Си-ГЕО XXI Бриарей

Си-ГЕОXXI Обзор возможностей платформы

• Задачи, решаемые в рамках одной дисциплины (литологические, тектонические, и пр.), все больше вытесняются проблемами, одновременно затрагивающими несколько областей.

• Меняются требования к итоговому результату. До недавнего времени обычным было обобщение материала и получение описательного, феноменологического по своей сути результата. Такое описательное обобщение удовлетворяет не всегда: уровень развития науки ставит задачу выяснения причин, механизмов, создания моделей.

• В настоящее время происходит формирование нового понимания геологической среды и разработка новых подходов к ее моделированию и протекающих в ней динамических процессов.

• Возрастает важность математизации геологии и ее опоры на “точные” науки.

• Широкое распространение информационных технологий позволяет упростить труд специалистов во всех областях геологии и увеличить объем обрабатываемой информации, ее точность и достоверность.

• Существует большое количество программного обеспечения, которое не только не охватывает весь спектр решаемых в геологии задач, но и несовместимо между собой и имеет ограниченные возможности по расширению функциональности.

Определившиеся и намечающиеся тенденции в геологии

• При бурном развитие информационных технологий, качество прогнозных и проектных решений определяется исключительно квалификацией конкретных исполнителей.

• Значительный объем геологической информации и знаний специалистов рассредоточен по различным организациям, отчего они оказываются труднодоступными для оперативного и совместного использования как в целом по городу, так и на конкретных объектах.

• Отсутствие увязки формы представления исходной, промежуточной и расчетной информации, а также знаний специалистов, что приводит к ее неэффективному использованию в процессе принятия изыскателями и проектировщиками конкретных инженерных решений.

• Наличие разрыва между плотностью информации, необходимой для адекватного использования современных методов прогноза и объективно созданной трудом нескольких поколений геологов информационной базы.

• Высокая стоимость исследования подземного пространства традиционными методами, т.е. высокие затраты на бурение скважин.

Причины создания, цели и назначение программного комплекса

• Приведение исходной информации по результатам бурения и опробования скважин, а также условиям строительства инженерных сооружений к единому стандарту.

• Увеличение расчетной плотности информации по скважинам, используемым для решения инженерной задачи, путем использования знаний и опыта экспертов.

• Представление исходной и расчетной информации о строении и свойствах подземного пространства, а также условиям строительства инженерных сооружений, в виде специализированных экспертных моделей.

• Интеллектуальное интерактивное построение карт подземного пространства с учетом всей значимой исходной и расчетной разнокачественной информации и знаний экспертов.

Выдвинутые требования к разрабатываемой системе Си-ГЕО XXI

Семейство продуктов Си-ГЕО XXI, современное состояние

Система Си-ГЕО XXI представляет новое поколение гео-информационных систем, совмещающих в себе широкие возможности по хранению, отображению и анализу информации с удобством и простотой освоения. Система использует самые современные технологии по обработке больших объемов данных и отображению сложных трехмерных моделей в режиме реального времени.

На сегодняшний день система включает два продукта: Си-ГЕО XXI Гиес и Си-ГЕО XXI Бриарей.

Си-ГЕО XXI

Си-ГЕО XXI Бриарей Описание приложения

В состав Си-ГЕО XXI входит приложение Бриарей, которое предназначено для построения и анализа трехмерной модели геологической структуры участка любой сложности. Основные функции приложения Бриарей: • Детальное представление пространственной структуры грунтов

• Отображение рельефа участка с нанесенной реальной картой местности.

В качестве исходных данных для работы приложения используется набор скважин, описывающие их документы и снимки поверхности земли. Одной из основных особенностей системы Бриарей является возможность использования как традиционных моделей описания разрезов по «возрасту», ИГК («возраст-литология»), ИГЭ («возраст-литология-свойства»), так и по экспертным моделям.

Си-ГЕО XXI Бриарей, краткое описание

• Отображение трехмерных моделей скважин

• Вывод информации по каждой скважине

• Построение рельефа по устьям скважин

• Построение пространственной схемы грунтов всего участка по известным скважинам

• Выполнение произвольных разрезов, любой формы и протяженности

• Отображение данных по разным моделям: по возрасту, по ИГК, ИГЭ

• Обработка информации по экспертным моделям, в том числе:

• Условия строительства и эксплуатации тоннелей

• Условия прокладки сетей разных типов

• Текучие свойства грунтов

• Фильтрационные и защитные свойства грунтов

• Оценка несущих способностей по коэффициенту пористости

Функционал приложения

Буровая скважина – это выработка круглого сечения, проводимая с помощью буровой установки для инженерно-геологических и гидрологических изысканий. Скважины – основа для построения пространственных разрезов. По ним строиться как рельеф местности, так и трехмерная модель грунтов.

Си-ГЕО XXI Бриарей, Объект «Скважина»

Используя данные о координатах отметок устья скважин, дополнительную информацию о гео-отметках моделируемой местности и отметках русла рек система строит сетку рельефа местности. Для построения используется математический движок собственной разработки, основывающийся на алгоритме триангуляции Делоне. Этот алгоритм строит трехмерную сетку по ненормализованному неравномерному облаку опорных точек.

Си-ГЕО XXI Бриарей, Объект «Рельеф»

Отображение рельефа возможно как в виде прозрачной сетки, так и с заливкой образующих ее полигонов.

Чем большее количество скважин включено в набор, тем более точно компьютерная модель будет соответствовать реальной.

Си-ГЕО XXI Бриарей, Объект «Рельеф»

Используя эффективный и точный пространственный алгоритм, оперирующий доступным набором скважин, система строит пространственную модель грунтов выбранного участка.

Си-ГЕО XXI Бриарей, Модель грунтов

Для решения такой задачи нашей компанией был разработан инновационный метод создания трехмерной модели подземного пространства. Он позволяет представить в приложении Бриарей не только близкую к реальности модель участка, но и учесть возможные особенности залегания грунтов – линзы и вклинивания.

Си-ГЕО XXI Бриарей, Модель грунтов

При отображении структуры грунтов можно сделать их как непрозрачными для увеличения скорости работы, так и прозрачными, позволяя работать с объектами внутри модели.

«Наложение» карты на рельеф местности обеспечивает построение визуально реалистичной модели заданного земного участка, пригодной для решения самых разнообразных прикладных задач.

Функция наложения карты местности позволяет проверить правильность построения рельефа, соотнеся его с обозначениями на наложенной карте.

Си-ГЕО XXI Бриарей, Построение комплексной модели

С помощью отсекающих плоскостей представляется возможным обозревать разрез трехмерной модели участка по трем осям координат.

Си-ГЕО XXI Бриарей, Отсекающие плоскости

Одной из важнейших функций приложения является построение разрезов произвольной формы, строящейся по задаваемой пользователем линии. На иллюстрации показана линия разреза с отмеченными ключевыми точками.

Си-ГЕО XXI Бриарей, Построение произвольных разрезов

Для построенного выреза доступны те же операции просмотра и редактирования, что и для исходной полной модели.

Си-ГЕО XXI Бриарей, Построение произвольных разрезов

Вырез из модели, построенный по заданной пользователем линии. Операция отсечения затрагивает все присутствующие в модели скважины и слои грунтов.

Выполнение разрезов возможно и по скважинам модели. При этом выбирается исходная скважина, для которой задается радиус отбора ведомых скважин. По полученному набору скважин строится вырез.

На иллюстрации отобранные скважины показываются с подсветкой идентичных слоев грунта.

Си-ГЕО XXI Бриарей, Построение разрезов по скважинам

Построенный по отобранным скважинам вырез, отображаемый с разных точек зрения

Си-ГЕО XXI Бриарей, Построение разрезов по скважинам

Для хранения всей информации система использует базу данных с современными методами защиты от несанкционированного доступа, коррекции ошибок и сбоев оборудования. Данные отсортированы по классам, что позволяет быстро получить доступ к требуемой информации и использовать ее для решения поставленных задач. Расширяемая библиотека объектов и условных обозначений позволяет вести все необходимые реестры и классификаторы грунтов, инженерных коммуникаций и других объектов.

Си-ГЕО XXI Бриарей, Особенности используемых технологий

Для отображения трехмерной модели подземного пространства, рельефа и наземных объектов используется графический «движок» собственной разработки, поддерживающий Microsoft DirectX. Он позволяет отображать очень большое количество объектов разных типов и применять визуальные эффекты для придания модели реалистичности и достоверности.


Разработка «с нуля» позволила достичь высокого быстродействия даже на не очень производительных ПК со слабым графическим ядром, сохраняя при этом активными все графические эффекты. А применение для работы современного компьютера, обладающего несколькими процессорными ядрами, и мощного дискретного видеоадаптера позволяет отображать самые сложные модели, использующие тысячи скважин и десятки разных типов грунтов, обладая при этом детализированным рельефом и картой местности высокого разрешения.


Си-ГЕО XXI и обмен данными с другими системами

Система Си-ГЕО XXI имеет возможность импортировать пространственные данные о геологии и различных сооружениях в свою базу данных. В дальнейшем эти данные могут быть отредактированы, дополнены и использованы при построении комплексных моделей. Уже сейчас есть возможность импортировать:

•Рельеф местности из файлов формата Autodesk DXF

•Подземные коммуникации в формате MapInfo MID/MIF

Подобные модули (плагины), легко подключаются к приложениям семейства Си-ГЕО XXI, позволяя использовать данные, сохраненные в практически любом формате.

Си-ГЕО XXI, импорт данных

Чертеж подземных коммуникаций, сооружений и построение модели в Autodesk AutoCAD

Пространственные данные, созданные в системе Си-ГЕО XXI, можно экспортировать в формат MultiGen-Paradigm OpenFlight, являющийся общепринятым стандартом хранения трехмерных моделей любого типа. Такие данные можно сразу же использовать в системах виртуальной реальности, трехмерного моделирования и проектирования.

Трехмерная модель в Autodesk AutoCAD и ее доработанный вариант в Multigen-Paradigm Vega

Си-ГЕО XXI, экспорт данных


Си-ГЕО XXI

AutoCAD

3D Studio MAX OpenFlight


Механизм экспорта пространственных данных Си-ГЕО XXI позволил выдавать данные для системы ESRI ArcGIS, одной из самых распространенных геоинформационных систем. Отображение созданной модели производится в модуле ESRI ArcGIS 3D Analyst. Таким образом, можно удобно совместить мощные средства Си-ГЕО XXI для создания детальных моделей земельных участков и коммуникаций с накопленными моделями городской инфраструктуры ArcGIS.

Пример наземных сооружений, отображенный в ArcGIS 3D Analyst.

Си-ГЕО XXI Примеры внедрения

Си-ГЕО XXI, примеры внедрения

На базе системы Си-ГЕО XXI был разработан ряд коммерческих продуктов под конкретных заказчиков, с тщательным учетом специфики их работы:

•ОАО «Газпром»

•Спецслужбы РФ, совместно с ОАО «ЛОМО»

•Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

•Комитет по градостроительству и архитектуре Санкт-Петербурга

•ОАО «ЛМГТ»

•Компания «Морской Фасад»


ОАО «Газпром»

Краткое описание организации: ОАО «Газпром» — одна из крупнейших энергетических компаний в мире. Основными направлениями ее деятельности являются геологоразведка, добыча, транспортировка, хранение, переработка и реализация углеводородов, а также производство и сбыт электрической и тепловой энергии.

Особенности системы: Использовалась версия приложения Бриарей, доработанная для учета специфики конкретного региона.

Решаемые задачи: Расчет условий эксплуатации компрессорных станций (КС), расположенных на газотранспортной системе Сахалин-Хабаровск-Владивосток (протяженностью 1300 км).

Полученная выгода организации: Точная оценка залегающих грунтов под КС позволила выбрать их оптимальное расположение.


Спецслужбы РФ

Особенности системы: Работа была проведена совместно с ОАО «ЛОМО». Построение трехмерных моделей области проведения спецопераций для их планирования и отработки действий сотрудников спецслужб на местности. Разработка сценариев для системы виртуальной реальности на основе Multigen-Paradigm Vega.

Решаемые задачи: Подготовка и отработка операций спецслужб в условиях недостатка времени и сведений о местности. Создание единого банка моделей типовых и значимых объектов городской застройки и подземных сооружений.

Полученная выгода организации: Возможность быстро построить детализированную модель практически любого участка местности. Возможность «виртуально» провести спецоперацию с участием всех сотрудников и спецсредств, заблаговременно внеся необходимые коррективы. Сокращение стоимости и времени подготовки сотрудников.


СПб ГАСУ

Краткое описание организации: Старейшее в России высшее учебно-техническое заведение по подготовке архитектурно-строительных кадров.

Особенности реализации: Система является частью проекта дистанционного обучения специалистов по проектно-изыскательским работам.

Решаемые задачи: Отработка навыков работы с геологией грунтов, распространенных на территории России.

Полученная выгода организации: Наглядная демонстрация изучаемого материала, возможность студентам детально изучить свойства грунтов, проверить свои навыки.


Комитет по градостроительству и архитектуре СПб

Краткое описание организации: Осуществляет государственное управление в сфере градостроительства и архитектуры в Санкт-Петербурге, координацию деятельности исполнительных органов государственной власти и взаимодействие с организациями, осуществляющими деятельность в Санкт-Петербурге в данной сфере.

Особенности реализации: Система предназначена для работы с документацией по строительству и картами возводимых объектов и Санкт-Петербурга в целом. Система должна заменить ныне использующуюся устаревшую систему на основе FoxPro, сохранив весь прежний функционал, но расширив его в соответствии с современными требовании.

Решаемые задачи: Хранение, отображение и редактирование карт городской застройки, подземных коммуникаций и геологии грунтов под разрабатываемом объектом.

Полученная выгода организации: Повышение удобства и скорости работы с существующими и новыми объектами.


ОАО “Научно-исследовательский, проектно-изыскательский институт «Ленметрогипротранс»”

Краткое описание организации: Проектирование, связанное со строительством инженерных сооружений, включая гидротехнические сооружения; проектирование движения транспортных потоков.

Особенности реализации: Система оперативного построения и трехмерного совместного отображения наземных и подземных объектов метрополитена, а также коммуникаций неглубокого заложения.

Решаемые задачи: Автоматизированное проектирование объектов метрополитена всех типов, решение задач их расположения в определенных геологических условиях.

Полученная выгода организации: Сокращение сроков разработки проектов, автоматизация типовых действий проектировщиков.


Компания «Морской Фасад»

Краткое описание организации: Компания «Морской фасад» реализует крупнейший в Европе проект по образованию и развитию территории в прибрежной зоне западной части Васильевского острова Санкт-Петербурга.

Особенности реализации: Система для работа с геологией подземного пространства, но исключительно для одного региона и с максимальной достоверностью, оптимизация для проектирования подземных тоннелей и сопутствующей инфраструктуры.

Решаемые задачи: Проектирование объекта «Орловский Тоннель» в Санкт-Петербурге.

Полученная выгода организации: Значительное сокращение сроков проектирования, повышение точности расчетов и надежности возводимых конструкций.

Контактная информация

ООО «Си-Блюз»

Телефон: +7 812 531-13-75 Факс: +7 812 531-13-75

Гражданский проспект, дом 111, офис 507 Санкт-Петербург, Россия, 195265

www.c-blues.com [email protected]

Technology

Си-ГЕО XXI Бриарей