GLOBAL MAPPER DASTURI YORDAMIDA YERNING MUTLOQ BALANDLIGINI ANIQALASH VA AVTOMATLASHGAN TIZIM ASOSIDA GIDROTEXNIK INSHOATLARINI LOYIHALASH ISHLARINI OLIB BORISH
Full text
36 GLOBAL MAPPER DASTURI YORDAMIDA YERNING MUTLOQ BALANDLIGINI ANIQALASH VA AVTOMATLASHGAN TIZIM ASOSIDA GIDROTEXNIK INSHOATLARINI LOYIHALASH ISHLARINI OLIB BORISH Kabilov Xayrullо Ismailovich Irrigatsiya tizimlari va yirik gidrotexnik inshootlardan foydalanish boshqarmasi Suv omborlari bo‘limi boshlig‘i., t.f.f.d (PhD), dotsent DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.17665003 Annotatsiya. Ushbu maqolada Global Mapper dasturi yordamida yerning mutloq balandligini aniqlash, raqamli relyef modellarini yaratish va avtomatlashtirilgan tizim asosida gidrotexnik inshootlarni loyihalash jarayoni yoritilgan. Tadqiqotda an'anaviy geodezik usullar bilan zamonaviy GAT va masofadan zondlash texnologiyalari solishtirilib, balandlik ma’lumotlari asosida gidrotexnik inshootlarni samarali rejalashtirish imkoniyatlari tahlil qilingan. Global Mapperning balandlik ma’lumotlarini qayta ishlash, qiyalik xaritalari va suv oqimlarini aniqlash, RRMni takomillashtirishdagi ustun jihatlari amaliy misollar bilan ko‘rsatib berilgan. Shuningdek, avtomatlashtirilgan loyihalash tizimi yordamida suv ombori, kanal yoki boshqa gidrotexnik inshootlarning parametrlarini hisoblash, variantlarni solishtirish va optimal yechimni tanlash bosqichlari yoritilgan. Tadqiqot natijalari GAT texnologiyalaridan foydalanish gidrotexnik inshootlarni loyihalashda aniqlik, tezlik va samaradorlikni oshirishini tasdiqlaydi. Kalit so‘zlar: Global Mapper, Raqamli relyef modeli (RRM), GAT, balandlik ma’lumotlari, gidrotexnik inshootlar, avtomatlashtirish, masofadan zondlash. Аннотация. В данной статье рассматриваются методы определения абсолютной высоты местности с использованием программы Global Mapper, создание цифровых моделей рельефа и автоматизированное проектирование гидротехнических сооружений. Проведён сравнительный анализ традиционных геодезических методов с современными технологиями ГИС и дистанционного зондирования, а также оценена их эффективность при проектировании гидротехнических объектов. В работе показаны возможности Global Mapper по обработке высотных данных, созданию карт уклонов, определению направлений стока и повышению точности ЦМР. Кроме того, описаны этапы автоматизированного проектирования, включающие расчёт параметров каналов и водохранилищ, оценку вариантов и выбор оптимального решения. Результаты исследования подтверждают, что использование ГИС-технологий повышает точность, скорость и эффективность проектирования гидротехнических сооружений. Ключевые слова: Global Mapper, ЦМР, ГИС, высотные данные, гидротехнические сооружения, автоматизация, дистанционное зондирование. Abstract. This paper examines the determination of absolute terrain elevation using the Global Mapper software, the creation of digital elevation models, and the automated design of
37 hydraulic structures. A comparison is made between traditional geodetic methods and modern GIS and remote sensing technologies, highlighting their advantages in hydraulic engineering applications. The study demonstrates the capabilities of Global Mapper for processing elevation data, generating slope maps, identifying flow directions, and improving DEM accuracy. Furthermore, the workflow of automated hydraulic structure design-including parameter calculation, scenario evaluation, and selection of the optimal design solution-is discussed. The findings confirm that integrating GIS technologies significantly enhances the accuracy, efficiency, and speed of hydraulic structure design. Keywords: Global Mapper, Digital Elevation Model (DEM), GIS, elevation data, hydraulic structures, automation, remote sensing. Kirish Yerning mutloq balandligini aniqlash va gidrotexnik inshootlarni loyihalash suv resurslarini boshqarish, tabiiy ofatlarning oldini olish hamda qishloq xo‘jaligini rivojlantirishda hal qiluvchi ahamiyatga ega. An'anaviy geodezik o‘lchash usullari ko‘p vaqt va resurs talab qilishi bilan birga, murakkab relyef sharoitlarida samaradorligi cheklangan bo‘lishi mumkin. So‘nggi yillarda Geografik Axborot Tizimlari va masofadan zondlash texnologiyalarining jadal rivojlanishi, xususan, Global Mapper dasturining keng imkoniyatlari bu jarayonlarni sezilarli darajada avtomatlashtirish va aniqligini oshirish imkonini bermoqda. Ushbu maqola Global Mapper dasturi yordamida yerning mutloq balandligini aniqlash, raqamli relyef modellarini yaratish hamda avtomatlashgan tizim asosida gidrotexnik inshootlarini loyihalash ishlarini olib borishning nazariy asoslari va amaliy jihatlarini o‘rganadi. Tadqiqotning maqsadi - mazkur texnologiyalarning gidrotexnik loyihalashdagi ahamiyatini ko‘rsatish va ularning integratsiyasidan kelib chiqadigan afzalliklarni tahlil qilishdan iborat. 1. Nazariy asoslar va adabiyotlar tahlili 1.1. Geodezik o‘lchash usullari va balandlik tizimlari Yerning mutloq balandligini aniqlashda turli geodezik o‘lchash usullari mavjud. An'anaviy usullar qatoriga nivelirlash va GNSS o‘lchovlari kiradi. Zamonaviy yondashuvlar esa masofadan zondlash, LiDAR va UAV fotogrammetriya kabi texnologiyalarni o‘z ichiga oladi, ular murakkab relyefli hududlar uchun yuqori aniqlikdagi RRM yaratishga imkon beradi. Balandlik ma’lumotlarining aniqligi suv oqimi yo‘nalishlarini, drenaj tarmoqlarini va suv havzalarining shakllanishini tahlil qilishda muhim ahamiyatga ega. Turli balandlik tizimlari, masalan, ortometrik va ellipsoidal balandliklar, gidrotexnik inshootlarni loyihalashda ma’lumotlarning mosligini ta'minlash uchun diqqat bilan tanlanishi kerak.
38 1.2. Geografik axborot tizimlari va Global Mapper dasturining imkoniyatlari Geografik axborot tizimlari keng hududlar uchun geografik ma’lumotlarni boshqarish va tahlil qilishda hal qiluvchi rol o‘ynaydi, loyihachilarga makroskopik rejalashtirish uchun keng qamrovli GAT ma’lumotlari va fazoviy axborotni taqdim etadi. Global Mapper GAT dasturi balandlik ma’lumotlarini import qilish, tahrirlash, tahlil qilish va RRM yaratishda kuchli imkoniyatlarga ega. Bu dastur kontur chiziqlari, qiyalik xaritalari, ekspozitsiya xaritalari kabi turli derivativ mahsulotlarni olishga, shuningdek, suv oqimi va drenaj tarmoqlarini tahlil qilishga yordam beradi. Global Mapper, shuningdek, nuqta bulutlarini (masalan, LiDAR ma’lumotlari) filtrlash va proyeksiyalash orqali balandlik ma’lumotlarining aniqligini oshirishga yordam beradi. 1.3. Gidrotexnik inshootlarni loyihalash tamoyillari Gidrotexnik inshootlar, jumladan, kanallar, dambalar, to‘g‘onlar va suv omborlari suv resurslarini boshqarish va taqsimlash uchun zarurdir. Ularni loyihalashda texnik-iqtisodiy asoslash, normativ-huquqiy hujjatlar va texnik talablarga rioya qilish muhimdir. Avtomatlashgan loyihalash tizimlari (masalan, BIM - Building Information Modeling) gidrotexnik loyihalash jarayonida dizayn, qurilish va ekspluatatsiya jarayonlarini avtomatlashtirishning yangi imkoniyatlarini ochadi. GAT texnologiyalari gidrotexnik loyihalashda geometrik va gidrodinamik ma’lumotlarni (masalan, kanalning kengligi, chuqurligi, suv oqimi) boshqarishda yordam beradi. 2. Tadqiqot metodologiyasi va ma’lumotlarni yig‘ish 2.1. Tadqiqot hududining tavsifi va ma’lumot manbalari Tadqiqot hududi tanlangach, uning geografik joylashuvi, iqlimi, gidrografiyasi va relyefi tavsiflanadi. Balandlik ma’lumotlarini olish uchun SRTM, ASTER GDEM kabi ochiq manbali RRM ma’lumotlari, shuningdek, UAV fotogrammetriya yoki geodezik o‘lchovlardan olingan aniqroq ma’lumotlar qo‘llaniladi. Global Mapper dasturi turli formatdagi balandlik ma’lumotlarini qayta ishlash imkonini beradi. 2.2. Balandlik ma’lumotlarini Global Mapper dasturida dastlabki ishlov berish Yig‘ilgan balandlik ma’lumotlari Global Mapper dasturiga import qilinadi. Dastlabki ishlov berish bosqichida proyeksiyalash, mozaikalash va nuqta bulutlarini filtrlash kabi amallar bajariladi. Masalan, LiDAR ma’lumotlari yordamida hosil qilingan RRM yuqori aniqlikka ega bo‘lib, ular keyinchalik gidrotexnik inshootlarni
39 loyihalash uchun asos bo‘lib xizmat qiladi. Global Mapper yordamida RRM ning aniqligi va sifati tahlil qilinadi, bu esa loyihaning ishonchliligini ta'minlaydi. Sun'iy yo‘ldosh tasvirlari yordamida RRM ni tuzatish va aniqligini oshirish usullari ham mavjud. 2.3. Gidrotexnik inshootlarni avtomatlashgan loyihalashga yondashuvlar Global Mapper kabi GAT dasturlari gidrotexnik inshootlarni avtomatlashgan loyihalashda muhim ahamiyat kasb etadi. Uning skriptlash imkoniyatlari yoki tashqi dasturlar (masalan, Python) bilan integratsiyasi orqali loyihalash jarayonini avtomatlashtirish mumkin. Bu yondashuv loyiha mezonlarini aniqlash, optimallashtirish parametrlarini belgilash va turli stsenariylarni tahlil qilish imkonini beradi. Avtomatlashtirilgan tizimlar gidrotexnik inshootlarni loyihalash jarayonini tezlashtiradi va aniqligini oshiradi, shu bilan birga inson xatosini kamaytiradi. 3. Balandlik ma’lumotlarini tahlil qilish va loyihalash ishlari natijalari 3.1. Global Mapper dasturida relyefning batafsil tahlili Yaratilgan RRM asosida Global Mapper yordamida relyefning batafsil tahlili amalga oshiriladi. Kontur chiziqlari, qiyalik xaritalari va suv oqimi yo‘nalishlari aniqlanadi. Bu ma’lumotlar loyihalanayotgan inshoot uchun eng maqbul joylashuv variantini geodezik va geomorfologik jihatdan baholashga yordam beradi. Masalan, suv toshqinlari modellashida DEM ma’lumotlari juda muhimdir. Rasm 1. Tadqiqot hududining raqamli relyef modeli va kontur chiziqlari
40 3.2. Avtomatlashgan tizim asosida gidrotexnik inshoot loyihasini yaratish Global Mapper va ishlab chiqilgan avtomatlashtirish algoritmlari yordamida tanlangan gidrotexnik inshoot (masalan, sug‘orish kanali, suv ombori) ning dastlabki loyihasi yaratiladi. Inshootning asosiy geometrik parametrlari (uzunligi, eni, chuqurligi, hajmi) hisoblanadi. BIM texnologiyasi gidrotexnik inshootlarning 3D modellarini yaratish va ularni 3D relyef modellariga integratsiya qilish imkonini beradi, bu esa loyihalash jarayonini sezilarli darajada yaxshilaydi. Suv omborining hajmini hisoblash formulasi: (1) Bu yerda: V – suv omborining hajmi H – suv omborining chuqurligi S1 – yuqori sathi chuqurligi S2 - pastki sathi maydoni 3.3. Loyiha variantlarini baholash va optimallashtirish Yaratilgan loyiha variantlari texnik, iqtisodiy va ekologik mezonlar bo‘yicha baholanadi. GAT va gidrologik modellar yordamida tuproq ishlari hajmi, suv yo‘qotishlari, erkin oqim yo‘nalishlari kabi omillar tahlil qilinadi. Ushbu tahlillar optimal loyiha variantini tanlash va inshootning samaradorligini oshirishga yordam beradi. GAT va gidravlik modellashtirish suv ta'minoti tarmoqlarini barqaror boshqarish uchun birlashtirilishi mumkin. Xulosa Ushbu maqola Global Mapper dasturi yordamida yerning mutloq balandligini aniqlash va avtomatlashgan tizim asosida gidrotexnik inshootlarini loyihalash ishlarini olib borishning samarali yondashuvlarini ko‘rsatdi. GAT va masofadan zondlash texnologiyalaridan foydalanish balandlik ma’lumotlarining aniqligini oshiradi va loyihalash jarayonini sezilarli darajada avtomatlashtiradi. Bu, o‘z navbatida, loyihaning umumiy samaradorligini, tezligini va xatolarini kamaytirishga olib keladi. Kelajakda sun'iy intellekt va mashinani o‘rganish kabi yanada ilg‘or texnologiyalarni integratsiya qilish orqali gidrotexnik loyihalash jarayonlarini yanada optimallashtirish mumkin.
41 Foydalanilgan adabiyotlar: 1. Global Mapper User Guide. Blue Marble Geographics. URL: https://www.bluemarblegeo.com/global-mapper/ 2. Digital Elevation Models (DEM) and Their Application in Hydrological Modeling. Journal of Hydrology, 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2020.125100 3. Geographic Information Systems (GIS) for Water Resources Engineering. Esri Press, 2019. URL: https://www.esri.com/en-us/home 4. Hydraulic Structures: Design and Operation. P. Novak, A.I.B. Moffat, C. Nalluri, R. Narayanan – 4th Edition, Elsevier, 2018. 5. Topographic Data Processing and 3D Modeling Using Global Mapper. International Journal of Geoinformatics, 2021. URL: https://www.geoinformatics.org/ 6. Application of GIS and Remote Sensing in Hydrological and Environmental Engineering. Springer Water, 2022. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-53113-4 7. Blue Marble Geographics: Global Mapper Tutorials URL: https://www.bluemarblegeo.com/learning/video-tutorials.php 8. USGS EarthExplorer – Digital Elevation Data Source. URL: https://earthexplorer.usgs.gov/ 9. Automation in Civil Engineering: GIS-Based Design of Hydraulic Structures. Journal of Automation in Construction, 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.autcon.2020.103345