Цифровая модель рельефа (ЦМР): подробный обзор

Цифровая модель рельефа

Что такое ЦМР?

Цифровая модель рельефа (ЦМР) — это цифровое описание информации о высоте земной поверхности без учёта растительности, зданий и других искусственных объектов

Важно не путать:

  • ЦМР (DEM/DTM) — рельеф «голой земли»;
  • ЦМП (DSM) — цифровая модель поверхности, включающая деревья, здания, сооружения.

Форматы представления данных

Формат

Описание

Применение

Растровый (GRID)

Матрица высот в узлах регулярной сетки

Анализ в ГИС, расчёт уклонов, визуализация

Векторный (TIN)

Нерегулярная треугольная сеть (Triangulated Irregular Network)

Точное моделирование сложного рельефа, инженерные расчёты

Горизонтали

Линии равных высот с атрибутивными отметками

Традиционная картография, конвертация в растр/TIN

Согласно ГОСТ Р 70173-2022, рельеф в трёхмерных цифровых планах должен представляться в виде нерегулярной ЦМР, при этом плотность точек должна соответствовать требованиям ГОСТ Р 59562-2022


Источники данных для создания ЦМР

1. Наземные съёмки

  • Тахеометрическая съёмка — высокая точность (до 2–5 мм), подходит для локальных объектов и разбивочных работ
  • GNSS/GPS-съёмка (RTK/PPK) — оперативное получение координат с точностью 1–3 см по плану и 2–5 см по высоте;
  • Нивелирование — эталонный метод для высотного обоснования.

2. Дистанционные методы

  • Воздушное лазерное сканирование (ВЛС):
    • Точность плановых координат и высот: ≤ 0,19 м;
    • Плотность точек: ≥ 3 точки/м²
  • Наземное лазерное сканирование (НЛС) — детализация объектов сложной формы;
  • Аэрофотосъёмка с БПЛА + фотограмметрия:
    • Позволяет строить ЦМР по стереопарам снимков
    • Экономически эффективна для площадей от 10–20 га.

3. Архивные и вспомогательные данные

  • Топопланы масштабов 1:500–1:5000;
  • Данные ЕГРН, ФФПД, ГИСОГД

Требования к точности (РФ)

Согласно СП 47.13330.2016 и ГОСТ Р 52440, точность ЦМР привязана к масштабу:

Масштаб

Сечение рельефа (м)

Плановая погрешность (см)

Высотная погрешность (см)

1:500

0,5

≤ 10

≤ 16

1:1000

0,5

≤ 20

≤ 16

1:2000

1,0

≤ 40

≤ 33

1:5000

2,0

≤ 100

≤ 66

На участках с расчленённым рельефом требования к точности изогипс ужесточаются — см. СП 47.13330.2016, п. 5.1.5

 


Применение ЦМР в вашей практике

Учитывая ваш опыт в геологоразведке, ГНБ и 3D-моделировании (Surfer, QGIS, AutoCAD Civil 3D) , ЦМР особенно полезна для:

Инженерных изысканий:

  • Построение профилей трасс для ГНБ, водопровода, кабелей;
  • Расчёт объёмов земляных работ и планировки;
  • Анализ уклонов для выбора мест заложения скважин.

Геологического моделирования:

  • Интерполяция изоповерхностей (isopach, isohypse) на основе ЦМР как базовой поверхности;
  • Привязка геологических разрезов к реальному рельефу.

Визуализации и отчётности:

  • Создание 3D-сцен для презентаций заказчикам;
  • Генерация карт видимости, зон затопления, водоотвода.

Автоматизации в ПО:

Программа

Возможности работы с ЦМР

AutoCAD Civil 3D

Построение TIN-поверхностей, профили, объёмы, экспорт в LandXML

Surfer

Интерполяция (Kriging, IDW), построение карт изолиний, 3D-визуализация

QGIS

Плагины GDAL, SAGA, GRASS для анализа рельефа, уклон, экспозиция, гидрология

MapInfo

Интеграция с растровыми ЦМР для тематического картографирования


Практические рекомендации

  1. Плотность точек: для масштаба 1:500 рекомендуется ≥ 1 точка на 5–10 м²; для 1:2000 — 1 точка на 25–50 м².
  2. Контроль качества: обязательно выполнение контрольных измерений (не менее 5–10% от общего числа точек) и расчёт СКП.
  3. Системы координат: ЦМР должна быть привязана к ГСК-2011 или местной системе с возможностью трансформации
  4. Метаданные: фиксируйте метод съёмки, дату, инструмент, СКП — это критично для экспертизы изысканий.

Нормативная база РФ (актуально на 2026)

  • ГОСТ Р 70173-2022 — трёхмерные цифровые планы масштаба 1:500
  • ГОСТ Р 52440 — цифровые модели местности. Общие требования;
  • СП 47.13330.2016 — инженерные изыскания для строительства;
  • ГОСТ Р 59562-2021 — аэрофототопографическая съёмка;
  • Приказ Росреестра № П/0413 — требования к электронным документам при изысканиях.

Публикации

Интерполяция в Surfer
Surfer: профессиональное программное обеспечение д…
Surfer — профессиональное программное обеспечение для построения контурных карт,… ещё
Построение цифровой модели местности в AutoCAD Civil 3D
Построение цифровой модели местности в AutoCAD Civ…
AutoCAD Civil 3D является отраслевым стандартом для проектирования инфраструктуры, и… ещё
Цифровая модель рельефа
Цифровая модель рельефа (ЦМР): подробный обзор
Что такое ЦМР? Цифровая модель рельефа (ЦМР) — это цифровое описание информации о высоте… ещё
Искусственное повышение рельефа: строительный конт…
Искусственное повышение рельефа — распространённая практика при освоении участков со… ещё