Wirtualny świat i realne korzyści

Trójwymiarowe mapy cyfrowe są coraz popularniejsze w Polsce. Jeszcze do niedawna były nowinką ze świata informatyki i kartografii, a dzisiaj wykorzystuje się je w urządzeniach lokalizacyjnych GPS oraz w najnowocześniejszych telefonach komórkowych. Postęp w dziedzinie map cyfrowych polega na coraz większej ich dokładności. Mają one oddawać wygląd terenu oraz zabudowy dokładnie tak, jak to wygląda w rzeczywistości.

Jednym z liderów w dziedzinie kartografii 3D jest amerykańsko- kanadyjska firma Intermap Technologies. Jest ona dostawcą bardzo wysokiej jakości przestrzennych modeli powierzchni Ziemi (3D), zwanych NEXTMap. Modele zawierają bardzo dokładne informacje o ukształtowaniu powierzchni Ziemi i wysokościach nad poziomem morza. Mapowanie odbywa się z samolotu, a nie z satelity. Dzięki temu precyzja odwzorowań jest większa. W uproszczeniu można powiedzieć, że pojedynczy piksel na powstałej w ten sposób cyfrowej mapie odpowiada długości 30 centymetrów w terenie.

NEXTMap znajduje coraz szersze zastosowanie w motoryzacji, w osobistych urządzeniach nawigacyjnych, przydaje się przy ocenie ryzyka ubezpieczeniowego, poszukiwaniach ropy i gazu, w hydrologii, planowaniu środowiskowym, komunikacji bezprzewodowej, wszystkich dziedzinach transportu oraz w turystyce.

Wyobraźmy sobie wędrówkę np. w górach i we mgle. Na dodatek zaskoczyły nas ciemności. Szukamy najbliższego schroniska. Znamy mniej więcej kierunek, w którym mamy iść, ale nie widać punktu docelowego. Nie byłoby go widać nawet gdyby było jasno i powietrze było krystalicznie czyste, bo zabudowania znajdują się za grzbietem górskim. Trzeba ominąć również inne przeszkody terenowe. Zupełnie już się pogubiliśmy. Co robić?

Już wkrótce nie będzie to problemem. Sięgniemy do kieszeni po telefon komórkowy, w którym na ekranie obejrzymy przestrzenny model okolicy. Wirtualnie wzniesiemy się ponad powierzchnię Ziemi, powyżej grzbietu górskiego, dzielącego nas od schroniska, które dzięki temu wreszcie stało się widoczne. Co prawda na razie na ekranie, ale już wiadomo, w którym kierunku i którędy iść, by ominąć przeszkody terenowe.

Oprogramowanie korzystające z trójwymiarowych modeli ukształtowania powierzchni Ziemi wkrótce znajdzie zastosowanie w transporcie drogowym i posłuży do planowania tras, ograniczania kosztów przejazdów, zwiększania bezpieczeństwa jazdy, czy śledzenia i lokalizacji pojazdów. Podkłady mapowe staną się fundamentem do tworzenia, coraz popularniejszych, inteligentnych systemów transportowych (ITS - Intelligent Transport Systems), np. dla ciężarówek. Główną korzyścią z użycia tych systemów będą znaczne oszczędności paliwa. Trasę będzie można zaplanować tak, by omijała np. drogi na dużych pochyłościach terenu.

Intermap wspomaga kilka technologii, służących zwiększeniu bezpieczeństwa transportu drogowego. Tacy producenci aut ciężarowych jak Scania, Volvo, Daimler Trucks, MAN, Iveco, czy DAF korzystają z map przestrzennych, odwzorowujących z dużą dokładnością geometrię dróg (krzywizny łuków, zarys zakrętów i geometrię skrzyżowań). Ma to zastosowanie w systemie ADAS (Advanced Driver Assistance System - Zaawansowany System Pomocy Kierowcy) i stosowanego w nim rozwiązania o nazwie CSW (Curve Speed Warning - w wolnym tłumaczeniu: system ostrzegania o prędkościach na zakrętach). CSW ostrzega kierowcę, że zbliża się do zakrętu ze zbyt dużą prędkością. Wylicza prędkość odpowiednią do bezpiecznego pokonania skrzyżowania lub łuku drogi, w zależności od warunków meteorologicznych. Na podstawie tego czy włączone są wycieraczki przedniej szyby i czy temperatura powietrzajest dodatnia lub ujemna, komputer wnioskuje, czy pada śnieg, czy deszcz, a więc będziemy wiedzieć z jakim rodzajem poślizgu możemy mieć do czynienia.

Analizowane są również dane o położeniu środka ciężkości pojazdu, w zależności od aktualnego stopnia załadowania i położenia ładunku (tu wskaźnikiem jest ciśnienie w poszczególnych oponach). System wywiera wpływ na układ hamulcowy i napędowy, pozwalając pojazdowi, na podstawie analizy przedstawionych czynników, rozwinąć optymalną bezpieczną prędkość dla konkretnego zakrętu w określonych warunkach atmosferycznych.

Wektorowe dane zaś o krzywiznach zakrętów dróg uzyskane z przestrzennych modeli powierzchni Ziemi (3D) NEXTMap są mózgiem funkcjonowania systemów nakierowujących snop przednich świateł pojazdów w odpowiednim kierunku, by kierowca miał jak najlepszą widoczność.

Mapowanie określonych obszarów obejmuje również ich budowę geologiczną - skład i układ warstw skalnych. W połączeniu z danymi o ukształtowaniu powierzchni Ziemi, da to możliwość tworzenia np. symulacyjnych modeli zagrożenia na określonych obszarach powodziami, czy osuwiskami. Pozwoli to uniknąć budowania na terenach zagrożonych. W bezpiecznej odległości omijać je będą drogi i autostrady.

Prognozowanie owych zagrożeń dostarczy doskonałego materiału do oceny ryzyka przy ubezpieczaniu mienia przez towarzystwa ubezpieczeniowe. Im zaś wyższe i większe okaże się ryzyko wystąpienia zagrożeń, tym atrakcyjność nieruchomości na danym obszarze będzie mniejsza, co wpłynie na ich cenę. Obawy przed prognozowanym (a jeszcze nie rzeczywistym) podtopieniem, zalaniem lub zasypaniem będą kształtowały układ architektoniczny danej okolicy.

Tekst: Jędrzej Nosal
Ilustracje: producenci