ГЛОССАРИЙ
Словарь моделирования рельефа и горного дела невелик, но не прощает ошибок: DSM там, где нужна была DTM, или назначенная СК там, где требовалось преобразование, меняют ответ, не меняя внешнего вида. Здесь собраны термины, которые встречаются в этой работе, объяснённые просто и со ссылкой на страницу, где тема раскрыта глубже.
Растровая сетка, в каждой ячейке которой хранится отметка земли. Это базовый слой почти любого расчёта: объёмы, разрезы, уклоны, гидрология и горизонтали выводятся из неё.
На практике «DEM» употребляют и как общий термин для любой сетки высот, и в узком смысле как синоним модели голой земли. Когда это важно, говорите DSM или DTM.
ПодробнееПоверхность высот, включающая всё, что стоит на земле: здания, растительность, технику и штабели. Именно её первой выдаёт фотограмметрический процесс, до любой фильтрации.
DSM — правильная поверхность для замера штабеля и неправильная для объёма по земле на залесённом участке: деревья будут посчитаны как материал.
ПодробнееПоверхность голой земли, с которой убраны здания и растительность, так что остаётся только грунт. Именно относительно неё следует считать объёмы земляных работ и проектные поверхности.
ПодробнееDSM — поверхность в том виде, в каком она снята, вместе с объектами на ней; DTM — земля под ними после их удаления. На открытом месте они почти совпадают; на растительности или застройке различаются на высоту того, что там стоит.
Это различие определяет число, а не картинку. Объём, посчитанный по DSM там, где нужна была DTM, ошибается примерно на высоту объектов, умноженную на занимаемую ими площадь.
ПодробнееПоверхность из треугольников, соединяющих измеренные точки, а не из регулярной сетки ячеек. Она точно следует структурным линиям и густым точкам съёмки, поэтому проектные поверхности часто хранят в виде TIN.
TIN и растровая DEM описывают одно и то же по-разному: TIN эффективен там, где плотность точек сильно меняется, растр — там, где она равномерна.
Набор измеренных трёхмерных точек, обычно от лидара или от плотного сопоставления в фотограмметрии. Это измерение, а ещё не поверхность: точки нужно классифицировать или растеризовать, прежде чем считать по ним объёмы.
ПодробнееАэроснимок, исправленный за наклон камеры и рельеф, так что каждый пиксель находится на своём истинном положении на карте и по нему можно напрямую измерять расстояния.
Неисправленный аэроснимок не является ортофотопланом: на склоне смещение может достигать метров.
ПодробнееРасстояние на земле, которое представляет один пиксель снимка, обычно в см/пиксель. GSD 2 см означает, что каждый пиксель покрывает 2 см земли.
GSD задаёт самую мелкую различимую деталь, но это не точность: съёмка с GSD 2 см при плохом опорном обосновании может всё равно уходить на метр в абсолютном положении.
ПодробнееТеневая отрисовка, освещающая рельеф с выбранного положения солнца, чтобы склоны и гребни читались как форма, а не как значения цвета.
ПодробнееЛиния, соединяющая точки одинаковой высоты. Вертикальное расстояние между соседними линиями — это сечение рельефа, а плотность линий и есть крутизна земли.
ПодробнееЛиния, вдоль которой уклон резко меняется: бровка, подошва, кромка дороги, кювет. Поверхности, игнорирующие структурные линии, сглаживают как раз то, что важнее всего.
Крутизна земли в точке, выраженная углом в градусах, процентом или отношением вида 1:3 (один по вертикали к трём по горизонтали).
В разговоре эти три записи не взаимозаменяемы: 33% — это около 18°, и 1:3 — те же 18°, но 1:3, прочитанное по ошибке как процент, звучит как 3%.
ПодробнееНаправление, куда обращён склон. Оно определяет, сколько солнца он получает, и потому важно для солнечных расчётов, снеготаяния и рекультивации.
Площадь земли, сток с которой идёт в одну точку выпуска. Его граница проходит по водоразделам, а размер — это то, что превращает величину осадков в расход.
ПодробнееДля каждой ячейки — число вышележащих ячеек, сток с которых проходит через неё. Высокие значения прорисовывают русловую сеть; это стандартный способ вывести гидросеть из DEM.
ПодробнееПлощадь, видимая из заданной точки наблюдения на заданной высоте; вычисляется проверкой линии визирования к каждой ячейке против промежуточного рельефа.
ПодробнееМатериал, который нужно снять, чтобы опустить существующую землю до проектной поверхности или отметки. В результате «выемка-насыпь» это объём там, где существующая поверхность выше проекта.
Материал, который нужно добавить, чтобы поднять существующую землю до проектной поверхности или отметки — объём там, где проект выше существующей поверхности.
Парный расчёт того, сколько нужно снять и сколько уложить между двумя поверхностями или между поверхностью и отметкой. Даётся двумя отдельными цифрами и их сальдо.
Одно сальдо скрывает работу: 10 000 м³ выемки и 10 000 м³ насыпи дают ноль, но это всё равно 20 000 м³ перемещения.
ПодробнееОтметка площадки, при которой объём выемки равен объёму насыпи, так что материал не надо ни завозить, ни вывозить. Находится там, где пересекаются обе кривые.
ПодробнееОбъём, вычисленный из площадей сечений, взятых на регулярных пикетах вдоль трассы, и проинтегрированный между ними — классический метод дорожных и канальных земляных работ.
Шаг пикетов определяет точность: слишком редкие поперечники не улавливают форму земли между ними.
ПодробнееНакопленный график «выемка минус насыпь» вдоль трассы. Его подъёмы и спады показывают, где материал в избытке, а где в недостатке, и, следовательно, как далеко его придётся везти.
Куча добытого или переработанного материала, хранимая на объекте. Её объём меряют над опорным основанием и умножают на плотность материала, получая тоннаж для учёта.
ПодробнееМасса материала в единице объёма в том виде, как он лежит, включая пустоты между частицами — обычно т/м³. Именно она переводит измеренный объём в тоннаж.
Насыпная плотность отличается от плотности самой породы и, кроме того, различна для материала в массиве и в штабеле.
Увеличение объёма при выемке и разрыхлении материала. 1 м³ породы в массиве может занять 1,3–1,6 м³ в кузове, поэтому съёмочные объёмы и счёт рейсов редко сходятся.
ПодробнееПоверхность или горизонтальная отметка, относительно которой меряется объём. Её замена меняет ответ, поэтому она должна стоять в отчёте рядом с числом.
Сравнение двух съёмок одного участка, чтобы найти, где материал добавился, а где убыл; результат даётся объёмами намыва и размыва, а не одним сальдо.
ПодробнееНаименьшее изменение поверхности, которое можно отличить от шума съёмки. Разности ниже него не являются доказательством движения, каким бы чистым ни выглядел план.
ПодробнееОдна из горизонтальных ступеней, из которых сложен борт карьера. Высота уступа — вертикальное расстояние между соседними площадками; её задают техника и горно-геологические условия.
ПодробнееНаклонная стенка между площадкой одного уступа и площадкой вышележащего. Её наклон — это угол откоса уступа.
Нижняя кромка откоса, где откос встречается с площадкой. При взрывных работах это ещё и та часть уступа, которая с наибольшей вероятностью останется несбитой, если сопротивление по подошве чрезмерно.
Верхняя кромка откоса, где откос выходит на вышележащий уровень. Расстояние до бровки — та величина, которую меряют в плане и неверно оценивают в трёх измерениях.
Горизонтальная площадка, оставленная между двумя откосами уступов. Она задерживает осыпающийся сверху материал и обеспечивает доступ; её ширина — параметр безопасности, а не остаток.
Угол отдельного откоса уступа к горизонту. Это локальный, геотехнический параметр, отличный от общего угла борта.
Средний угол от подошвы нижнего уступа до бровки верхнего с учётом берм. Он всегда положе углов отдельных откосов.
Два проекта с одинаковыми углами откосов могут иметь очень разные общие углы при разной ширине берм — поэтому проверять нужно общий угол, а не откосы.
Линия, где проектный откос пересекает существующий рельеф и потому заканчивается. Вычисление её по реальной поверхности, а не по предполагаемой плоскости, и делает положения подошвы и бровки надёжными.
Дорога, по которой самосвалы перевозят материал внутри карьера. Её предельный уклон, ширина и радиусы задаются самой крупной машиной, которая будет по ней ходить.
ПодробнееНаибольший затяжной уклон, допустимый на карьерной дороге, обычно в процентах. Он влияет на время цикла и расход топлива сильнее любого другого геометрического параметра.
ПодробнееИнженерно спланированный отвал, куда укладывается материал без ценности для переработки. Проектируется как борт карьера наоборот: высоты уступов, бермы и общий угол, который должен стоять.
Порода, содержащая полезный компонент в концентрации, достаточной для рентабельной добычи и переработки при текущих ценах и затратах. Порог, который её определяет, — бортовое содержание.
Порода, которую нужно переместить, чтобы добраться до руды, но которая не имеет ценности для переработки. Это затраты, и именно на неё обычно приходится большая часть тоннажа карьера.
Количество вскрыши, которое нужно снять на единицу руды, например 3:1 — три тонны вскрыши на тонну руды. Это главный экономический показатель открытых работ.
Трёхмерный массив блоков, покрывающий месторождение, где у каждого блока есть оценённые атрибуты: содержание, плотность, тип породы. Это стандартная структура для оценки запасов и оптимизации карьера.
Расположение взрывных скважин на уступе, задаваемое линией сопротивления, расстоянием между скважинами, схемой (квадратной или шахматной) и ориентацией сетки относительно открытой поверхности.
ПодробнееРасстояние от скважины до ближайшей открытой поверхности, измеренное по перпендикуляру к ней. Это порода, которую скважина реально должна разрушить, и параметр, к которому дробление наиболее чувствительно.
На откосном забое сопротивление не равно тому, что показывает план: у наклонной скважины породы перед ней с глубиной становится всё больше, поэтому сетка «зажимается» именно у подошвы.
ПодробнееРасстояние между соседними скважинами в ряду. Вместе с линией сопротивления оно задаёт площадь сетки, приходящуюся на скважину, а значит и удельный расход ВВ.
Дополнительная глубина ниже проектной отметки подошвы, чтобы подошва разрушалась чисто и не оставался твёрдый порог. Слишком малый перебур завышает подошву, слишком большой повреждает нижележащий уступ.
Инертный материал в устье скважины, удерживающий газы взрыва. Недостаточная забойка выпускает энергию в воздух шумом и разлётом кусков вместо того, чтобы передать её породе.
Масса взрывчатого вещества на единицу разрушенной породы, кг/м³ или кг/т. Это стандартный способ сравнивать энергию взрыва между сетками.
Свободная поверхность, в сторону которой взрыв может отбрасывать породу. Без неё породе некуда двигаться, и энергия уходит в сотрясение массива вместо дробления.
Определение, придающее координатам смысл: датум, проекция и единицы. Без него пара чисел не описывает никакого конкретного места на Земле.
ПодробнееНазначение объявляет, как трактовать уже имеющиеся координаты: меняется подпись, а не числа. Преобразование перепроецирует данные в другую систему: меняются числа, чтобы объект остался в том же месте на Земле.
Путаница между ними — одна из немногих ГИС-ошибок, при которой всё выглядит правильно, а каждая координата неверна.
Числовой идентификатор системы координат в реестре EPSG, например 4326 для географических координат WGS 84. Это однозначный способ указать, о какой СК идёт речь.
Придание растру или чертежу его реального положения, чтобы пиксели или вершины соответствовали координатам на местности, а не произвольной сетке изображения.
ПодробнееЭллипсоидальная высота отсчитывается от референц-эллипсоида и её напрямую выдаёт ГНСС. Нормальная (ортометрическая) высота отсчитывается от геоида, и именно это на карте означает «высота над уровнем моря».
Разница между ними — превышение геоида, оно может быть больше 30 м. Смешение этих высот в одном проекте — частая причина постоянного вертикального сдвига.
ПодробнееЭквипотенциальная поверхность поля силы тяжести Земли, наилучшим образом приближающая средний уровень моря. Это отсчётная поверхность для нормальных высот, и она не является гладкой математической фигурой.
Изображение TIFF, несущее геопривязку и систему координат внутри самого файла. Это стандартный контейнер для растров высот и ортофотопланов.
ПодробнееСтандартные форматы файлов облаков точек. LAS — открытый двоичный формат; LAZ — его сжатая без потерь версия, обычно в несколько раз меньше.
Формат обмена чертежами CAD, переносящий геометрию, слои и блоки в текстовом или двоичном виде. Это общий знаменатель для передачи проектов, горизонталей и разрезов между программами.
ПодробнееСжатый файл KML с географическими объектами и их оформлением, применяемый в основном для просмотра объекта в Google Earth без ГИС-программы.
STREAM выполняет сторону рельефа и объёмов этой работы на вашей собственной машине — бесплатная публичная бета для Windows x64, полностью офлайн с GeoTIFF, LAS/LAZ и DXF.
Скачать STREAM бесплатно