Досвід програмної реалізації трансформації растрових підкладок у ГІС інженерних мереж
DOI:
https://doi.org/10.30977/BUL.2219-5548.2025.110.0.147Ключові слова:
трасування автомобільних доріг, гнучкий браслет, трансформація координат, перетворення подібності, геоприв’язка, BIM/GISАнотація
Анотація. Проблема. У сучасному дорожньому проєктуванні дедалі більшого значення набуває застосування цифрових методів, які поєднують автоматизацію інженерних розрахунків із використанням картографічних та геоінформаційних даних. Одним із перспективних підходів є метод «гнучкого браслета», що дозволяє моделювати трасу автомобільної дороги з урахуванням геометричних і ситуаційних обмежень. Важливим етапом його реалізації є перехід від внутрішньої системи координат програмного середовища до системи координат растрової підоснови. Мета. Метою дослідження є розробка та апробація алгоритму трансформації растрових підоснов для забезпечення коректної геоприв’язки у програмному комплексі «Гнучкий браслет». Методика. У роботі розглянуто та протестовано кілька підходів: афінне, проєктивне та подібне перетворення. Для реалізації було розроблено покроковий алгоритм: введення опорних точок, калібрування, визначення масштабу та кута повороту, обчислення зсуву растра, пряме й обернене перетворення координат, перевірка точності. Результати. Порівняльний аналіз показав, що подібне перетворення є найефективнішим, оскільки воно забезпечує збереження форми об’єктів при масштабуванні, повороті й перенесенні. Реалізований алгоритм успішно протестовано на інженерних растрових підосновах, що підтвердило його придатність для інтеграції з BIM/GIS-технологіями. Наукова новизна. Удосконалено методику цифрової реалізації методу «гнучкого браслета» за рахунок розробки універсального алгоритму трансформації координат, який враховує специфіку дорожнього проєктування та потреби інтеграції з просторовими даними. Практична значущість. Запропоноване рішення розширює функціональні можливості програмного комплексу «Гнучкий браслет», створює основу для подальшої оптимізації процесів трасування автомобільних доріг та може бути використане при поєднанні з цифровими картографічними та інженерними базами даних.
Посилання
QGIS. Georeferencer – QGIS Documenta-tion. Official documentation. URL: https://docs.qgis.org/latest/en/docs/user_manual/managing_data_source/georeferencer.html (Last accessed: 31.08.2025).
Esri. Georeferencing tools – ArcGIS Pro Documentation. Official documentation. URL: https://pro.arcgis.com/en/pro-app/latest/help/data/imagery/georeferencing-tools.htm (Last accessed: 31.08.2025).
GDAL. Geotransform Tutorial. Official documentation. URL: https://gdal.org/en/stable/tutorials/geotransforms_tut.html (Last accessed: 31.08.2025).
MathWorks. Geometric Transformation and Image Registration. Official documentation. URL: https://www.mathworks.com/help/images/image-registration-and-geometric-transformation.html (Last accessed: 31.08.2025).
Azari, P. Georeferencing Building Infor-mation Models for BIM/GIS Integration: A Re-view of Methods and Tools. ISPRS Interna-tional Journal of Geo-Information. 2025. №14. 180. (Review paper on georeferencing in BIM/GIS).
Zhu, J.; Wu, P. A Common Approach to Geo-Referencing Building Models in Industry Foundation Classes for BIM/GIS Integration. ISPRS International Journal of Geo-Information. 2021. №10. 362.
Diakité, A. A. Automatic Framework for Transforming Local Coordinates of a BIM Model into Geographic Coordinates. 2020. (Paper on automatic geo-referencing of BIM).
Sharafat, A.; Khan, M. S.; Latif, K.; Tanoli, W. A.; Park, W.; Seo, J. BIM-GIS-Based Inte-grated Framework for Underground Utility Management System for Earthwork Operations. Applied Sciences. 2021. №11(12). 5721.
Slongo, C. et al. The IFC File Format as a Means of Integrating BIM and GIS for Facility Management of Underground Networks (GEOBIMM4FM). ISPRS Annals of Photo-grammetry, Remote Sensing and Spatial Infor-mation Sciences. 2022. V-4. P. 301–307.
Esekhaigbe, E.; Kazan, E.; Usmen, M. Inte-gration of Digital Technologies into Under-ground Utility Asset Management. Open Jour-nal of Civil Engineering. 2020. №10. P. 403–428.
Kim, Y. S. Automatic Algorithm for Coordi-nate Transformation to Align LCS-based BIM to RCS-based GIS Maps. Sensors and Materi-als, 2025, Vol. 37, No. 6.
Musiienko I.V. The Implementation of Highways Tracing Physical Model - "flexible Bracelet". Procedia Engineering // Volume 134, 2016, Pages 365-370. 9th International Scien-tific Conference, Transbaltica 2015; Vilnius Gediminas Technical UniversityVilnius; Lith-uania; 7-8 May 2016. Р. 366-371.
Musiienko I.V. The fundamental principles of implementing software for highway tracing using the flexible bracelet method. Bulletin of KhNAHU. 2025. №108. P. 257–262.