Какие технологии лежат в основе ЦММ
Первые прототипы цифровой модели местности появились в середине XX века. Развитие вычислительной техники позволило обрабатывать крупные массивы географических данных. В 1960-х годах благодаря компьютерам и аэрофотосъемке появились первые модели рельефа в виртуальном пространстве. Они представляли собой сетки высот для топографического описания местности.
Еще через десятилетие стали собирать данные о земной поверхности со спутников. Началось создание более сложных компьютерных моделей местности. В 80-х появились геоинформационные системы для работы с цифровыми картами. Они стали одним из ключевых инструментов для разработки компьютерных моделей местности.
Среди технологий XXI века, повлиявших на развитие ЦММ, — лазерное сканирование и беспилотные летательные аппараты. Они упрощают сбор данных для создания детализированных моделей. В сферу активно внедряются искусственный интеллект и машинное обучение. Эти технологии упрощают обработку данных и повышают точность создаваемых моделей.
Как создаются ЦММ
Сбор информации. Для этого применяется комплекс технологий, направленных на изучение и фиксацию параметров местности. Съемка ведется с Земли и из космоса.
Обработка данных. Для нее применяется специальное ПО — ArcGIS, QGIS и прочие утилиты. На этом этапе устраняются визуальные шумы и заполняются пробелы в полученной информации.
Моделирование. При помощи специального оборудования и алгоритмов интерполяции дискретные (прерывистые) данные превращаются в постоянную трехмерную модель.
Визуальная доработка. На этом этапе ЦММ получает текстуры, цвета и другие элементы, которые нужны для визуальной идентификации объекта.
Интеграция. Готовые ЦММ добавляются в картографические сервисы, движки для разработки игр, системы виртуальной реальности. Цифровые модели местности регулярно проверяются на соответствие фактической среде. При необходимости разработчики корректируют их, к примеру, после масштабных строительных работ или природных катаклизмов.
Для чего применяются ЦММ
С помощью цифровых моделей создаются сервисы для ориентирования на местности, например, Яндекс Карты или 2ГИС. Они упрощают изучение незнакомых населенных пунктов и районов, позволяют выстраивать маршруты.
В градостроительстве ЦММ нужны для проектирования дорог, планирования инфраструктуры, анализа природных рисков. С помощью компьютерных моделей, например, подбирается оптимальное расположение зданий при строительстве нового района с учетом местного рельефа и экологии.
Ученые применяют ЦММ для моделирования последствий глобальных климатических изменений и катаклизмов. Так, на основе полученных данных отрабатываются сценарии спасательных операций на той или иной местности.
Востребована цифровая модель местности и в сфере развлечений. Она позволяет воссоздавать существующие города в игровых мирах. Люди могут путешествовать по странам не выходя из дома благодаря технологиям виртуальной и дополненной реальности.