Линейная привязка - Linear referencing

Номер станции, написанный на иловая ограда на стройке

Линейная привязка, также называемый линейная система отсчета или же линейная система привязки (LRS), является методом пространственная привязка в машиностроении и строительстве, в которых расположение физических элементов вдоль линейного элемента описывается в терминах измерений от фиксированной точки, такой как веха вдоль Дорога. Каждая функция расположена либо точкой (например, указателем), либо линией (например, запретной зоной). Если сегмент линейного элемента или маршрута изменен, необходимо обновить только те местоположения на измененном сегменте. Линейная привязка подходит для управления данными, относящимися к линейным объектам, таким как дороги, железнодорожные пути, транспортировка нефти и газа трубопроводы, мощность и передача данных линии и реки.

Мотивация

Система определения местоположения элементов и характеристик трубопровода основана на измерении расстояния от начала трубопровода. Пример адреса линейной ссылки: Инженерная станция 1145 + 86 на трубопроводе Alpha = 114 586 футов от начала трубопровода. С перенаправить, совокупное размещение может не совпадать с размещением инженерного оборудования из-за добавления дополнительного трубопровода. Системы линейных привязок вычисляют различия, чтобы разрешить эту дилемму.

Линейная привязка - это один из семейства методов выражения местоположения. Координаты, такие как широта и долгота являются еще одним членом семьи, как и ориентир ссылки, такие как «5 км к югу от Айерс-Рок». Линейная привязка традиционно была выражением выбора в инженерных приложениях, таких как обслуживание дорог и трубопроводов. Более реалистично отправить рабочего к мосту на расстоянии 12,7 км по дороге от ориентира, нежели по паре координат или ориентиру. Дорога служит системой отсчета, так же как земля служит системой отсчета для широты и долготы.

Преимущества

Линейную привязку можно использовать для определения точек вдоль линейного объекта с помощью небольшого количества информации, такой как название дороги, расстояние и азимут от ориентира вдоль дороги. Эта информация может быть передана в сжатом виде с помощью открытого текста. Например: «Укажите маршрут 4, в 20 футах к востоку от отметки 187 мили». Предоставление координат широты и долготы рабочей бригаде не имеет смысла, если координаты не нанесены на карту. Часто рабочие бригады работают в удаленных районах без беспроводной связи, что делает онлайн-цифровые карты непрактичными, а относительно более высокие усилия по предоставлению автономных карт или печатных карт не так экономичны, как простое указание местоположений как смещений или диапазонов смещений вдоль линейный объект.

Системы линейной привязки также могут быть очень точными и очень точными при гораздо меньших затратах, чем требуется для сбора координат широты и долготы с высокой точностью, особенно когда целью является точность менее метра. Это сильно зависит от ширины линейного объекта, его центральной линии и видимости ориентиров и маркеров, которые используются для определения смещений линейных привязок.

Часто дороги создаются инженерами с использованием инструментов САПР, которые вообще не имеют геопространственной привязки, и LRS является предпочтительным методом определения данных для линейных объектов.

Ограничения

Следовательно, основным ограничением линейной привязки является то, что определение точек, не относящихся к линейному объекту, является проблематичным и подверженным ошибкам, хотя и не полностью невозможным. Рассмотрим, например, лыжный домик, расположенный в 100 метрах справа от дороги, идущей на север. Линейная система привязки может быть расширена путем указания бокового смещения, но абсолютное местоположение (то есть координаты) домика не может быть определено, если координаты дороги не указаны; этот процесс подвержен ошибкам, особенно на кривых дорогах.

Еще один серьезный недостаток линейной привязки заключается в том, что изменение трассы дороги (например, строительство объездной дороги вокруг города) изменяет измерения, которые относятся ко всем точкам ниже по течению. Система требует разветвленной сети базовых станций и постоянного обслуживания. В эпоху мобильных карт и GPS накладные расходы на обслуживание систем линейной привязки ставят под вопрос их долгосрочную жизнеспособность. (Но см. Ниже требования Федерального управления шоссейных дорог США о том, что все службы DOT штата должны использовать LRS.)

Тем не менее, путешествие по дороге - это линейный опыт, и, по крайней мере, линейные ссылки будут продолжать играть роль разговора. Системы линейной привязки признаны федеральным правительством США в качестве ценного инструмента для определения данных о полосе отчуждения и теперь фактически необходимы для Штатов. Поэтому маловероятно, что в ближайшее время снизится использование LRS.

Приложения

АРНОЛЬД: Федеральные требования США к автомагистралям

Федеральное управление автомобильных дорог США подталкивает штаты приблизиться к стандартизации данных LRS в соответствии с требованиями ARNOLD. А именно:

«7 августа 2012 года FHWA объявило, что HPMS расширяет требование к Государственным департаментам транспорта (DOT) по представлению своих LRS, чтобы включить все дороги общего пользования. Это требование будет называться All Road Network of Linear Referenced Data (ARNOLD) " [1]

Требование ARNOLD создает основу для систем, использующих как LRS, так и координаты. Обе системы полезны в разных контекстах, и хотя использование широты и долготы становится очень популярным из-за наличия практичных и доступных устройств для сбора и отображения данных глобальных координат, использование LRS широко применяется для планирования, проектирования и обслуживания. .

Поддерживаемые платформы

Линейная привязка поддерживается, например, несколькими Географическая информационная система программное обеспечение, в том числе:

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Справочное руководство для общедорожной сети с линейными справочными данными (ARNOLD)» (PDF). Федеральное управление автомобильных дорог. Получено 15 ноября 2016.
  2. ^ Интерграф. «Модель LRS, поддерживающая стабильность местоположения событий и управление временными данными» (PDF). Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  3. ^ Интерграф. «Белая книга: автоматизированный подход к управлению компонентами сети линейной справочной системы и данными о событиях» (PDF). Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  4. ^ Преимущества "Smallworld Global Transmission Office" Проверять | url = ценить (помощь).
  5. ^ Esri (24 февраля 2009 г.). «ArcGIS 9.3: Обзор линейной привязки». Esri. Получено 8 марта 2011.
  6. ^ Услуги геокарты (6 июня 2011 г.). «GEOMAP GIS 2012: решение для линейной привязки и динамической сегментации продуктов Autodesk, ESRI или MapInfo». Услуги геокарты. Архивировано из оригинал 25 апреля 2012 г.. Получено 11 ноября 2011.
  7. ^ Радим Блазек (март 2005 г.). «Знакомство с линейной системой отсчета в GRASS» (PDF). Международный журнал геоинформатики. 1 (3). Получено 2007-05-01.
  8. ^ Команда PostGIS (2010). "Руководство по PostGIS 1.5.2". Получено 8 марта 2011.
  9. ^ https://blazek.github.io/lrs/

дальнейшее чтение