ГИС НАПРЕДНА СОФТВЕРСКА ОКОЛИНА ИМПЛЕМЕНТИРАНА ВО ФУНКЦИОНИРАЊЕТО НА АД МЕПСО

Transcription

1 ПЕТТО СОВЕТУВАЊЕ Охрид, 7 9 октомври 2007 Ванчо Трпевски Зоран Делев АД МЕПСО - Скопје ГИС НАПРЕДНА СОФТВЕРСКА ОКОЛИНА ИМПЛЕМЕНТИРАНА ВО ФУНКЦИОНИРАЊЕТО НА АД МЕПСО КУСА СОДРЖИНА : Познато е дека во 2005 година се случи трансформација на електро енергетскиот систем АД ЕСМ од која произлегоа три правни субјекта во системот и тоа : АД ЕСМ ЕВН, АД ЕЛЕМ, и АД МЕПСО. Во овој труд се опфатени специфичностите, проблемите и предлог за решавање на истите со воведување на современи можности кои се отворија со напредувањето на оваа софтверска околина во целокупното работење на АД МЕПСО. Клучни зборови: ГИС, ГПС, Просторни податоци, интегрирани бази на податоци, просторни анализи, двојно кодирање, функционална шифра, отворен софтвер. ABSTRACT It is known that in 2005 has been done a transformation of the power energetic system of ESM Company, by which three (3) new legal subjects came through: This lab our issue contains the specifics, main problems and suggestion for their solving by implementation of contemporary capabilities which came through with the development of this software environment in general working process of MEPSO company. Keywords: Keywords: GIS, GPS, Spatial Data, Integrated data basis, Spatial Analyst, Double Coding, F_ Coding, Open Software 1 ВОВЕД Во 2005 година се случи трансформација на АД ЕСМ од која произлегоа три правни субјекта и тоа : АД ЕСМ ЕВН, АД ЕЛЕМ, и АД МЕПСО. АД МЕПСО во согласност со позитивните закони и прописи аплицираше и доби 4 (четири) лиценци за вршење на енергетска дејност и тоа за : 1. Пренос на електрична енергија 2. Управување со електроенергетскиот систем 3. Организирање и управување со пазарот на електрична енергија 4. Снабдување со електрична енергија на тарифни потрошувачи на големо Во овој труд направен е обид да се презентираат можностите и предностите на ГИС, како и согледување на потребите и специфичностите на АД МЕПСО во согласност со дејностите за кои е лиценциран и нивно имплементирање во ГИС околина. D2-12R 1/8

2 MAKO CIGRE 2007 D2-12R 2/8 2 ОПШТО ЗА ГИС Географски Информационен Систем (ГИС) всушност преставува систем за управување со просторни податоци и специфичности, односно атрибути поврзани со нив. Накратко, тоа е Компјутерски систем способен за интегрирање, чување, уредување, анализирање и прикажување на географски информации. ГИС може да се опише едноставно како умна карта која овозможува на нејзините корисници да составуваат интерактивни прашалници (во дејноста која корисникот ја истражува), анализирање на просторните податоци и уредување на податоците. Самиот просторен податок дава нова димензија и неограничени можности за анализа во дејноста која корисникот ја истражува. Од тие причини ГИС наоѓа своја имплементација во неограничен број на дејности, како и во целокупното функционирање на било кој систем, знаејќи ја моќта на правовремената, точна и навремено достапната информација. ГИС извонредно се вклопува во современата актуелна филозофија на Бизнис Интелигентниот Систем (Business Intelligence, BI), кој што пак претставува склоп на методологии и софтверски алатки кои овозможуваат користење на податоци од магацин на податоци (Data Warehouse), и нивно претворање во информации потребни за донесување на квалитетни, навремени и исправни одлуки. 3 ИСТОРИЈА И РАЗВОЈ НА ГИС Ако подлабоко се навлезе во историјата на воведување на ГИС во животните потреби на човештвото можеби ќе се допре до самиот почеток на постоењето на човекот, односно од периодот кога првиот пештерски човек кој во пештерите ги црта животните со нивните миграциски патишта (пештера блиску до Lascaux во Франција). Тоа е всушност визуелен приказ на двоелементна структура: визуелна датотека поврзана со атрибутна база на податоци. Веќе во 18. век се појавуваат геодетски техники за топографско картирање заедно со претходнoто тематско картирање ( научни податоци или податоци за попис на население). Во 20. век со развојот на Литографијата се овозможува печатење на картите во повеќе слоеви. Но за појава на првиот вистински светски операционен ГИС се смета година, во Отава, Онтарио, поттикнат од Министерството за енергија, рударство и ресурси на Канада. Овој систем е наречен Canadian GIS; CGIS Канадски ГИС). Се користел за архивирање, анализирање и употреба со раководење на податоци собрани за Канадскиот земјишен фонд (Canadian Land Inventory; CLI), со можности за одредување на можна намена на земјиштето во руралните средини, и негово картирање со информации за карактеристиките на тлото, земјоделие, рекреација, дивина, водни птици, шумарство и сл. Картите се изработувале во мерка 1:250,000. Исто така во мапите е додаден и класификацискиот фактор со што се овозможуваат анализи. CGIS,(Canadian Gegraphic Information System) е всушност првиот светски систем за подобрување во примената на картирањето, затоа што овозможувал можност за преклопување, мерење, дигитализирање / скенирање, а го поддржувал националниот локален координатен систем кој се проширил и на континентот. Кодираните линии, како лакови имале вистинска вградена топологија, со одвоени информации за локација во одвоени датотеки. Основачот на овој т.н. CGIS (Canadian GIS) е географот Roger Tomlinson, кој се смета за таткото на современиот ГИС. Д-р. Roger F. Tomlinson денес е претседател на Tomlinson Associates Ltd., Consulting Geographers, во Отава, Онтарио, Канада. CGIS опстојува и функционира се до 1990 година, и за овој период ја изгради најголемата дигитална база на податоци за земјишните ресурси во Канада. Моќта на системот е во можноста на брза и ефикасна анализа на комплексни групирани бази на податоци за целиот континент. Но ово систем никогаш не беше достапен во комерцијален облик. Затоа пак поттикнати од овој почетен успех на оваа идеја, во комерцијална употреба ваков вид на картирање го воведуваат фирми кои во наредниот период ќе станат познати брендови во оваа дејност : Intergraph, ESRI, MapInfo, CARIS, Smolworld, Autodesk Овие брендови мошне успешно имплементираат повеќе особини на CGIS,

3 MAKO CIGRE 2007 D2-12R 3/8 надополнувајќи ги со одвојување на просторните и атрибутни податоци и понатаму организирање на атрибутни податоци во структура на база на податоци. Брзиот развој на Информатичката технологија денес овозможува гледање, анализа и употреба на ГИС податоци преку локални мрежи и Интернет. 4 ТЕХНИКИ КОИ СЕ КОРИСТАТ ВО ГИС Основа за функционирање на ГИС се податоците. Податоците можат да бидат од најразличен вид и форма. Тоа се атрибутни информации во вид на база на податоци и просторни податоци во вид на топографски карти. Тие може да се складирани во разни форми на записи, од хартиени до електронски, како и да се добиени од разни извори. ГИС технологијата ги користи сите сродни информации корисни за конкретната ГИС апликација. За да се употребливи во апликацијата овие податоци мора да се обработат во форма која ќе ја препознае ГИС апликацијата. За обработка и обликување на овие податоци се користат следниве техники: атрибутни податоци, изворот на овие податоци може да е од најразличен вид (хартиени записи, електронски записи и сл.). Овие податоци треба да се организираат во електронски бази на податоци за кои се користат надворешни бази како SQL, MS Access, Excel tabeli, Oracle или пак во модули за организација на бази кои се составен дел на самиот ГИС софтвер. просторни податоци, - изворот на овие податоци барем во досегашниот период се топографските карти и геодетско снимање. Но со развојот на современата информатичка технологија наголемо се користат аеро и сателитски снимки. За обработка на првите се користи техника на скенирање, дигитализирање и геокодирање. За обработка на аеро и сателитските снимки постојат специјализирани софтверски алатки посебно и во склоп на самиот ГИС софтвер. 5 ПРИКАЗ НА ПОДАТОЦИ Податоците во ГИС преставуваат всушност објекти во реалниот свет. Во ГИС се користат два вида на податоци: просторни податоци кои се запишуваат со x,y,z, и додатни непросторни податоци. За користење на овие податоци во реалниот свет постојат две широко применливи методи во вид на форма на складирање на податоците : растерска и векторска форма. И едната и другата форма има свои предности и недостатоци, па така одлуката која од овие форми ќе се употреби зависи од случај до случај. Растерската форма запишува податоци за сите точки на покриеното подрачје и тоа во редови и колони за секоја келија посебно, што значи дека е потребен многу поголем простор за нивно складирање. Векторската форма овозможува запис на податоците само таму каде што е потребно, што би значело дека е потребно многу помал простор за складирање. Сл. 1. а)растерски и б)векторски модел на запис на податоци

4 MAKO CIGRE 2007 D2-12R 4/8 Растерската форма на запис овозможува пак лесно преведување на операции кои се преклопуваат, додека кај векторската форма ова е многу потешко. Векторските форма на запис пак можат да се прикажат како векторска графика користена во традиционалните карти, додека пак кај растерската форма графиката ќе се појави како фотографија, која пак би можела да има блокирачки изглед за границите на објектот. Додатните непросторни податоци исто така различно се запишуваат во двете форми на запис. Во векторската форма додатните податоци се податоци за обележување на објектот, како на пример полигон на катастарска парцела може да има идетификациски вредности и информации за типот на земјиштето и сл. Во растерските податоци вредноста на келијата (точка) може да складира и атрибутни информации, а може да послужи и како идентификатор кој може да се поврзе (линкува) со записи во друга табела. Во пракса се употребуваат и двата модела во зависност од потребите, взаемно се надополнуваат, а денешнава современа софтверска поддршка овозможува и конверзија од еден облик во друг. 6 СНИМАЊЕ НА ПОДАТОЦИ Снимањето на податоците е доста обемна задача и одзема доста време. Постојат повеќе начини и методи за внесување на податоците во ГИС во дигитална форма. Постојните хартиени мапи се снимаат со дигитализатор (во векторска форма) или со скенер во растерска форма (кои понатаму можат да се обработат за изработка во векторска форма). Сл.2. Добивање на просторни податоци, Сл. 3. Радиопозиционирани сателити Геодетските податоци можат и директно да се внесат во ГИС ако се собрани во дигитална форма со помош на геодетски инструменти и GPS (Global Position System) алати. Податоците од аеро снимки играат важна улога во прибирање на геодетските и други податоци. Сателитските снимки исто така се многу корисни за прибирање на податоци во ГИС. Покрај прибирање и внес на просторни податоци, во ГИС исто така се внесуваат и атрибутни податоци кои кај векторскиот модел на запис вклучува додатни информации за објектите прикажани во системот. По внесувањето на податоците во ГИС, се пристапува кон нивно уредување за да се отклонат евентуалните грешки или накнадни доработки. Векторските податоци ГИС мора да ги спреми како тополошки исправни пред да се користат во натамошните напредни фази. Сите грешки како на пример поминување испод или изнад мораат да се отклонат. Кај скенираните карти исто така мора да се отклонат сите грешки од резултирачкиот растер, затоа што во понатамошната обработка можат да се појават непредвидливи резултати во смисол на одвојување на објектите и сл.

5 MAKO CIGRE 2007 D2-12R 5/8 7 МАНИПУЛАЦИЈА СО ПОДАТОЦИ Дигиталните податоци се собираат и складираат на најразлични начини, со тоа што изворите на податоци не мораат да се во потполност компатабилни. ГИС ја има таа моќност да ги претвори географските податоци од една структура во друга. ГИС може исто така податоците да ги претвори во различни употребливи форми. Така на пример ГИС се користи за претворање на сателитски карти во векторска структура со тоа што ќе направи линии околу сите келии со еднаква класификација, воедно ќе одреди и просторан однос на келиите во смисол на граничност и припадност. 8 КООРДИНАТЕН СИСТЕМ ЗА ПРИКАЗ НА КООРДИНАТИ ОД РЕАЛНИОТ СВЕТ За воопшто да може да се вршат просторни анализи, секоја база на податоци заедно со сите делови од кои е составена базата, услов е да се регистрирани во единствен заеднички Координатен систем. Координатниот систем се состои од сфероид и проекција на карта. Сфероидот преставува математичко опишување на обликот на Земјата, додека пак проекцијата на карта е математичка конверзија од сферни во правоаголни (x,y) координати. Постојат повеќе Координатни системи за преставување на објекти на земјата на рамна површина (карта). Еден од нив е и Universal Transverse Mercator (UTM). Проекциите на карта овозможуваат поврзување на локациите преставени на истата и нивни реални, вистински локации на Земјата. Најсоодветен и најприкладен референтен систем за претставување на локациите е сферниот координатен систем кој е преставен преку геоцентрични должини и геоцентрични ширини. Нивно преставување е прикажано на Сл.3 Сл. 4. Геоцентрични должини и геоцентрични ширини Геоцентрична должина и геоцентрична ширина се мерат во степени, минути и секунди. Овој референтен систем мери агли од центарот на Земјата, но не и растојанија на земјината површина и со него не може да се врши проекција на карта. За оваа цел применлив за преставување на координати од реалниот свет е Правоаголниот координатен систем (Cartesian координатен систем). ГИС користи исто како и картите различни правоаголни Координатни системи, соодветни на просторот и локацијата за која се однесува. Земјата знаеме дека има неправилна форма, па од таа причина за потреби на математичко дефинирање на положбата на точките се преставува во форма на Геоид, а се апроксимира со обратен елипсоид или со сфера (Гаусова топка). Овој сферен координатен систем потребно е да се модифицира, при што се користи математичка конверзија за креирање на површински карти од тродимензионалниот простор. Оваа конверзија се вика Проекција. Проекцијата е математичка операција средство за пренесување на информации од моделот на Земјата, и преставува тродимензионална закривена површина на дводимензионална подлога, која може да биде карта или екран. Секоја карта е меморирана во проекција па затоа пред автоматизирање на картата потребно е да се определи проекцијата на основната карта.

6 MAKO CIGRE 2007 D2-12R 6/8 9 ПРОСТОРНА АНАЛИЗА ГИС овозможува разни анализи за различни потреби на корисниците на ГИС апликацијата. За да се добијат квалитетни анализи предуслов е да е професионално комплетирана географската база на податоци за соодветната апликација, како и дефинирање на операцијата за анализа чекор по чекор. Просторните анализи овозможуваат проучување на процесите од реалниот свет, со што се добиваат многу нови корисни информации за корисникот кои во понатамошниот процес се потребни за некоја одлука. Анализите се возможни како во едно тематско ниво, така и со здружување на повеќе тематски нивоа од интерес на проблемот и очекуваниот резултат на истата. Оваа операција во ГИС е можеби и нај интерсната за корисникот. Можностите за анализа се огромни во областа која ГИС апликацијата ја третира. Можни се просторни, но и табеларни анализи. 10 ПРЕЗЕНТИРАЊЕ НА РЕЗУЛТАТИ ОД ИЗВРШЕНИТЕ АНАЛИЗИ Резултатите од анализите во ГИС вообичаено се добиваат во графичка форма (карти), текстуално со опис на резултатите (извештај), но и преку најразлични дијаграми, тродимензионални модели, анимации... Самиот дизајн на излезните карти се остава на корисникот на истата, со тоа што симбологијата и топологијата останува иста со картите во самата апликација. На дизајнирањето на излезните резултати од анализата треба да се посвети соодветно внимание, затоа што добра и прегледна карта, со добро организиран извештај ќе помогне ударно да се пренесат пораките на анализата, со што ќе се олесни одлуката за нивно прифаќање, или ќе послужи како подлога за понатамошни други анализи. Современите техники на графички приказ на сенчање кое се темели на висина во ГИС-от, овозможуваат изработка на тродимензионален дигитален модел на локацијата која се обработува, што дава извонредна можност за визуелно доживување на просторот, како и тродимензионални визуелни анализи и анимации на задачата поставена во анализата. 11 ГИС ВО БИЗНИС ИНТЕГРИРАНИ СИСТЕМИ Најнов тренд е имплементација на ГИС во целокупното бизнис работење на компаниите. Познатите Бизнис Интегрирани Системи во најнов период ја вклучуваат и просторната компонента во анализите за изработување на важни одлуки од интерес на нивното работење. 12 ГИС ВО РАБОТЕЊЕТО НА АД МЕПСО Активности во период до приватизација на ЕСМ - Размислувањето за воведување на оваа технологија датира одамна, уште од постоењето на заедничкиот електро енергетски систем на Македонија (ЕСМ). Согледувајќи ги предностите и силата на овој систем, врвните стручни кадри од оваа област кои компанијата ги има во соработка со кадри од научно наставните институции и консултанти, своевремено вршат обиди за имплементација на овој систем во целокупното работење на електро енергетскиот систем (ГИСОС, разни проекти од ИТ и ТК, Пилот проект за имплементација на ГИС во ЕСМ Електродистрибуција Скопје и Електродистрибуција Крива Паланка, Проект за воведување на Шифрирањето како еднозначност во именувањето на елементите во работењето на ЕСМ, проект за утврдување и решавање на сопственоста на ЕСМ со геопозиционирање на објектите и сл.). Идејата за ГИСОС беше за вовлекување на ГИС компонентите во целокупното работење на електро енергетскиот систем и пошироко. Во година по иницијатива на врвни стручни кадри во самата компанија, а менаџирана од Развој и Инвестиции се пристапи доста озбилно и професионално кон имплементација на ГИС во ЕСМ. На ниво на ЕСМ се оформи координативно тело составено од најдобрите стручни кадри од интерес за оваа проблематика во ЕСМ. Изготвена е проект-програма за имплементација на ГИС во ЕСМ, и согласно неа во наредниот период направено е доста, но од

7 MAKO CIGRE 2007 D2-12R 7/8 објективни причини недоволно, во оваа област. За реализација на оваа програма се тргна во два правца: едниот со изготвување на еднозначност во описот на елементите во работењето на ЕСМ, а другиот во правец на манипулација со документацијата во посед на компанијата. Изработени се модели на шифрирање соодветни на целокупната дејност на ЕСМ заедно со сите подружници. Во овој дел се наиде на огромни проблеми во смисол на различниот пристап кон водење на евиденцијата, различно по Подружници, односно исти елементи а различно именувани од една евиденција до друга. Ова само по себе во голема мерка ја оправда идејата за ГИС во ЕСМ. Другиот правец кој ја опфаќа Документацијата, исто така наиде до огромни проблеми во смисол на прибирање на истата, недовршеноста на процесите, како и квалитетот на Документацијата. Од согледувањата во овој правец се увиде проблемот на нецелосна документација за објектите во сопственост на ЕСМ, кој од објективни, но и од субјективни причини не е соодветно и целосно архивиран. Процесите во смисол на довршување на постапки кај голем процент не беа довршени, а некаде дури и незапочнати. За голем број на објекти имотно правните работи не беа решени. Знаејќи ја големината на компанијата, и колкав е обемот на работа која се очекува, координативниот стручен тим дојде до заклучок дека треба да се избере една од Подружниците каде овие проблеми се во најголем процент решени, а се од иста природа и интерес и за процесите на работење од сите други подружници во состав на ЕСМ. Изборот падна на ЕД Скопје, како подружница која ги задоволува овие критериуми, но и ЕД Крива Паланка, повеќе заради планинскиот рељеф, каде би дошле повеќе до израз можностите на ГИС-от во 3-Д просторните анализи. Овој дел од работата успешно е завршен, со што воедно се добија и сознанија до каков вид на проблеми ќе се сретнат изготвувачите на проектот за ГИС во ЕСМ, како и правците во кои треба да се движи реализацијата на истиот. Потоа оформено е Одделение за ГИС во Развој и Инвестиции, составено од најекспонираните и најстручни кадри во ЕСМ во тој момент, со што се тргна во реализација на оваа идеја. Ова Одделение, соодветно на големината и обемот на работата која беше пред него, со помош на тимови по сите Подружници во ЕСМ, направи доста како во правец на Документацијата, шифрирањето на елементите од интерес на работење на ЕСМ, така и во решавање на сопственоста на ЕСМ и геодетско снимање на објектите. Активности по приватизација на ЕСМ Со трансформацијата на ЕСМ, а посебно со приватизацијата на делот што значи дистрибуција, компанијата се подели на три правни субјекти од кои едниот е АД МЕПСО, чија дејност го опфаќа Преносот на електричната енергија на територија на Р. Македонија. Во негова сопственост припаднаа сите објекти од и над 110 kv ниво. Сл. 5. ГИС во АД МЕПСО Проблемите и задачите за имплементацијата и изготвување на Проект за ГИС во новата компанија се различни од дотогаш изработеното, (во смисол на дејноста но и територијата, односно просторот врз кој ќе се однесува овој проект). Специфичноста е како во делот на изработка на еднозначноста, односно шифрирањето на елементите, така и од видот на документацијата. Во овој краток период на функционирање на АД МЕПСО, овие специфичности се согледани, и направена е стратегија во кој правец треба да се одвиваат активностите од областа на ГИС. Запазувајќи континуитет во обем кој е максимално можен, користејќи го сработеното и искуството од претходниот период, како и следејќи ги современите трендови во оваа област, во овој краток период на функционирање на АД МЕПСО направено е максимално можно во смисол избор на прибирање, класифицирање на геоподатоци и атрибутни податоци за објекти од интерес на компанијата.

8 MAKO CIGRE 2007 D2-12R 8/8 13 ЗАКЛУЧОК Во досегашниот период направено е многу но не доволно во оваа област. На воведување на ГИС во работењето на АД МЕПСО треба да се даде максимален приоритет, знаејќи ги предностите на овој систем и насоките во кој треба да се движи дејствувањето на компанијата. Потребна е сеопфатна анализа за избор на соодветен софтвер за изработка на ГИС во АД МЕПСО (некои согледувања веќе постојат), согледувајќи и користејќи ги досегашните искуства и искуствата на компаниите во светот со иста дејност. Потребно е геодетско снимање на целокупниот имот на АД МЕПСО, со ангажирање на соодветни институции од оваа област, а користејќи ги и сопствените кадри во кој АД ЕСМ вложи и средства и време за обука. Ова е потребно затоа што она малку што постои во документацијата, не само што е недоволно, туку и не може да се верува на точноста, затоа што или е недовршено или е во одреден процент точно, ажурирано по тефтери, но не и во озбилна документација, која ќе служи за професионална подлога. Документациите се водат по различни служби и зависно од потребите на истите во најразличен обем и форма, но не централно како би сите информации биле подеднакво достапни на сите засегнати во обем и форма соодветна за нив. Потребна е изработка на попис со еднозначност во именувањето на елементите од системот на АД МЕПСО, односно шифрирање на истите. Потребна е интеграција и најтесна координација со најновиот проект за Бизнис Интегриран Систем во АД МЕПСО, кој е во тек. Соодветно остручен кадар за водење на овој проект во АД МЕПСО има и треба максимално да се искористи, но да се користат и надворешни стручни лица и искуства за имплементацијата на ГИС да е максимално и професионално успешна. При изработка на проектот да се има континуитет од досегашното искуство и работење во оваа област. 14 Литература [1] Сашо Манасов, Гео Информациски Системи, 1995 [2] Hanan Samet, Design and Analysis of Spatial Data Structures,1990 [3] [4]