно создать формат для импорта: загружаем наш файл и настраиваем параметры, задавая какие колонки в файле каким данным соответствуют. После создания формата для импорта, — указываем или создаём группу для импорта наших точек. После этого на чертеже появятся точки, с указанными номерами и отметками (рисунок).
Рисунок. Точки тахеометрической съемки в программе AutoCad
Далее приступаем к созданию поверхности. Заходим в проводник проекта, раскрываем меню, правой кнопкой мыши на пункте «Поверхности» выбираем «Создать поверхность» и задаем имя будующей поверхности (рисунок ).
Рисунок. Создание поверхности в AutoCad
Добавляем в поверхность точки. Правой кнопкой мыша жмем на группы точек, выбираем добавить группу геоточек, где указываем имя группы точек и список. Далее строим поверхность, проверяем параметры и при необходимости корректируем их, поверхность построена.
После построения поверхности переходим к созданию горизонталей. Для этого в палитрах инструментов в разделе «рельеф» выбираем меню «построение горизонталей». Сразу отобразится меню программы создания горизонталей (рисунок ). Диапазон высот на участке колеблется от 134,62 до 139,28 м.
Рисунок. Создание горизонталей в AutoCad
После проверки и задания необходимых параметров построения, программа спросит о необходимости удаления старых горизонталей. Так как у нас не было старых горизонталей, — выбираем «нет». Чертёж требует корректировки. Продолжим редактирование, удалив лишние точки (панель инструментов, раздел «рельеф» — «редактировать геоточки» / удалить). Их так же можно не удалять с чертежа, а просто исключить из группы, которую мы указывали для построения поверхности. Указываем, какие точки нужно удалить с чертежа. Программа удалит геоточку, и она не будет в дальнейшем участвовать в построении поверхности, но нужно будет эту поверхность перестроить и обновить горизонтали.
Объекты чертежа должны отчерчиваться на определенных слоях (или разноситься на них) в зависимости от вида информации, которые они несут. Количество слоев неограниченно. Все слои имеют свои настройки: фильтр на отображение, предельный масштаб и т.п. Настройка определенного слоя распространяется на все подчиненные слои. В любой момент работы с программой только один слой может быть активным.
После построения горизонталей приступаем к построению топографических знаков в соответствии с условными знаками для масштаба 1: 500. Создаем слой Ограждения, далее выбираем из классификатора нужные условные знаки, соединяем точки на участке (рисунок ). На представленном плане представлены следующие ограждения: ограды каменные и железобетонные заборы деревянные сплошные с воротами, заборы деревянные на каменном, бетонном фундаменте и ограждения из колючей проволоки (таблица ).
Рисунок. Построение ограждений на топографическом плане масштаба 1: 500
Условные обозначения ограждений на топографическом плане 1: 500
Название условных знаков
Изображение на плане
Заборы деревянные сплошные с воротами
Заборы деревянные на каменном, бетонном или кирпичном фундаменте
Ограждения из колючей проволоки
В следующем слое была построена асфальтированная дорога. Формирование объекта ситуации топографического плана, присвоение ему кода классификации и определение набора свойств осуществляется с помощью команд, содержащихся в меню Ситуация, каждая строка которого управляет созданием или редактированием точечного, линейного, площадного объекта. Точки были соединены при помощи иструмента “Полилиния” и для них был выбран соответствующий условный знак (рисунок ).
Рисунок. Построение дороги в программе AutoCad
Далее на топографический план были нанесены строения (рисунок ). На планах контуры строений следует воспроизводить в соответствии с их истинными очертаниями в натуре (прямоугольными, овальными и т.п.). Все строения при крупномасштабной топографической съемке подразделяют на жилые, нежилые и общественного назначения. К жилым строениям относят как специально построенные для жилья, так и строения, имевшие в начале иное назначение, но затем приспособленные и фактически используемые в качестве жилого фонда.
Если одна часть строения занята жилыми помещениями (квартирами, общежитиями), а другая имеет служебное или производственное назначение, то это воспроизводится на плане соответствующим размещением надписей.
Рисунок. Строения, здания на топографическом плане
На топографических планах необходимо отображать точное плановое и высотное положение подземных коммуникаций установленной классификации по трем группам:
туннели (общие коллекторы).
К трубопроводам относятся канализации (разных систем), теплофикации, газоснабжения, дренажа, а также сети специального назначения (нефтепроводы, мазутопроводы, паропроводы, золопроводы и пр.). На топографических планах всех масштабов при показе трубопроводов в разрывах условных знаков трасс надписывают буквенные индексы, характеризующие назначение трубопроводов (транспортируемый газообразный, жидкий или твердый материал или продукт). Например, для водопроводов – В, канализационных сетей – К, газопроводов – Г, тепловых сетей – Т. На представленном участке местности расположен водопровод, канализация, а также тепловая сеть (теплотрасса).
К кабельным сетям относятся сети сильных токов высокого и низкого напряжения (для освещения, электротранспорта) и сети слабого тока (телефонные, телеграфные, радиовещания и пр.). Далее на плане были начерчены телефонные линии связи.
Опоры ЛЭП в виде столбов изображаем строго на своих местах. Столбы ЛЭП и линий связи повторяют форму сечения столба. Круглый или квадратный. У железобетонных столбов в центре условного знака точка. Для показа ЛЭП высокого напряжения и низкого (380 В и меньше) предусмотрены разные по начертанию стрелки. Одна стрелка в направлении электропроводов — низковольтные, две — высоковольтные (6кв и выше) (таблица ). Линейные элементы условных знаков ЛЭП проводят при топографической съемке застроенной территории — с разрывом. Показатели напряжения тока на линиях электропередачи следует надписывать на топографических планах через каждые 15-20 см.
Условные обозначения на топографическом плане 1: 500
Наименование условных знаков
Изображение на плане
Линии связи (телефонные, телеграфные, радиотрансляции)
Линии электропередачи (ЛЭП) высокого напряжения, низкого напряжения
Построение коммуникаций аналогично созданию обычного линейного объекта. В случае моделирования линий электропередач, линий связи, условные знаки которых отображаются на точках поворота объекта (опорах), следует активизировать операцию “Поверхности”/ “Линия ситуации”/ “Создать как ЛЭП”. Выбранный условный знак отображается на узловых (поворотных) точках создаваемого объекта. Сама линия по решению может отображаться или нет по решению пользователя. Условный знак выбирается в группе знаков “Коммуникации” (рисунок ).
Рисунок. Построение коммуникаций
После построения всех объектов приступаем к работе с оформлением подписей (рисунок). Оформление подписи точечного объекта осуществляется в основном автоматически, с использованием семантических характеристик объекта, предусмотренных в классификаторе. Дополнительные подписи точечных объектов, не предусмотренные классификатором, а также подписи линейных и площадных объектов, выполняются с помощью команды Построение/Текст (иконка панели управления).
На плане масштаба 1: 500 разделение строений по характеру их использования графически осуществляется следующим образом: у изображения жилых строений помещают заглавную букву — Ж, нежилых – Н.
При показе на топографических планах масштаба 1: 500 материала постройки, следует применять такие буквенные обозначения: К – для кирпичных, каменных, бетонных и легкобетонных, М- для металлических, С-Б- для стеклобетонных, С-М- для стеклометаллических. По дополнительным требованиям из неогнестойких жилых строений могут быть выделены деревянные с обозначением их заглавной буквой Д.
Номера домов фиксируют при топографической съемке следующем порядке: на плане в масштабе 1: 500 – на изображениях всех домов населенного пункта. Надписывают номера домов, как правило, параллельно их контурам в углу, обращенным к улице. Допускается размещение этих надписей и рядом с домом, а при значительной нагрузке плана номера домов могут быть выделены красным цветом.
Рисунок. Оформление подписей
На последнем этапе чертеж дополняется необходимыми данными оформления (название чертежа, рамка, штамп чертежа с необходимыми атрибутами, наименование системы координат и высот, таблица с координатами и абсолютными высотами точек теодолитного хода, масштаб и сечение рельефа, площадь съемки).
Итогом работы в ПО «AutoCAD» является топографический план масштаба 1:500 (Приложение).
После составления топографического плана в программе AutoCad необходимо согласование нанесенных на планы коммуникаций (линий электропередач, линий связи, магистральных трубопроводов и т.д.) с организациями, которые ответственны за данные объекты. Если необходимо организация вносит поправки в топографический план.
Исполнительная-схема.ру
Загрузка космических снимков в AutoCad Civil 3D из SASPlanet
Иногда очень выручает возможность загрузки растровой картографической подложки (Генштаб, OSM, Google Earth, Космоснимки и т.д.) с привязкой по координатам в Civil, в целях наглядности и оформления различного рода чертежей. Итак, начнем.
Заходим в SAS. Планета и выбираем нужную нам карту:
- Инструментом “Прямоугольная область” выделяем нужны нам фрагмент карты
- Автоматический выйдет окно “операции с выделенной областью”
- В нем жмем “Склеить”,
- Выбираем формат растрового изображения – ECW, можно выбрать любой – JPEG, BMP, GeoTIFF, но ECW будет более удобный, т.к. занимает меньше места.
- Выбираем путь куда сохранять
- Выбираем масштаб, чем больше масштаб – тем качественнее выгруженное изображение, соответственно большего размера и дольше занимает время выгрузки
- Выбираем проекцию Mercator/WGS84 как на картинке.
- Если площадь фрагмента карты большая, то разбиваем его на “кусочки”
Жмем “Начать” и дожидаемся окончания выгрузки.
Заходим в Civil 3D и назначаем систему координат чертежу:
- Заходим в “Область инструментов”, во вкладку “Параметры”
- Правой кнопкой мыши кликаем на название чертежа, жмем “Редактировать параметры чертежа”
- Появляется окно “Параметры чертежа”
- Выбираем категорию и выбираем нужную нам систему координат, в данном случае мы выбрали WGS84, но можно выбрать любую другую, к примеру МСК Вашего региона и карта автоматически преобразуется в выбранную систему координат.
Заходим в рабочее пространство “Планирование и анализ”:
Создание поверхности в Civil 3D из обычной съёмки
Думаю всем знакома ситуация, когда ставится задача в кратчайшие сроки (лучше всего за 20 минут), сделать проект автомобильной дороги и передать объёмы на составление смет.
Это первая статья из небольшого цикла, в котором я постараюсь объяснить как лучше всего построить работу и объясню почему поступить лучше именно так.
Начинаем.
Топографической основой конечно же будет служить съёмка, представляющая собой кучу полилиний, сплайнов и текстовых объектов. С точки зрения бумажного топографического плана — идеально. С точки зрения создания ЦММ — это ад. Именно создание цифровой модели местности из такого чертежа и занимает большое количество времени. Но в последствии, в случае внесения корректировок в проектные решения — экономит время многократно.
Рассмотрим исходную съёмку с которой мы будем работать. Вот так выглядит её фрагмент в AutoCAD. 
Запускаем Civil и сразу же открываем новый чертёж (комбинация клавиш Ctrl + N).
В открывшемся диалоговом окне выбираем _AutoCAD Civil 3D (Metric)_RUS.dwt.
В этот шаблон встроены стили и критерии проектирования соответствующие требованиям законодательства РФ.
Вставим чертёж со съёмкой как внешнюю ссылку, воспользовавшись командой панелью «Внешние ссылки» (ВНССЫЛ).
Чтобы получить поверхность полностью соответствующую съёмке необходимо построение вести по 3-м группам элементов:
1. Отдельные точки
Необходимо создать группу точек из отдельно стоящих точек на съёмке. Для ускорения процесса, в инструменте создания точек включим автоматическое заполнение описания точек словом «Земля». 
Нужно вручную создать множество точек, вписывая их отметки. Бывает, что некоторые точки уже находятся на нужной координате Z. В таких случаях Civil сразу же будет заполнять значение высоты автоматически. Будьте внимательны. Далеко не всегда на съёмках, о которых мы сейчас говорим координата Z точки соответствует значению отметки находящейся рядом с ней.
После завершения точки нужно объединить в одну группу.
В «Навигаторе» на пункте «Группы точек» нужно нажать правой кнопкой мыши и в открывшемся меню выбрать пункт «Создать». Откроется диалоговое окно «Свойства группы точек». Во вкладке «Информация» нужно вписать имя. Например — Земля. Стиль точки указать — Точка плана. Стиль метки точки указать — Отметки. 
Теперь следует перейти во вкладку «Включить». Ставим галочку у параметра «По совпадению исходных описаний» и вписываем описание, которое автоматически присваивалось создаваемым точкам — Земля. Далее нажать «Применить» и «Ок».
2. Линии границ покрытий, откосов, сооружений
Все линейные объекты нужно обвести характерными линиями, задавая отметки.
В Ленте выберите выпадающее меню «Характерная линия» и выберите инструмент «Создать характерную линию». 
Откроется диалоговое окно «Создание характерных линий». Ничего здесь менять не нужно. Нажмите «Ок».
Программа запросит начальную точку, а затем указать отметку. Впишите её с чертежа. Далее можно или указать следующую точку или переключиться в режим рисования дуги. Характерные линии рисуются по тем же принципам что и обычные полилинии. После того как вы укажете следующую точку, появится больше вариантов действий. Если отметка точки известна — вписываете её. Если же это точка на изломе линии и отметки у неё нет, то вписываете П (Переход — программа в дальнейшем получит отметку этой точки путём интерполяции между двумя ближайшими точками на линии). Далее повторяете операцию необходимое количество раз. Не забываете переключаться между режимами О, если отметка известна (Отметка) и П. Нажмите клавишу Enter дважды когда дойдёте до конца построения. Обведите таким образом все границы элементов, указанных на съёмке.
3. Горизонтали
Есть два пути, обусловленные тем, каким образом горизонтали показаны на съёмке. Если это сплайны — придётся обрисовывать их характерными линиями. Так же, как и в случае с линиями границ покрытий. Единственное отличие в том — что отметка всегда будет одна и та же.
Если же горизонтали представлены полилиниями — то их сразу же можно перевести в характерные линии. Для начала нужно горизонталям назначить уровень (отметку Z), соответствующий значению на чертеже. В Ленте в выпадающем меню «Характерная линия» выберите пункт «Создать характерную линию из объектов». 
Нужно будет указать полилинию на экране и нажать Enter. Откроется диалоговое окно «Создание характерных линий». В нём нужно поставить галочку напротив параметра «Стереть существующие объекты» и нажать Enter. 
Повторяем эту процедуру для всех горизонталей.
Создание поверхности
Теперь у нас на чертеже есть большое количество элементов, по которым можно построить поверхность.
В Навигаторе в Области инструментов нажмите правой кнопкой мыши по параметру поверхности. Выберите пункт «Создать поверхность». 
Откроется диалоговое окно «Создание поверхности». Обязательно нужно заполнить поле «Имя» — для примера впишем «Земля». Напротив параметра «Стиль» нажмите на значок «…», справа. Откроется окно «Выберите стиль поверхности». В первом выпадающем меня оставляем значение значение «Горизонтали 0.5м и 2м (фоновые)» А во втором выбираем пункт «Копировать текущий набор выбранных элементов». 
В открывшемся окне, во вкладке информация в поле «Имя» впишите новое название. Например «2м 0.5м — Земля». Далее нужно перейти во вкладку «Отображение» и изменить цвет и вес линий для параметров «Основная горизонталь» и «Вспомогательная горизонталь». Цвет примем классический — 32. Вес линий для основных горизонталей — 0,3, для вспомогательных — 0,13.
Обязательно нужно нажать «Применить», затем «Ок».
Затем во вкладке «Создание поверхности» нажать «Ок».
Далее нужно указать, откуда поверхность должны браться отметки для построения поверхности. В «Панели инструментов» во вкладке «Навигатор» нужно раскрыть список «Поверхности», затем «Земля», затем «Определение», нажать правой кнопкой мыши на пункте «Группы точек». В открывшемся меню нужно выбрать пункт «Добавить». Откроется окно группы точек. Выбираем ранее созданную группу — Земля и нажимаем «Применить» а затем «Ок». 
Таким образом были предоставлены данные для построения поверхности и программа её построила и вывела на экран. Далее нужно добавить данные от границ сооружений и горизонталей.
Теперь добавим к поверхности значения высот с характерных линий.
В «Навигаторе» во вкладке «Поверхности» у нашей поверхности найдите пункт «Структурные линии», нажмите правой кнопкой мыши и выберите пункт «Добавить…». Откроется окно «Добавление структурных линий». Ничего менять не нужно. Нажмите «Ок» и программа попросит вас выбрать линии. 
Выбираем все созданные характерные линии и наживаем Enter. Данные добавлены.
Если поверхность не была перестроена автоматически, нужно сделать это вручную. В «Навигаторе» нажмите на названии поверхности правой кнопкой мыши и в открывшемся меню выберите пункт «Перестроить». 
Работа по созданию поверхности закончена. Но стоит добавить один штрих, чтобы визуально поверхность выглядела как полноценная съёмка.
Подпись горизонталей.
В Ленте нужно перейти во вкладку «Аннотации» и нажмите на кнопку «Добавление меток». 
Откроется диалоговое окно «Добавление меток». В выпадающем меню Объект укажите — «Поверхность». Тип метки — «Горизонталь несколько». Появятся пункты для выбора стилей меток. Для параметра «Стиль меток основной горизонтали» создадим свой стиль. Выбираем КЗ-метки основных горизонталей и нажимаем «Копировать текущий набор выбранных элементов». 
Откроется диалоговое окно «Создание стиля метки». Впишем Имя — Основные горизонтали — Земля. Далее переходим во вкладку «Компоновка» и правим параметр Цвет на 32. Далее нужно нажать «Применить» и «Ок». 
В окне «Добавление меток» нажмите «Добавить». Программа запросит указать поверхность. Лучше сразу привыкнуть делать это нажатием клавиши Enter и выбирать поверхность их списка. Далее нужно начертить линию, вдоль которой будут расставлены горизонтали. Возможно придётся повторить операцию несколько раз. Но в результате получиться поверхность, оформленная в точности как съёмка. 