Wykonanie szczegółowej inwentaryzacji potrzeb inwestycyjnych dla ...
„Wykorzystanie Geograficznych Systemów Informacji do inwentaryzacji sieci kanalizacyjnej”
description
Transcript of „Wykorzystanie Geograficznych Systemów Informacji do inwentaryzacji sieci kanalizacyjnej”
„Wykorzystanie Geograficznych Systemów
Informacji do inwentaryzacji sieci
kanalizacyjnej”
Przygotowali:
mgr inż. Katarzyna Wróbel
mgr inż. Marcin Bondyra
Podstawowe definicje
GIS (Geographical Information System) - zaawansowane narzędzie komputerowe,
służące do pozyskiwania, magazynowania, przetwarzania, wizualizacji, analizy i
interpretacji danych przestrzennych tworzącą bazę danych.
Z definicji wynikają trzy główne cechy:
GIS udostępnia mechanizmy wprowadzania, gromadzenia i przechowywania danych przestrzennych oraz zarządzania nimi. Zapewnia ich spójność i pozwala na wstępną weryfikację.
Na podstawie zgromadzonych danych możliwe jest przeprowadzenie specyficznych analiz opierających się na relacjach przestrzennych między obiektami.
Wyniki analiz przestrzennych przedstawione mogą być w postaci opisowej, tabelarycznej bądź graficznej jako mapy, wykresy lub rysunki w żądanej postaci.
Podstawowym i głównym zadaniem GIS w przedsiębiorstwie wodociągowym
i kanalizacyjnym jest znaczne usprawnienie procesu zarządzania
majątkiem sieciowym
Struktura systemu GIS
Baza danych (ang. data) Sprzęt komputerowy (ang. hardware) Oprogramowanie (ang. software) Użytkownicy (ang. people) Procesy i procedury (ang. processes)
Dane i źródła ich pozyskiwania: Zdjęcia satelitarne i lotnicze Odbiorniki GPS Stacje pomiarowe i loggery Pomiary bezpośrednie Materiały i dokumentacja istniejąca Państwowe zasoby danych oraz różnych instytucji Roczniki statystyczne Mapy numeryczne, papierowe Plany Internetowe bazy danych
Formaty danych: Dane rastrowe
Dane wektorowe
Dane rastrowe
W formacie rastrowym obraz tworzony jest przez piksele – najmniejsze elementy zobrazowania. Każdy piksel będący kwadratem o określonym wymiarze posiada odpowiednią wartość liczbową definiującą jego barwę na ekranie monitora.
Dane rastrowe zapisywane są w postaci współrzędnych x,y każdego piksela obrazu i odpowiadającej mu wartości definiującej barwę (kolor, nasycenie, jasność)
W formacie rastrowym wykorzystywane są zeskanowane mapy, zdjęcia lotnicze, satelitarne
Mapa rastrowa
Mapa wektorowa składa się z grupy obiektów, które są opisywane współrzędnymi w przyjętym układzie współrzędnych. Można w ten sposób przedstawić dane o wysokiej dokładności, np.: granice działek, zarysy budynków, pasy ulic, sieci przesyłające wodę, gaz, energię elektryczną itp.
Cechuje ją dowolna skalowność. Jej jakość nie zależy od skali. Można ją w dowolny sposób zmieniać, nie pogarszając widoczności, bowiem postać wektorowa zapisywana jest w komputerze w skali 1:1
Dane wektorowe
Mapa wektorowa
Punkt (point) – położenie definiowane jest parą współrzędnych (x, y)
Linia (line) – definiowana jest dwiema parami współrzędnych punktów: początkowego (x1, y1) i końcowego (x2, y2)
(x1, y1)(x2, y2)
Polilinia (polyline) – definiowana jest n- parami współrzędnych Punktów węzłowych: (x1, y1) ; (x2, y2); (x3, y3); (x4, y4) ...(xn, yn)
(x1, y1)
(x2, y2) (x3, y3)
(x4, y4) .. (xn, yn)
(x, y)
Typy obiektów wektorowychTypy obiektów wektorowych
Poligon (region) – definiowany jest n - parami współrzędnych punktówwęzłowych: (x1, y1) ; (x2, y2); (x3, y3); (x4, y4); (x5, y5); ...(xn, yn) ; gdzie : n – liczba wierzchołków
(x1, y1)
(x2, y2) (x3, y3)
(x4, y4) (x5, y5)
(x6, y6)
n = 6
Zalety modelu rastrowego
Prosta struktura danych; Jednakowa wielkość elementów – ułatwiająca
modelowanie i symulacje komputerowe;
Wady modelu rastrowego
Zajmowanie znacznej ilości pamięci komputera; Przybliżone wyniki obliczeń powierzchni i odległości; Utrudniona analiza struktur sieciowych; Utrudniona zmiana odwzorowania
Zalety modelu wektorowego
Zwarta struktura danych – niewielka ilość pamięci; Dobre odtworzenie położenia obiektów; Zachowanie topologii w modelach struktur sieciowych Łatwa aktualizacja danych
Wady modelu wektorowego Złożona struktura danych; Utrudnione symulacje z uwagi na zróżnicowanie
typologiczne i topologiczne obiektów
Oprogramowanie
prawidłowo dobrane programy powinny realizować następujące operacje:
wprowadzanie danych; przechowywanie danych; analiza; tworzenie projektu końcowego; ewentualne modelowanie
Na rynku istnieje wiele producentów oprogramowań dla aplikacji GIS.
Do najbardziej popularnych należą:
ESRI Autodesk Intergraph Bentley
i inne
Przykłady zastosowań GIS:
Działalność gospodarcza
Administracja i zarządzanie
Gospodarka morska i śródlądowa
Publikowanie map
Geologia i wydobywanie surowców
Służby ratownicze
Zarządzanie kryzysowe
Agencje obrotu nieruchomościami
Rolnictwo
Ochrona środowiska
Gospodarka leśna
Transport
Planowanie przestrzenne
Zarządzanie infrastrukturą
Obronność
Turystyka i promowanie regionu
Istota projektu: Stworzenie bazy danych, przy wykorzystaniu aplikacji komputerowej Mb_GIS, która powiąże dane opisowe elementów sieci kanalizacyjnej z ich atrybutami geoprzestrzennymi na mapie numerycznej.
Warstwa obszarów
Warstwa etykiet
Warstwa cech
Dzielnica ADzielnica C
Dzielnica BDzielnica D
Dzielnica Cecha
A 100
B 80
C 80
D50
Źródła pozyskiwania danych:
dokumentacja przedsiębiorstwa
materiały kartograficzne
mapy :
• zasadnicze
• numeryczne
inwentaryzacja
wiedza pracowników przedsiębiorstwa
Obraz 014 Obraz 021
Obraz 042 Obraz 043
Atrybuty przypisywane obiektom:
Dane ogólne Parametry Dane inwestycyjne Dokumentacja
Dane ogólne: rodzaj sieci, rodzaj elementu uzbrojenia oraz jego typ
miasto, dzielnica, ulica, nr posesji, nr lokalu
stan aktualny, roboczy elementu
lokalizacja, opis, stan realizacji
data rozpoczęcia lub zakończenia eksploatacji
numer środka trwałego
typ kanału rzędna wlotu i wylotu rodzaj nawierzchni źródło danych
Parametry przewodów: materiał, długość, średnica przewodu
zagłębienie
ilość wlotów i wylotów budowa oraz średnica
rzędna dna studzienki i terenu
typ studni oraz włazuParametry studzienek:
rodzaj nawierzchni źródło danych
Dane inwestycyjne:
inwestor, wykonawca, odbiorca, inspektor nadzoru, kierownik budowy
dziennik nr, zakład, protokół odbioru technicznego, data
status prawny
decyzja urzędu gminy
uzgodnienia projektowe
Dokumentacja techniczna: książka, plansza, teczka
nr inwentarzowy
nr środka trwałego, nr fabryczny
zakończenie budowy
Zamiana mapy rastrowej na wektorową
Skanowanie map
Kalibracja wielopunktowa map w SuperEdit_PRO
Przerysowanie w programie Mb_GIS Utility
Kalibracja wielopunktowa map
jest procesem w wyniku którego,
zostaje usunięty problem deformacji
map powstałych w wyniku skanowani
z wykorzystaniem siatki kalibracji.
Modele Kalibracji
Dostępne modele kalibracji:– Helmerta (min. 2 wektory korekcyjne)– Afiniczny (min. 3 wektory korekcyjne)– Biliniowy (min. 4 wektory korekcyjne)– Bikwadratowy (min. 9 wektorów korekcyjnych)– Bikubiczny (min. 16 wektorów korekcyjnych)
Dobór modelu dokonywany jest przede wszystkim na podstawie ilości wektorów korekcyjnych jakie
możemy zdefiniować.
Kalibracja Mapy Rastrowej
Kalibracja mapy polegała na:
• Ustaleniu rozmiarów siatki kalibracyjnej• Określeniu wektorów kalibracyjnych• Przeprowadzeniu kalibracji• Sprawdzeniu wyników
Siatka Kalibracji
Ułatwia wprowadzanie dużej liczby wektorów kalibracyjnych w sytuacjach,
gdy punkty docelowe rozłożone są w sposób regularny w postaci
siatki punktów
Naniesienie siatki kalibracyjnej polega na
określeniu ile wierzchołków mamy do dyspozycji oraz w jakiej odległości
od siebie się znajdują. Dodatkowo musimy
określić punkt wstawienia siatki,
z reguły jest tolewy dolny róg siatki.
Ustaleniu rozmiarów siatki kalibracyjnej
Określenie wektorów kalibracyjnych
Efekt kalibracji mapy
Sprawdzenie wyników kalibracji
50m
50m
50 x 50 = 2500m2
W celu dodatkowego zweryfikowania wyników można dodać rysunek wektorowy
i wykonać na nim pomiary
potwierdzające precyzje otrzymanej
mapy.
• Start Edition Mb_GIS Utility
Wykorzystane oprogramowanie:
Program Mb_GIS Utility firmy MEGABIT Sp. z o.o. (www.megabit.com.pl)
Oprogramowanie dostępna jest w trzech wersjach:
• Standard Edition • Enterprise Edition
!!! W dowolnym momencie istnieje możliwość migracji do wyższej wersji systemu.
Możliwość dopasowania systemu do potrzeb i wielkości firmy
Program Mb_GIS Utility Start Edition składa się z dwóch aplikacji:
Ewidencja - Awarie
Mb_ GIS Edytor
Ewidencja- Awarie
Po połączeniu kilku rastrów w jeden oraz zapisaniu podkładu
w formacie wektorowym,
rozpoczęto rysowanie a następnie wprowadzanie
danych do bazy. Opisano:
odcinki sanitarne oraz studzienki
Korzyści z wdrożenia bazy danych GIS:
możliwość tworzenia i edytowania warstw mapy numerycznej scentralizowanie informacji i danych
przeglądanie i analizowanie danych opisowych
(ułatwienie dostępu do danych oraz szybki przekaz informacji)
uwiarygodnienie danych
(analizy statystyczne i przestrzenne stanu majątku sieciowego)
możliwość integracji systemu z bazą pomiarów
możliwość modelowania hydraulicznego sieci
Dziękujemy za uwagę