Информационные модели современных городов. Эволюция

1.

Информационные модели
современных городов. Эволюция.
Работу выполнила студентка
1 курса группы М-106 Г
Швечихина Ольга
Самара 2021.

2.

От простейших компьютерных карт
До виртуальных моделей.
Эпоха развития ГИС-систем.

3.

1950 – 1970гг. Период исследования возможностей ГИС.
Исследование возможностей, областей знаний и технологий, наработка
эмпирического опыта, первые крупные проекты и теоретические работы
Зарождение геоинформационных систем (ГИС) началось в 1960-х годах с появлением
компьютеров и концепции количественной географии.
ГИС изначально родилась в научном сообществе.
Национальный центр географической информации и анализа, возглавляемый Майклом
Гудчайлдом, проводил исследования по ключевым темам географической информатики, таким
как
пространственный анализ и визуализация.
Эти усилия способствовали количественной революции в мире географической науки и
заложили основу для ГИС.

4.

•В 1963 г канадец Роджер Томлинсон создал первую в мире компьютеризированную ГИС.
•Это была географическая информационная система по учету природных ресурсов Канады.
•Он предлложил использовать компьютеры для объединения данных о природных ресурсах из всех
провинций.
•Была создана автоматизированная вычислительная система для хранения и обработки больших объемов
данных, это позволило Канаде начать свою национальную программу управления землепользованием.
•Эта система получила имя "Канадская ГИС"

5.

Гарвардская лаборатория.
•В 1964 году Говард Фишер создал одну из первых
картографических программ, известную как
SYMAP.
•В 1965 году он основал Гарвардскую
лабораторию компьютерной графики и
пространственного анализа.
•Гарвардская лаборатория стала
исследовательским центром пространственного
анализа и визуализации. Многие из ранних
концепций ГИС и ее приложений были
разработаны в лаборатории талантливым
коллективом географов и программистами

6.

Сканирование графической информации

7.

1970 - 1981 гг.
Запуск крупных геоинформационных проектов
Формирование государственных институтов в области ГИС
первая в истории «географически локализованная перепись населения» (США)
доработан формат представления картографических данных DIME (Dual
Independent Map Encoding) и впервые использован топологический подход
к организации управления географической информацией.
разработан специальный формат представления картографических данных DIME
(Dual Independent Map Encoding), для которого были определены прямоугольные
координаты перекрестков, разбивающих улицы на отдельные сегменты.
Впервые использован топологический подход к управлению геоданными,
который содержал способ описания пространственных связей между объектами.
Появление DIME-файлов позволило с помощью ГИС-систем создавать
автоматизированные системы навигации, системы вывоза городских отходов и
мусора, системы движения транспортных средств и т.д.
Была создана система атласов крупных городов и большое количество
упрощенных компьютерных карт для маркетинга, планирования, розничной
торговли и бизнеса.
Появление коммерческих ГИС-систем

8.

Перепись населения США в 1970 г была проведена с учетом применения геоинформационной
системы.
Использовалась программа POLYVRT, разработанная Национальным Бюро Переписей США (U.S.
Census Bureau)
Использование ГИС при переписи населения в США позволили создать атласы нескольких крупных
городов США и упрощенных электронных карт для торговых и транспортных компаний.

9.

С появлением новых компьютерных технологий стало возможным создание первых графических карт.
В этот период были основаны компании, которые работали с геоданными и стояли у истоков
создания современных ГИС-систем.
•Институт исследования систем окружающей среды (Esri). Компания ESRI Inc.
•Ferranti (Англия)
•Contraves (Швейцария)
•Koninglike Wappenfabriek (Германия)

10.

•Первая разработка коммерческого программного продукта ГИС ARC/INFO
исследовательского института экологических систем
(Environmental Systems Research Institute, ESRI Inc).

11.

Еще одним примером отличной коммерческой реализации в области производства аппаратнопрограммных средств для ГИС стал и до сих пор является Intergraph Corp.
Успехи фирмы в области применения ГИС были связаны были связаны с реализацией в интересах
вооруженных сил США систем управления ракетами в реальном времени.
Заслугой
фирмы
Intergraph Corp. Является также создание системы интерактивного
картографирования для управления территориями.

12.

13.

1999 - наше время
•Период глобализации ГИС,
•Появление интернета вещей
•Создание виртуальных двойников
Активное использование ГИС-системами высокоскоростных сетей передачи информации
Повсеместное использование ГИС в жизни людей и работе предприятий
Трансформация ГИС из картографических систем в многоцелевые решения, охватывающие
почти все сферы деятельности человека.
Появление IoT(Internet of Things, Интернета вещей) – различных датчиков, собирающих информацию
в режиме реального времени.
Появление ГИС с возможностью прогнозирования (использование искусственного интеллекта)
Использование огромных массивов данных, применение «облачных» вычислений
Построение виртуальных моделей городов

14.

От первых ГИС-систем до «Умных городов»
Первое использование инструментов
городского моделирования
Городские планировщики стали активно использовать
компьютерные технологии для создания моделей
транспортных потоков города, для навигационных карт.
Первые цифровые
модели городов
Создание городов,
полностью основанных на
цифровых технологиях
(таких, как Масдар и
Сонгдо)
Общество создает
городскую среду
Города активно внедряют
схемы взаимодействия между
жителями, чтобы подключить к
управлению коллективные
знания.
Появление
электронных услуг.
Использование интернета и
цифровых технологий для
оказания услуг жителям
городов. Использование
электронных документов,
цифровых подписей.
Появление «цифрового
правительства»
Использование
открытых данных
Небольшие компании и
разработчики используют
данные о городской среде
для создания приложений,
необходимых для жителей
города.
(например Wheelmap –
карта доступности
городских объектов для
ММГН)
Умные города
Использование множества
датчиков и сенсоров для
сбора информации.
Внедрение пилотных
проектов с искусственным
интеллектом.

15.

Виртуальная модель Лондона

16.

В 1980-е годы Бостонское агентство планирования и развития (BPDA) создало деревянную модель центра города.
С помощью макета власти определили допустимую высотность построек вблизи старейшего городского парка страны .
Согласно закону, новые здания и сооружения должны были минимально затенять охраняемую территорию.
В 2016 году в связи с планами по строительству вблизи парка высотного здания Winthrop Square Tower встал вопрос пересмотра
норм высотности, что побудило правительство Бостона принять решение о создании цифровой 3D-модели города с
инструментами для оценки влияния теней от планируемых построек на окружающее пространство и планирования развития
территории.

17.

Цифровой двойник города Ньюкасл (Великобритания).
Первая модель города, созданная с целью защиты инфраструктуры и жителей города от стихийных
бедствий. Власти решили разработать виртуальную модель города после того, как в 2012 году проливной
дождь нанес ущерб в размере £8 млн. Технология позволяет городу быстро и эффективно реагировать на
повышение уровня воды, погодные аномалии, засуху и нехватку энергии.

18.

Виртуальный двойник Стокгольма .
Информационная модель города позволяет решать многие задачи. Например, с помощью симулятора
можно спрогнозировать и визуализировать различные сценарии поведения общественных масс на
крупных городских мероприятиях, чтобы правильно организовать входы и выходы в областях
наибольшего скопления людей, тем самым повысив безопасность.

19.

Анализ Солнечного освещения в виртуальной модели Сингапура

20.

Система анализа потоков воздуха в виртуальной модели Сингапура

21.

Анализ энергопотребления зданий города Ренн в его виртуальном двойнике

22.

Цифровые двойники городов Ренн и Сингапур развернуты на платформе 3DEXPERIENCE.
Это уникальная цифровая среда управления информацией и процессами проектирования и управления
проектами на всех этапах жизненного цикла объекта.
Приложения платформы разделены на четыре функциональных группы:
•инструменты для проектирования и управления единой информационной 3D-моделью;
•инструменты для управления процессами и данными;
•инструменты для моделирования и оптимизации объекта, логистики и процессов сооружения;
•инструменты интерактивной аналитики и работы с большими объемами данных (Big Data).

23.

Первый умный город Индии Дхолера
построят в рамках проекта
промышленного коридора Дели-Мумбай.
Дхолера будет возведен за десять лет и
станет настоящей технологической
жемчужиной Индии: цифровое
управление движением, отсутствие
загрязнений, пробок и толп людей. Для
сравнения, размеры Дхолеры превысят
размеры Мумбая в два раза.
Города из будущего
«Роза пустыни»
Проект города, площадью 14 тысяч гектаров,
который будет использовать только
экологически чистый транспорт, а с Дубаем его
свяжет линия наземного метро. Снабжение
электроэнергией станет производиться из
альтернативных возобновляемых источников.
Помимо этого, предусмотрены пешеходные
дорожки с кондиционированием воздуха в
знойную погоду. Строительство города займет
десять лет и пройдет в четыре этапа.

24.

Спасибо
за внимание!