Riferimento lineare - Linear referencing

Un numero di stazione scritto su un recinto di limo in un cantiere edile

Il riferimento lineare , chiamato anche sistema di riferimento lineare o sistema di riferimento lineare ( LRS ), è un metodo di riferimento spaziale in ingegneria e costruzione , in cui le posizioni delle caratteristiche fisiche lungo un elemento lineare sono descritte in termini di misurazioni da un punto fisso, come come una pietra miliare lungo una strada . Ogni elemento è localizzato da un punto (ad es. un cartello) o da una linea (ad es. una zona di divieto di passaggio). Se un segmento dell'elemento lineare o del percorso viene modificato, è necessario aggiornare solo le posizioni sul segmento modificato. Il riferimento lineare è adatto per la gestione dei dati relativi a elementi lineari come strade , ferrovie , oleodotti e gasdotti , linee di trasmissione dati e elettriche e fiumi .

Motivazione

Un sistema per identificare la posizione delle caratteristiche e delle caratteristiche della conduttura consiste nel misurare la distanza dall'inizio della conduttura. Un esempio di indirizzo di riferimento lineare è: Engineering Station 1145 + 86 sulla pipeline Alpha = 114.586 piedi dall'inizio della pipeline. Con un reindirizzamento , lo stazionamento cumulativo potrebbe non essere uguale allo stazionamento tecnico, a causa dell'aggiunta della pipeline aggiuntiva. I sistemi di riferimento lineare calcolano le differenze per risolvere questo dilemma.

La referenziazione lineare fa parte di una famiglia di metodi per esprimere la posizione. Coordinate come latitudine e longitudine sono un altro membro della famiglia, così come riferimenti a punti di riferimento come "5 km a sud di Ayers Rock". La referenziazione lineare è stata tradizionalmente l'espressione preferita nelle applicazioni ingegneristiche come la manutenzione di strade e condutture. Si può più realisticamente inviare un lavoratore a un ponte di 12,7 km lungo una strada da un punto di riferimento, piuttosto che a un paio di coordinate o a un punto di riferimento. La strada funge da quadro di riferimento, proprio come la terra funge da quadro di riferimento per latitudine e longitudine.

Benefici

Il riferimento lineare può essere utilizzato per definire punti lungo una caratteristica lineare con solo una piccola quantità di informazioni come il nome di una strada e la distanza e il rilevamento da un punto di riferimento lungo la strada. Queste informazioni possono essere comunicate in modo conciso tramite testo in chiaro. Ad esempio: "Strada statale 4, 20 piedi a est del miglio 187". Dare una coordinata di latitudine e longitudine a una squadra di lavoro non è significativo a meno che la coordinata non sia tracciata su una mappa. Spesso le squadre di lavoro lavorano in aree remote senza connettività wireless, il che rende le mappe digitali in linea non pratiche e lo sforzo relativamente maggiore di fornire mappe offline o mappe stampate non è economico quanto semplicemente indicare le posizioni come offset, o intervalli di offset, lungo un caratteristica lineare.

I sistemi di riferimento lineare possono anche essere realizzati per essere sia molto precisi che molto accurati a un costo molto inferiore a quello necessario per raccogliere coordinate di latitudine e longitudine con elevata precisione, specialmente quando l'obiettivo è una precisione inferiore al metro. Ciò dipende in larga misura dalla larghezza dell'elemento lineare, dalla sua linea centrale e dalla visibilità dei punti di riferimento e degli indicatori utilizzati per definire gli offset di riferimento lineare.

Spesso le strade vengono create da ingegneri utilizzando strumenti CAD che non hanno alcun riferimento geospaziale e LRS è il metodo preferito per definire i dati per le caratteristiche lineari.

Limitazioni

Di conseguenza, una delle principali limitazioni del riferimento lineare è che specificare punti che non si trovano su una caratteristica lineare è problematico e soggetto a errori, sebbene non del tutto impossibile. Consideriamo ad esempio una baita situata a 100 metri a destra della strada, in direzione nord. Il sistema di riferimento lineare può essere esteso specificando un offset laterale, ma la posizione assoluta (cioè le coordinate) del lodge non può essere determinata a meno che non vengano specificate le coordinate per la strada; tale processo è soggetto a errori in particolare su strade curve.

Un altro importante svantaggio della referenziazione lineare è che una modifica nell'allineamento di una strada (ad esempio la costruzione di una tangenziale intorno a una città) cambia le misurazioni che fanno riferimento a tutti i punti a valle. Il sistema richiede un'estesa rete di stazioni di riferimento e una manutenzione costante. In un'era di mappe mobili e GPS, questo sovraccarico di manutenzione per i sistemi di riferimento lineare mette alla prova la sua fattibilità a lungo termine. (Ma vedi sotto per il requisito della Federal Highway Administration degli Stati Uniti che tutti i DOT statali utilizzino LRS.)

Tuttavia, viaggiare lungo una strada è un'esperienza lineare e, per lo meno, il riferimento lineare continuerà ad avere un ruolo di conversazione. I sistemi di riferimento lineare sono riconosciuti dal governo federale degli Stati Uniti come uno strumento prezioso per specificare i dati sul diritto di precedenza e ora sono effettivamente richiesti per gli Stati. Pertanto, non è probabile che l'utilizzo di LRS diminuisca presto.

Applicazioni

ARNOLD: Requisiti federali statunitensi per le autostrade

La Federal Highway Administration degli Stati Uniti sta spingendo gli stati ad avvicinarsi alla standardizzazione dei dati LRS con il requisito ARNOLD. Vale a dire:

"Il 7 agosto 2012, FHWA ha annunciato che l'HPMS sta espandendo il requisito per lo Stato

Dipartimenti dei trasporti (DOT) a presentare il loro LRS per includere tutte le strade pubbliche. Questo requisito

sarà denominato All Road Network of Linear Referenced Data (ARNOLD)".

Il requisito ARNOLD pone le basi per i sistemi che utilizzano sia LRS che coordinate. Entrambi i sistemi sono utili in diversi contesti e mentre l'utilizzo di latitudine e longitudine sta diventando molto popolare grazie alla disponibilità di dispositivi pratici e convenienti per l'acquisizione e la visualizzazione di dati di coordinate globali, l'uso di LRS è stato ampiamente adottato per la pianificazione, l'ingegneria e la manutenzione .

Piattaforme supportate

La referenziazione lineare è supportata ad esempio da diversi software del Sistema Informativo Geografico , tra cui:

Guarda anche

Riferimenti

Ulteriori letture