СПЛАЙН-ИНТЕРПОЛЯЦИЯ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ТРЕХМЕРНЫХ БАТИМЕТРИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ПРИ КАРТОГРАФИРОВАНИИ ВНУТРЕННИХ ВОДНЫХ ПУТЕЙ
Аннотация
В статье предлагается модифицированный метод создания электронных навигационных карт на внутренних водных путях Российской Федерации, позволяющий существенно ускорить процесс при помощи автоматизированного построения цифровых моделей рельефа дна. Целью предложенного метода является уменьшение затрат при создании и поддержании актуальной коллекции карт в картографических отделах и службах Администраций бассейнов внутренних водных путей. Отмечается, что для построения цифровой модели рельефа дна необходима сплошная сеть промера. Подобную сеть можно получить при выполнении работ многолучевым эхолотом. Гидрографические работы на внутренних водных путях преимущественно выполняются однолучевыми эхолотами. Значения глубин, полученных при выполнении промерных работ при помощи оборудования такого типа, всегда образуют нерегулярную сеть. Обращается внимание на то, что частота глубин, измеренных таким образом, не позволяет строить трехмерные модели, поэтому возникает необходимость математически достраивать рельеф поверхности дна водного пути. Сгущение сети глубин можно выполнить с помощью математической интерполяции. В статье проанализированы методы интерполяции, реализованные в картографических и геоинформационных программах, а также методы, применяемые специалистами-картографами при работе вручную. Анализ показал, что при работе вручную всегда используется нерегулярная сеть. В работе программного обеспечения применяются только методы интерполяции, основанные на расчетах по регулярной сети, поскольку их использование легче реализуемо и требует меньших вычислительных мощностей, но приводит к значительным погрешностям. Для построения трехмерных батиметрических моделей с наименьшими отклонениями от истинных значений авторами настоящего исследования предложен метод биквадратной сплайн-интерполяции на нерегулярной сети. В частности, предлагается цифровые модели рельефа дна использовать при картографировании ВВП для автоматизированного нанесения изобат, упрощения нанесения судового хода и дополнительного визуального контроля качества промерных работ.
Ключевые слова
электронная навигационная карта, внутренние водные пути, точность измерения глубин, цифровая модель рельефа дна, интерполяция, сплайн-интерполяция, нерегулярная сеть, безэкипажное судоходство
Читать полный текст статьи: PDF
Список литературы
Об авторах
Ратнер Елизавета Аркадьевна - аспирант
elizaveta.a.ratner@gmail.com. kaf_svvp@gumrf.ru
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»Зайцев Алексей Иванович - кандидат технических наук, капитан дальнего плавания, генеральный директор
kaf_svvp@gumrf.ru. zaliv@bk.ru
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»; ООО «Научно-промышленное предприятие «Маринерус»Квасной Максим Андреевич - программист
Отраслевой центр разработки и внедрения информационных систем
