СПОСОБ ОЦЕНКИ ТРАНСПОРТНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ МЕСТНОСТИ ВНЕ ДОРОГ Российский патент 2015 года по МПК G09B29/00 

Изобретение относится к области картографии и может быть использовано в качестве информационной базы для оценки транспортной проницаемости местности вне дорог при управлении перемещением соединений оперативного масштаба - смешанных колонн автотранспорта повышенной проходимости и транспорта на гусеничном ходу (колонных путей).

Транспортная проницаемость местности - это оценка местности по степени контактности ее участков между собой. Количественным выражением транспортной проницаемости конкретного участка местности служит «…показатель отношения периметра к числу транспортных пересечений его границ (к числу дорог, пересекающих эти границы)…» [Территориальная структура хозяйства староосвоенных районов / Ред. Г.А. Приваловская, С.А. Тарахов.- М.: Наука, 1995, с. 146].

Все известные методы оценки транспортной проницаемости местности базируются на картах тактических масштабов (1:25000 -1:100000). Они основаны на анализе контролирующих факторов, взятых из обычных и цифровых топографических или геоморфологических карт. Например, при оценке проходимости местности вне дорог используют данные, получаемые с традиционных крупномасштабных топографических карт [Бубнов И.А. и др. Военная топография / М.: Военное издательство Министерства обороны СССР, 1963, стр. 239; Говорухин A.M. и др. Справочник по военной топографии / М.: Воениздат, 1980, стр. 111, 3, лист 12-2,4] или цифровых [Topographic Operations. Field Manual №3-34.230 (Formely FM 5-105) / Washington: Headquarters Department of the Army, 2000, p. B-12-B-17; «Гидрогеологическая экспедиция 16 района. Карта проходимости. / http://www.gge16.ru/usl.html]. При этом контролирующими факторами, которые учитывают при определении характера проходимости и скорости движения, являются время года, гидрография, растительность, грунты и угол наклона поверхности.

Недостатками данных методов при оценке транспортной проницаемости местности в оперативном (1:500000-1:1000000) масштабе являются высокая трудоемкость и избыточная для этих целей детальность карт тактических масштабов из-за использования в качестве оценочных единиц регулярных сеток мелкого шага, либо неполнота, низкая точность и чрезмерное упрощение результатов итоговых материалов при использовании сеток с крупным шагом, а также сложность алгоритмов и большие потери информации при генерализации данных при переходе к оперативным масштабам карт.

Существует также ряд способов оценки почвенного покрова по данным дистанционной информации (космические снимки разных масштабов) [RU 2105974 C1, 27.08.1998; RU 2285278 C2, 10.10.2006; RU 2327987 C2, 07.26.2008]. Общими недостатками при применении этих способов для оценки транспортной проницаемости служит избыточно крупный масштаб и ограниченность результатов оценки только данными по характеру почвенного покрова (грунтов).

Существует способ оценки местности вне дорог для проходимости различных видов движущихся объектов (транспортных средств и пеших групп), включающий анализ контролирующих факторов по геоморфологической карте местности, формирование итоговой карты проходимости для каждого вида движущихся объектов. Для чего выбирают участки генетически однородных поверхностей, группируют выделенные участки в классы, близкие по морфометрическим характеристикам и характеру грунтов, калибруют выделенные классы по скорости перемещения движущихся объектов объединяют области с равными скоростями движения для каждого типа движущихся объектов [RU 2502047 C1, 13.07.2012].

В известном способе в основе лежит выделение генетически однородных поверхностей рельефа, что ограничивает его применение тактическими масштабами (1:25000-1:100000) и делает неэффективным при составлении карт для смешанных колонн автотранспорта повышенной проходимости и транспорта на гусеничном ходу (колонных путей) в более мелких масштабах из-за высокой трудоемкости.

Ближайшим аналогом предлагаемого способа оценки транспортной проницаемости местности вне дорог является способ оценки транспортной проницаемости местности в оперативном масштабе (1:500000-1:1000000) на основе классификации местности по рельефу на долины, впадины, плоскогорья и альпинотипные хребты и присвоения первым двум категориям высокой и средней проницаемости, третьей - низкой и четвертой - нулевой [Бардачевский Н.Н. Геоморфологический анализ транспортной проницаемости Юго-Восточного Алтая): Автореф. дис. кандидата географ. наук / СО РАН. Институт геологии и минералогии. - Новосибирск, 2009 - 17 с.]. Недостатком данного метода является чрезмерно высокая степень упрощения классификационных категорий местности и ее проходимости и как следствие низкая детальность результирующих прогнозных карт.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение трудоемкости и повышение достоверности определения транспортной проницаемости местности вне дорог для смешанных колонн автотранспорта повышенной проходимости и транспорта на гусеничном ходу (колонных путей) в оперативном масштабе (1:500000-1:1000000).

Технический результат - снижение времени при прокладывании маршрута движения соединений оперативного масштаба, оптимизация трассы маршрута, повышение надежности принимаемых управленческих решений путем исключения непроходимых и труднопроходимых участков местности.

Предлагаемый способ оценки транспортной проницаемости местности вне дорог, включающий анализ контролирующих факторов по геоморфологической карте местности и формирование итоговых карт отличается в выборе контролирующих факторов и их анализе. При выполнении анализа по геоморфологической карте выбирают территории распространения различных геоморфологических формаций, калибруют территории геоморфологических формаций по количественному критерию проходимости местности вне дорог и объединяют области с одинаковой транспортной проницаемостью. В качестве критерия проходимости местности вне дорог устанавливают количество проходов для смешанных колонн автотранспорта повышенной проходимости и транспорта на гусеничном ходу (колонных путей) на один километр фронта.

Способ транспортной проницаемости местности вне дорог реализован на примере территории Джунгарской равнины и ее горного обрамления (Центральная Азия).

На фиг. 1 приведен упрощенный вариант карты геоморфологических формаций Джунгарской равнины и ее горного обрамления, где А - государственные границы, Б - геоморфологические формации аккумулятивные днища Джунгарской впадины: эоловых равнин (1), озерных равнин (2), аллювиально-пролювиальные равнин (3), пролювиальных шлейфов (4); денудационные днища Джунгарской впадины: пластовых равнин (5), «эоловых городов» (6), передовые хребтов «форбергов» (7); денудационные переходной зоны: грядовый мелкосопочник (8), бугристый мелкосопочник (9); денудационные горного обрамления: среднегорная (10) и высокогорная (11). Формации, включающие денудационные и аккумулятивные элементы: формации межгорных впадин (12); долины крупных рек (13), палеодолины (14).

На фиг. 2 приведена карта транспортной проницаемости Джунгарской равнины и ее горного обрамления, где А - государственные границы, Б - транспортная проницаемость в количестве проходов на 1 км фронта: 1 - 0; 2 - 0÷0,1; 3 - 0,1÷0,25; 4 - 0,35÷1; 5 - 1÷10, 6 - 1÷100.

Используют имеющуюся карту геоморфологических формаций или осуществляют построение такой карты путем выделения на эталонных полигонах геоморфологических карт генетически однородных поверхностей по известному алгоритму [Методические указания по составлению геоморфологических карт при средне- и крупномасштабной геологической съемке / Сост. Г.С. Ганешин, Ред. В.В. Соловьев / Л.: ВСЕГЕИ, 1980. - 60 с.+легенда и 5 листов геоморфологических карт, или Флоренсов Н.А. О геоморфологических формациях / Геоморфология, 1971, №2, с. 3-10], с использованием полученной карты определяют характерные признаки всех типов геоморфологических формаций, имеющих распространение на данной территории, и наносят на карту геоморфологических формаций, выделяемых по данным признакам.

На анализируемой местности выбирают территории распространения различных геоморфологических формаций, т.е. местность разделяют на территории, соответствующие распространенным геоморфологическим формациям (территориям типичного рельефа на типичном геологическом субстрате), и группируют выделенные территории в классы, близкие по транспортной проницаемости местности вне дорог - количеству колонных путей на 1 км фронта. В таблице 1 приведена информация о типах выделенных геоморфологических формаций Джунгарской равнины и ее горного обрамления (Центральная Азия).

Затем осуществляют полевую калибровку каждого из типов геоморфологических формаций по критерию внедорожной транспортной проницаемости, установленному как количество проходов для смешанных колонн автотранспорта повышенной проходимости и транспорта на гусеничном ходу (колонных путей) на один километр фронта в зависимости от рельефа, степени увлажнения грунтов, наличия и толщины снежного покрова, исключая непроходимые и труднопроходимые участки местности, у который количество проходов на 1 км фронта равно 0.

Объединяют контуры с одинаковыми характеристиками транспортной проницаемости и осуществляют построение итоговой карты транспортной проницаемости (фиг. 2).

Выбор в качестве критерия транспортной проницаемости количества проходов для смешанных колонн автотранспорта повышенной проходимости и транспорта на гусеничном ходу (колонных путей) на один километр фронта обеспечивает по сравнению с известными способами оценку внедорожной транспортной проницаемости местности на оперативном уровне (масштабы 1:500000-1:1000000), основанной на анализе контролирующих факторов по карте геоморфологических формаций, что обеспечивает повышение надежности принимаемых управленческих решений путем исключения непроходимых и труднопроходимых участков местности, а также оптимизацию маршрута.

Изобретение относится к области картографии и может быть использовано в системах оценки транспортной проницаемости местности вне дорог при управлении перемещением соединений оперативного масштаба - смешанных колонн автотранспорта повышенной проходимости и транспорта на гусеничном ходу (колонных путей). Технический результат - снижение времени при прокладывании маршрута движения соединений оперативного масштаба, оптимизация трассы маршрута, повышение надежности принимаемых управленческих решений путем исключения непроходимых и труднопроходимых участков местности. Для этого по геоморфологической карте выбирают территории распространения различных геоморфологических формаций, калибруют территории геоморфологических формаций по количественному критерию - количеству проходов для смешанных колонн автотранспорта повышенной проходимости и транспорта на гусеничном ходу (колонных путей) на один километр фронта, объединяют области с одинаковой транспортной проницаемостью и формируют итоговые карты. 2 ил.

Способ оценки транспортной проницаемости местности вне дорог, включающий анализ контролирующих факторов по геоморфологической карте местности и формирование итоговой карты, отличающийся тем, что на анализируемой местности выделяют участки, соответствующие геоморфологическим формациям, калибруют каждый тип формации по критерию внедорожной транспортной проницаемости, установленному как количество проходов для смешанных колонн автотранспорта повышенной проходимости и транспорта на гусеничном ходу (колонных путей) на один километр фронта, объединяют области с одинаковой транспортной проницаемостью и формируют итоговые карты транспортной проницаемости.