+ All Categories
Home > Documents > CNGF1258

CNGF1258

Date post: 07-Oct-2015
Category:
Upload: marius1979
View: 5 times
Download: 0 times
Share this document with a friend
Description:
CNGF1258
12
  A XII-a Conferin ţă Naţ ional ă de Geotehnic ă şi Fundaţ ii - Iaşi, 20-22 septembrie 2012 Prelucrarea informaţiilor geotehnice în scopul model ării 3D a suprafeţelor limitelor de stratificaţie Ana-Luciana Tofan, V. Muşat Universitatea Tehnic ă „Gheorghe Asachi” din Ia  şi, Facultatea de Construc  ţ ii  şi Instala  ţ ii, Departamentul de C ăi de Comunica  ţ ii  şi Funda  ţ ii Cuvinte cheie: bază de date, coordonate Z, model 3D, curbe de nivel REZUMAT: Una din metodele de achizi ţie a datelor necesare realiz ării unei aplicaţii GIS este dată de planuri şi hăr ţi existente, acestea conţinând o cantitate mare de informa ţii atât calitativă, cât şi cantitativă, disponibil ă la diferite scări. Culegerea datelor grafice de pe planuri şi hăr ţi se poate realiza prin scanare, digitizare sau vectorizare automat ă, procedee prin care datele culese sunt transformate din format analogic în format digital. Într-o primă etapă, în lucrare se utilizeaz ă informaţiile oferite de 9 planuri topografice la scara 1:1000 în format analogic (scanat), ce acoper ă zona central ă a municipiului Iaşi, rezultând astfel modelul 3D al suprafeţei terenului, care reprezint ă de fapt şi suprafaţa stratului de umplutur ă. În acest sens s-au parcurs etapele de georeferen ţiere, digitizare, delimitarea zonei de interes, introducerea punctelor de cot ă cunoscută regăsite pe planuri şi în fişe de foraj geotehnic, finalizând cu realizarea modelului 3D şi a curbelor de nivel  pentru zona de studiu. Etapele enun ţate au putut fi îndeplinite utilizând platformele Autodesk Map 3D, GTX şi TopoLT. În mod similar, dispunând de stratifica ţia celorlalte formaţiuni geotehnice, care au fost simplificate în strat loess, strat purt ător apă, strat impermeabil, extrase din fi şele de foraj existente pentru zona studiată, s-au parcurs din nou etapele de introducere a cotelor corespunz ătoare, realizarea modelelor 3D şi a curbelor de nivel ale acestora. 1 INTRODUCERE În prezent, internetul este cunoscut drept modul cel mai eficient prin intermediul c ăruia cantităţi uriaşe de informaţii circulă oriunde în lume cu viteze uluitoare, iar în domeniul tehnologiei informaţiei s-au realizat şi se dezvoltă sisteme pentru gestionarea datelor cu localizarea lor spa ţială. Tehnologia care achizi ţionează, integrează şi furnizează date localizate spaţial se numeşte „Sistem Informaţional Geografic” (S.I.G.), iar în prezent este în continu ă dezvoltare, reprezentând un instrument computerizat pentru cartografierea şi analizarea tuturor elementelor care exist ă pe glob şi a evenimentelor care se petrec în lume. Aceasta integreaz ă operaţii obişnuite cu baze de date, cum ar fi interogarea sau analiza statistică, cu avantajele unice oferite de hăr ţi pentru vizualizarea şi analiza geografică pe baza datelor spa ţiale. Întrucât hăr ţile sunt cele mai importante modalităţi de a reprezenta informaţii grafice, un S.I.G. combină informaţiile acestora, a imaginilor satelitare şi a fotogramelor aeriene cu baze de date alfanumerice care conţin informaţii despre datele grafice. Sistemele informatice geografice permit crearea de hăr ţi, integrarea de informaţii, vizualizarea de scenarii, rezolvarea unor probleme cu grad de dificultate ridicat şi dezvoltarea de soluţii efective într-un mod nou de abordare, uşor de utilizat. În scopul obţinerii în timp real a datelor referenţiate spaţial, este necesar ă realizarea unui suport informatizat integrat. Lucrarea foloseşte ca modalitate de achizi ţie a datelor grafice digitale planuri topografice la scara 1:1000, rezultate în urma scan ării şi digitizării on-screen (în spaţiul ecranului). Scopul principal al acestei lucr ări constă în prezentarea unei metode de integrare a datelor geotehnice într-un Sistem Informaţional Geografic pentru a eviden ţia variaţia modelelor 3D ale suprafeţelor limitelor de stratifica ţie. Conform literaturii de specialitate, o variant ă de rezolvare a acestei problematici poate fi dat ă de metodele geostatistice, care pot fi folosite pentru o mai bun ă înţelegere a variaţiilor spaţiale ale 65
Transcript
  • A XII-a Conferin Naional de Geotehnic i Fundaii - Iai, 20-22 septembrie 2012

    Prelucrarea informaiilor geotehnice n scopul modelrii 3D a suprafeelor limitelor de stratificaie

    Ana-Luciana Tofan, V. Muat Universitatea Tehnic Gheorghe Asachi din Iai, Facultatea de Construcii i Instalaii, Departamentul de Ci de Comunicaii i Fundaii

    Cuvinte cheie: baz de date, coordonate Z, model 3D, curbe de nivel

    REZUMAT: Una din metodele de achiziie a datelor necesare realizrii unei aplicaii GIS este dat de planuri i hri existente, acestea coninnd o cantitate mare de informaii att calitativ, ct i cantitativ, disponibil la diferite scri. Culegerea datelor grafice de pe planuri i hri se poate realiza prin scanare, digitizare sau vectorizare automat, procedee prin care datele culese sunt transformate din format analogic n format digital. ntr-o prim etap, n lucrare se utilizeaz informaiile oferite de 9 planuri topografice la scara 1:1000 n format analogic (scanat), ce acoper zona central a municipiului Iai, rezultnd astfel modelul 3D al suprafeei terenului, care reprezint de fapt i suprafaa stratului de umplutur. n acest sens s-au parcurs etapele de georefereniere, digitizare, delimitarea zonei de interes, introducerea punctelor de cot cunoscut regsite pe planuri i n fie de foraj geotehnic, finaliznd cu realizarea modelului 3D i a curbelor de nivel pentru zona de studiu. Etapele enunate au putut fi ndeplinite utiliznd platformele Autodesk Map 3D, GTX i TopoLT. n mod similar, dispunnd de stratificaia celorlalte formaiuni geotehnice, care au fost simplificate n strat loess, strat purttor ap, strat impermeabil, extrase din fiele de foraj existente pentru zona studiat, s-au parcurs din nou etapele de introducere a cotelor corespunztoare, realizarea modelelor 3D i a curbelor de nivel ale acestora.

    1 INTRODUCERE

    n prezent, internetul este cunoscut drept modul cel mai eficient prin intermediul cruia cantiti uriae de informaii circul oriunde n lume cu viteze uluitoare, iar n domeniul tehnologiei informaiei s-au realizat i se dezvolt sisteme pentru gestionarea datelor cu localizarea lor spaial. Tehnologia care achiziioneaz, integreaz i furnizeaz date localizate spaial se numete Sistem Informaional Geografic (S.I.G.), iar n prezent este n continu dezvoltare, reprezentnd un instrument computerizat pentru cartografierea i analizarea tuturor elementelor care exist pe glob i a evenimentelor care se petrec n lume. Aceasta integreaz operaii obinuite cu baze de date, cum ar fi interogarea sau analiza statistic, cu avantajele unice oferite de hri pentru vizualizarea i analiza geografic pe baza datelor spaiale.

    ntruct hrile sunt cele mai importante modaliti de a reprezenta informaii grafice, un S.I.G. combin informaiile acestora, a imaginilor satelitare i a fotogramelor aeriene cu baze de date alfanumerice care conin informaii despre datele grafice. Sistemele informatice geografice permit crearea de hri, integrarea de informaii, vizualizarea de scenarii, rezolvarea unor probleme cu grad de dificultate ridicat i dezvoltarea de soluii efective ntr-un mod nou de abordare, uor de utilizat.

    n scopul obinerii n timp real a datelor refereniate spaial, este necesar realizarea unui suport informatizat integrat. Lucrarea folosete ca modalitate de achiziie a datelor grafice digitale planuri topografice la scara 1:1000, rezultate n urma scanrii i digitizrii on-screen (n spaiul ecranului).

    Scopul principal al acestei lucrri const n prezentarea unei metode de integrare a datelor geotehnice ntr-un Sistem Informaional Geografic pentru a evidenia variaia modelelor 3D ale suprafeelor limitelor de stratificaie.

    Conform literaturii de specialitate, o variant de rezolvare a acestei problematici poate fi dat de metodele geostatistice, care pot fi folosite pentru o mai bun nelegere a variaiilor spaiale ale

    65

  • caracteristicilor solului (Akbarzadeh & Taghizadeh, 2010), prin asiguarea unui instrument de analiz staial i estimare a valorilor necunoscute (Isaaks & Srivastava, 1989).

    n general, abordarea unei astfel de probleme utiliznd tehnologia Sistemelor Informaionale Geografice implic dificulti n determinarea localizrii spaiale datorit lipsei informaiilor legate de coordonata Z (Choi & Park, 2006).

    2 METODE I SURSE DE ACHIZIIE A DATELOR

    2.1 Zona de studiu Zona avut n vedere pentru prelucrarea informaiilor geotehnice i sinteza lor pentru elaborarea stratificaiei 3D reprezint din arealul pe care se extinde municipiul Iai partea cu cel mai ridicat grad de ocupare cu construcii, aceasta constituindu-se n nucleul n jurul cruia s-a dezvoltat n timp oraul. Fondul construit pe zona luat n discuie ncorporeaz att edificii istorice, majoritatea acestora fiind declarate monumente (Palatul Culturii, Biserica Trei Ierarhi, Catedrala Mitropolitan, Teatrul Naional, Castelul Roznovanu, Filarmonica Moldova, Muzeul Unirii, V. Alecsandri, de tiine Naturale, Bisericile Armeneasc, Brboi Banu, Lipoveneasc, etc.), ct i construcii recente (blocuri de locuine, sedii administrative, de bnci, hoteluri, locuine familiale, cldiri de servicii publice i asisten social, de alimentaie public, etc.).

    Figura 1. Localizarea zonei de studiu n cadrul judeului Iai.

    2.2 Surse de achiziie a datelor Lucrarea folosete ca modalitate de achiziie a datelor grafice digitale urmtoarele surse: a) ortofotoplanul pentru Iai, aerofotografiat n anul 2005; b) planuri topografice n format raster la scara 1:1000; c) planuri cu dispunerea forajelor, conform documentaiilor geotehnice; d) fie de stratificaie pentru foraje, conform documentaiilor geotehnice (figura 2). n cadrul acestei lucrri, cotele corespunztoare fiecrui strat s-au extras, ntr-o prim etap, din fiele de foraj geotehnic (insuficiente), iar pentru realizarea modelului 3D al suprafeei stratului de

    66

  • umplutur, vin n completare datele furnizate de hri i planuri scanate pe care se regsesc puncte din reeaua de nivelment i a cror cot este specificat pe plan (figura 2.b).

    Cu toate acestea, pentru realizarea modelelor 3D ale celorlalte suprafee ale limitelor de stratificaie (loess, purttor ap, impermeabil, inferior), se pune problema determinrii coordonatei Z ale punctelor a cror cot este cunoscut n stratul de umplutur, dar nu se cunoate pentru celelalte straturi i n acest sens pot fi utilizate doar datele furnizate de fiele de foraj geotehnic.

    3 REALIZAREA BAZEI DE DATE GRAFICE

    Pentru realizarea unui sistem informaional geografic, se parcurg o serie de etape precum : proiectarea aplicaiei, achiziia i prelucrarea datelor, testarea produsului final, analiza i interpretarea rezultatelor.

    Dintre acestea, etapele de achiziie i prelucrare a datelor necesit un timp ndelungat i costuri ridicate, motiv pentru care este important s li se acorde o atenie deosebit.

    n cadrul etapei de achiziie a datelor se identific sursele de date, se analizeaz coninutul acestora, se stabilesc procedurile de colectare i se colecteaz datele.

    Prelucrarea datelor presupune aplicarea funciilor specializate ale software-ului G.I.S. utilizat n scopul curirii datelor, integrrii datelor n sistem, precum i crearea de topologii. (Bofu & Chiril, 2007)

    Informaiile grafice au fost preluate utiliznd planuri (trapeze) topografice n format raster la scara 1:1000, ortofotoplanul aerofotografiat n 2005, precum i planuri cu dispunerea forajelor n conformitate cu documentaiilor geotehnice (figura 2).

    3.1 Achiziia datelor necesare realizrii unui S.I.G. Hrile i planurile existente reprezint principala surs de realizare a unei aplicaii S.I.G., iar colectarea informaiilor grafice necesare se poate realiza prin scanare, digitizare sau prin vectorizare, astfel datele sunt transformate din format analogic n format digital.

    Realizarea bazei de date grafice presupune de fapt obinerea suportului digital pentru zona analizat pentru care se parcurg mai multe etape. n acest paragraf sunt prezentate i alte metode de achiziie a datelor diferite de cele utilizate n lucrare, dup cum urmeaz:

    3.1.1 Achiziia datelor rezultate din fotogrammetrie Fotogrammetria este o ramur a topografiei care se ocup cu msurarea dimensiunilor i formei obiectelor de pe teren cu ajutorul fotogramelor n vederea ntocmirii hrilor i ridicrii planurilor.

    Fotogramele sunt imagini instantanee preluate din avion sau din puncte nalte de pe teren cu ajutorul unor programe i aparaturi specializate i reprezint o surs important pentru S.I.G. Acestea, fiind n format analogic, trebuie prelucrate prin operaii de scanare i digitizare.

    3.1.2 Achiziia datelor rezultate din teledetecie Datele rezultate din teledetecie sunt reprezentate de imagini satelitare, obinute prin captarea radiaiilor electromagnetice emise de obiecte i transformarea lor n format digital. Principalele surse de date cunoscute sunt cele dou sisteme de teledetecie: Landsat din S.U.A. i SPOT din Frana.

    67

  • Niv

    elul

    ape

    i sub

    tera

    ne

    Gro

    sim

    ea st

    ratu

    lui

    Rep

    reze

    ntar

    ea

    conv

    entio

    nala

    Cot

    a fa

    ta d

    e fo

    raj

    0.00 m m m

    Caracterizarea (denumirea) stratului

    Indi

    cile

    por

    ilor (

    e)

    Poro

    zita

    tea

    (n)

    Penetrare dinamica cu

    con tip IMEC

    Parametrii rezistentei la forfecare

    Gre

    utat

    ea v

    olum

    ica

    ( )

    Gra

    dul s

    i/sau

    cap

    acita

    tea

    de in

    desa

    re

    Indi

    ce d

    e pl

    astic

    itateLimite

    Atterberg

    Compozitie granulometrica

    d (mm)

    curg

    ator

    Lim

    ita in

    ferio

    ara

    de

    pla

    stici

    tate

    Lim

    ita su

    perio

    ara

    de p

    lasti

    cita

    te

    Coe

    ficie

    nt d

    e ne

    unifo

    rmita

    te

    Arg

    ila c

    oloi

    dala

    Num

    arul

    si fe

    lul

    prob

    ei

    0.00

    2

    0.00

    5

    m 0.05

    0.25

    0.25w

    (%)

    Cota

    pro

    bei

    Praf

    Arg

    ila Um

    idita

    te

    cons

    isten

    t

    moa

    le

    varto

    s

    0.50

    0.75

    1.00 kN/m 33kN/m 10 kPa%

    2cm/m

    tare

    plastic

    Ada

    ncim

    ea d

    e pe

    netra

    re

    Num

    arul

    de

    lovi

    turi

    kPa NkPa D

    *c c*

    PROFILUL FORAJULUI - F 10bis -REZULTATELE ANALIZELOR DE LABORATOR

    Compresibilitatea

    Tasa

    re sp

    ecifi

    ca la

    2*

    10 k

    Pa (

    p2)

    cm/m

    . 0

    3.20

    mplutura a, pamnt prafos nisipos, cu introziuni din

    fragmente de caramida, piatra, beton etc.

    Praf argilos galben, cu plasticitate redusa - mijlocie, aflat n stare plastic - vrtoasa, cu concretiuni calcaroase

    18

    17

    62

    60

    54

    63

    9

    26

    25

    20

    20.1

    19.3

    18.6

    31.9

    29.7

    27.0

    28.8

    16.8 15.1

    11.0

    9.80

    12.0

    17.7

    1

    79

    85

    . 0

    7.70

    NormateN

    isip

    / Pie

    tris

    Mod

    ulul

    de

    defo

    rmat

    ie

    edom

    etric

    M2-

    3

    ProbeTulburate

    StutMonolit

    Un

    Un=d60/d10

    Ip(%)wL(%)

    wp(%)

    Consistenta (Ic)

    ID/Ci

    Gre

    utat

    ea v

    olum

    ica

    in

    stare

    usc

    ata

    ( d)

    Gra

    dul d

    e um

    idita

    te (S

    r)

    Tasa

    re

    supl

    imen

    tara

    prin

    um

    ezire

    (im

    3) SLD/SLCP

    a)

    b)

    c)

    d)

    Figura 2. Surse de achiziie a datelor.

    3.1.3 Achiziia datelor rezultate din msurtori directe n acest caz, datele sunt achiziionate prin msurtori directe, care se por efectua cu staii totale sau cu echipamente GPS. Msurtorile implic ridicri ale unor suprafee de teren n vederea evidenierii proprietilor sau pentru evidenierea pe planuri la scar mare a detaliilor planimetrice i altimetrice. (Bofu & Chiril, 2007)

    3.1.4 Prelucrarea datelor n vederea obinerii suportului grafic digital al zonei analizate Dispunnd de planurile topografice la scara 1:1000, n continuare acestea trebuie prelucrate cu un software specializat (Autodesk Map i GTX RasterCad Plus) n scopul obinerii suportului digital pentru zona analizat. n acest sens, trebuie parcurse mai multe etape de lucru, dup cum urmeaz:

    3.1.5 Calculul elementelor cartografice ale trapezelor a. Inventarierea bazei de date existente

    68

  • Teritoriul cadastral al zonei analizate din municipiului Iai este ncadrat pe un numr de 2 trapeze la scara 1: 5000, 5 trapeze la scara 1:2000 i 9 trapeze la scara 1: 1000.

    n tabelul 1 este prezentat inventarul trapezelor de pe teritoriul administrativ al zonei studiate.

    Tabel 1. Inventarul trapezelor de pe teritoriul administrativ al amplasamentului studiat

    Scara de reprezentare

    Nr. de trapeze Nomenclatura

    Anul aerofotografierii/

    editrii Editat Proiecia

    1 2 3 4 5 6 L-35-32-A-c-4-III 1:5000 2 L-35-32-C-a-2-I L-35-32-A-c-4-III-3 L-35-32-A-c-4-III-4 L-35-32-C-a-2-I-1 L-35-32-C-a-2-I-2

    1:2000 5

    L-35-32-C-a-2-I-4 L-35-32-A-c-4-III-3-d L-35-32-A-c-3-III-4-c L-35-32-C-a-2-I-1-b L-35-32-C-a-2-I-2-a L-35-32-C-a-2-I-2-b L-35-32-C-a-2-I-2-c L-35-32-C-a-2-I-2-d L-35-32-C-a-2-I-4-a

    1:1000 9

    L-35-32-C-a-2-I-4-b

    1982/1983 I.P.T.A.N.A. Local-Iai

    b. Alctuirea schemei de racordare a trapezelor Schema de racordare a trapezelor va conine toate trapezele de la scara 1: 5000, 1:2000 i 1: 1000 difereniate prin culori. Ele vor fi luate din tabelul numrul 1. Schema de racordare a trapezelor, precum i coordonatele geografice (, ) sunt prezentate n figura 3. c. Calculul coordonatelor colurilor trapezelor la scara 1:1000 Pe baza coordonatelor geografice ale colurilor trapezelor de pe elipsoidul de referin Krasovski-1940 este necesar ca acestea s fie transformate coordonate rectangulare plane stereografice-1970 valabile pentru ara noastr. Aceast etap s-a putut realiza utiliznd formulele cu coeficieni constani, aa cum s-a prezentat ntr-o lucrare anterioar. (Tofan, 2011) Calculul s-a efectuat pentru fiecare din cele 4 coluri ale trapezelor, denumite 1NV, 2NE, 3S i 4 SE, iar valorile transformrilor sunt prezentate n tabelul 2.

    Figura 3. Schema de racordare a trapezelor i identificarea coordonatelor geografice (, )

    69

  • Tabel 2. Baza de date a trapezelor topografice la scara 1:1000

    ( ' '') ( ' '') X (m) Y (m)1 2 3 4 5 6 7

    1NE 4710'18".750 2734'13".125 633417.965 694815.732

    2NV 4710'18".750 2734'41".250 633437.296 695407.761

    3SE 4710'00".000 2734'13".125 632839.177 694834.602

    4SV 4710'00".000 2734'41".250 632858.510 695426.688

    1NE 4710'18".750 2734'41".250 631161.002 696667.978

    2NV 4710'18".750 2735'09".375 633456.686 695999.7893SE 4710'00".000 2734'41".250 630504.759 694317.7554SV 4710'00".000 2735'09".375 632877.900 696018.7741NE 4710'00".000 2734'13".125 631161.002 696667.9782NV 4710'00".000 2734'41".25 631180.514 697260.2333SE 4709'41".250 2734'13".125 632260.391 694853.4714SV 4709'41".250 2734'41".25 632279.724 695445.614

    1NE 4710'00".000 2734'41".250 632858.510 695426.688

    2NV 4710'00".000 2735'09".375 632877.900 696018.774

    3SE 4709'41".250 2734'41".250 632279.724 695445.614

    4SV 4709'41".250 2735'09".375 632299.116 696037.757

    1NE 4710'00".000 2735'09".375 632877.900 696018.774

    2NV 4710'00".000 2735'37".500 632897.350 696610.858

    3SE 4709'41".250 2735'09".375 632299.116 696037.757

    4SV 4709'41".250 2735'37".500 632318.566 696629.899

    1NE 4709'41".250 2734'41".250 632279.724 695445.614

    2NV 4709'41".250 2735'09".375 632299.116 696037.757

    3SE 4709'22".500 2734'41".250 631700.939 695464.540

    4SV 4709'22".500 2735'09".375 631720.332 696056.740

    1NE 4709'41".250 2735'09".375 632299.116 696037.757

    2NV 4709'41".250 2735'37".500 632318.566 696629.899

    3SE 4709'22".500 2735'09".375 631720.332 696056.740

    4SV 4709'22".500 2735'37".500 631739.784 696648.939

    1NE 4709'22".500 2734'41".250 631161.002 696667.978

    2NV 4709'22".500 2735'09".375 631180.514 697260.233

    3SE 4709'03".750 2734'41".250 631122.156 695483.464

    4SV 4709'03".750 2735'09".375 631141.550 696075.722

    1NE 4709'22".500 2735'09".375 631720.332 696056.740

    2NV 4709'22".500 2735'37".500 631739.784 696648.939

    3SE 4709'03".750 2735'09".375 631141.550 696075.7224SV 4709'03".750 2735'37".500 631161.002 696667.978

    1

    5

    Nr. pctCoordonare geografice Coordonate rectangulare STEREO-70

    L-35-32-C-a-2-I-2-b

    L-35-32-C-a-2-I-2-d

    L-35-32-C-a-2-I-1-b

    L-35-32-C-a-2-I-2-a

    L-35-32-C-a-2-I-2-c

    L-35-32-A-c-4-III-3-d

    Denumire trapezNr. crt

    4

    3

    2 L-35-32-A-c-4-III-4-c

    L-35-32-C-a-2-I-4-b

    L-35-32-C-a-2-I-4-a

    6

    7

    8

    9

    d. Ataarea i georeferenierea imaginilor raster Ataarea i georeferenierea imaginilor raster s-au realizat utiliznd funciile specializate din meniul AutodeskMap.

    Georeferenierea trapezelor scanate este procesul prin intermediul cruia imaginea este adus pe poziia ei spaial. Aceast etap are o mare importan n ceea ce privete acurateea i continuitatea informaiei grafice ca suport a viitoarei aplicaii GIS.

    Figura 4 evideniaz n stnga continuitatea trapezelor topografice scanate obinut prin georefereniere, iar n dreapta s-a detaat i digitizat zona de studiu, care reprezint de fapt i modelul 2D.

    70

  • Figure 4. Prelucrarea datelor grafice n scopul obinerii suportului digital al zonei de studiu

    n afara etapelor enunate mai sus, n lucrarea menionat (Tofan, 2011) sunt descrise i etapele de definire a numelor layer-elor (straturilor), digitizarea on-screen, definirea bazelor de date pentru fiecare plan digitizat, precum i definirea sistemului de proiecie.

    4 REALIZAREA BAZEI DE DATE ALFANUMERICE I CUPLAREA ACESTEIA CU BAZA DE DATE GRAFIC

    n continuare, baza de date alfanumeric i modelele 3D ale suprafeelor limitelor de stratificaie vor fi realizate utiliznd aplicaia TopoLT ataat platformei Autodesk Map.

    Programul specializat TopoLT ofer unelte pentru aplicaii 2D sau 3D cu ajutorul crora se pot crea planuri topografice sau cadastrale, modelul 3D al terenului i curbe de nivel, se pot calcula volume sau se pot insera imagini georefereniate.

    Funcionarea acestui program este posibil pentru majoritatea platformelor CAD (Autodesk, BricsCAD, CADian, CMS IntelliCAD, ProgeCAD, ZwCAD), suportnd sisteme de operare Windows 98 / Me / NT / 2000 / XP / Vista / Windows 7.

    Sub platforma Autodesk, dar i a celorlalte programe sub care poate rula, TopoLT utilizeaz funciile de desenare ale acestora, la care se adaug funciile specifice programului necesare pentru realizarea planurilor topografice sau cadastrale n format digital. (http://topolt.com/)

    4.1 Interpolarea punctelor de cot necunoscut cu ajutorul punctelor de cot cunoscut pentru fiecare strat n aceast lucrare, coordonatele Z necunoscute au fost determinate cu ajutorul funciei de interpolare din meniul programului TopoLT. Astfel, dispunnd de coordonatele spaiale (X, Y, Z) ale unui numr de 470 de puncte ce acoper zona de studiu i care alctuiesc de fapt baza de date alfanumeric, urmtorul pas const n conversia i ataarea acesteia la baza de date grafic.

    Cotele punctelor calculate pentru fiecare strat (umplutur, loess, purttor ap, impermeabil) au fost determinate on-screen (n spaiul ecranului), fiind descrcate n fiiere de tip .rtf (.doc) accesnd funcia CoordonateCreeaz tabel coordonate. Pe baza tabelelor de coordonate, n

    71

  • continuare s-au creat fiiere de tip .txt pentru fiecare strat n parte (figura 5), coninnd DP (denumirea punctului), coordonate X, Y, Z i codul punctului.

    Figura 5. Fiierele de tip .txt pe straturi

    n acest fel, baza de date poate fi oricnd verificat, completat sau actualizat pe msur ce apar noi informaii legate de alte foraje executate n cadrul zonei de studiu.

    Dup verificarea, completarea sau actualizarea bazei de date alfanumerice, urmtorul pas const n ataarea acesteia bazei de date grafice. Deschiznd un nou fiier .dwg, se ataeaz baza de date alfanumeric cu ajutorul funciei CoordonateRaporteaz Puncte din meniul TopoLT, astfel fiind aduse n spaiul ecranului toate punctele avnd denumirea, coordonatele i codul n conformitate cu cele nscrise n fiierele de tip .txt.

    4.2 Cuplarea bazei de date alfanumerice cu baza de date grafic Pentru generarea modelelor 3D, a curbelor de nivel i calculul volumelor trebuie ca mai nti s se raporteze punctele din fiierele .txt n mediul Autodesk. n acest sens, s-au realizat 5 fiiere .dwg pentru fiecare suprafa n parte i se parcurg pentru urmtoarele etape de lucru:

    Se utilizeaz funcia CoordonateRaporteaz Puncte din meniul TopoLT i se alege fiierul .txt corespunztor fiecrui strat. Dup ce se fac toate setrile i se alege modalitatea de import, se apas Ok, iar punctele vor fi raportate n spaiul model. (http://topolt.com/)

    Pentru a ridica i celelalte entiti din desen la cota punctelor se folosete funcia TransformriRidic la cota punctelor sau tastnd n linia de comand LiftUp.

    n figura 5 este prezentat modelul 2D al zonei studiate digitizate i georefereniate, pe care se pot identifica, pe lng punctele cotate de pe plan, i punctele corespunztoare forajelor avnd specificate numele, simbolul i cota.

    72

  • 4.3 Realizarea modelelor 3D i a curbelor de nivel Modelele 3D se genereaz automat utiliznd funcia Model 3DCreeaz model 3D: se selecteaz punctele, se elimin punctele de cot 0.000, se selecteaz liniile sau poliliniile de schimbare forat a pantei i limita modelului (care este de fapt conturul zonei de studiu). n final, apare o nou fereastr unde se pot vizualiza modelele i se pot face randri, se poate alege metoda de proiecie perspectiv sau ortografic, intensitatea luminii, calitatea texturii, dac obiectele 3D sunt netezite sau nu, texturi (http://topolt.com/). n acest fel au rezultat modelele 3D ale suprafeelor straturilor de umplutur, loess, purttor ap, impermeabil i inferior (figura 6).

    a) UMPLUTUR

    Figura 6. Modelele 3D ale suprafeelor limitelor de stratificaie

    b) LOESS c) PURTTOR AP

    d) IMPERMEABIL e) INFERIOR

    73

  • Pentru a vizualiza toate modelele fiecrui strat, trebuie ca acestea s se aduc ntr-un singur fiier .dwg utiliznd comenzile EditCopy, EditPaste to original coordinates i funcia Model 3DVizualizeaz model.

    Figura 7. Modelul 3D al suprafeelor straturilor UMPLUTUR, LOESS, PURTTOR AP, IMPERMEABIL I INFERIOR

    Dup ce a fost vizualizat suprafaa, urmtorul pas l const n desenarea curbelor de nivel. Se acceseaz funcia Model 3DDeseneaz curbe de nivel, se selecteaz suprafaa, iar curbele de nivel sunt generate n funcie de echidistana, culorile i grosimile alese la Configurare Program (http://topolt.com/).

    a) UMPLUTUR b) LOESS c) PURTTOR AP

    74

  • d) IMPERMEABIL e) INFERIOR

    Figura 8. Distribuia curbelor de nivel corespunztor suprafeelor limitelor straturilor

    5 CONCLUZII

    Existena unui sistem prin intermediul cruia se colecteaz, se stocheaz, se manipuleaz, se prelucreaz, se analizeaz i se vizualizeaz toate tipurile de date necesare la un moment dat determin implicit o mai bun organizare a informaiilor existente pentru o anumita zon de studiu.

    Un astfel de sistem poate fi realizat prin GIS i pentru ingineria geotehnic, n lucrare fiind prezentat o modalitate de realizare a unei baze de date coninnd informaiile furnizate de hri i planuri scanate, precum i de fie de foraj, n scopul realizrii modelelor 3D i a curbelor de nivel corespunztoare suprafeelor limitelor de stratificaie. De asemenea baza de date alfanumeric poate fi oricnd completat, actualizat sau modificat pe msur ce apar informaii noi legate de execuia unor msurtori sau foraje, n acest fel dispunnd de informaii la zi de precizie ridicat.

    Rezultatele obinute n urma modelrii informaiilor geotehnice au aplicabilitate i n stabilirea punctajului corespunztor factorilor legai de teren (terenuri bune, medii, dificile) i ap subteran (fr epuismente, cu epuismente normale, cu epuismente excepionale) necesar pentru ncadrarea unei lucrri ntr-o categorie de risc geotehnic.

    BIBLIOGRAFIE

    1. Akbarzadeh, A., & Taghizadeh, M. R. (2010). Distribuia spaial a unor proprieti ale solului prin utilizarea metodelor geostatistice n regiunea Khezrabad (Yazd) din Iran. ProEnvironment 3 (2010) , 227-236. 2. Bofu, C., & Chiril, C. (2007). Sisteme Informaionale Geografice. Cartografierea i editarea hrilor. Iai: Editura Tehnopress. 3. Choi, Y., & Park, H.-D. (2006). Integrating GIS and 3D geostatistical methods for geotechnical characterization of soil properties. IAEG 2006 Paper number 532 , 1-8. 4. http://topolt.com/ . (n.d.). 5. Isaaks, E. H., & Srivastava, R. M. (1990). An Introduction to Applied Geostatistics. USA: Oxford University Press. 6. Tofan, A.-L. (2011). Integrarea datelor grafice pentru un areal din zona central a municipiului Iai ntr-un Sistem Informaional Geografic n vederea evalurii i monitorizrii riscului geotehnic. Al IV-lea Simpozion Naional "Creaii universitare 2011".

    75