ПРИМЕНА НА ГИС ПРИ АНАЛИЗА, ПЛАНИРАЊЕ, ПРОЕКТИРАЊЕ, КОНСТРУКЦИЈА И УПРАВУВАЊЕ СО ЕЛЕКТРО-ЕНЕРГЕТСКИ МРЕЖИ

Transcription

1 ЧЕТВРТО СОВЕТУВАЊЕ Охрид, септември 2004 Весна Чингоскa АД Електростопанство на Македонија, Сектор за развој и инвестиции Мичо Атанасиу АД Електростопанство на Македонија, Сектор за развој и инвестиции ПРИМЕНА НА ГИС ПРИ АНАЛИЗА, ПЛАНИРАЊЕ, ПРОЕКТИРАЊЕ, КОНСТРУКЦИЈА И УПРАВУВАЊЕ СО ЕЛЕКТРО-ЕНЕРГЕТСКИ МРЕЖИ РЕЗИМЕ Географските Информативни Системи (ГИС) представуваат интегрирана софтверска околина за развој на апликации која ги задоволува барањата за пет генерални категории на инженерски задачи: анализа, планирање, проектирање, конструкција и управување. Значи, зборуваме за една околина која дозволува отвореност на системот за дополнувања и проширувања, а познато е дека располагањето со правовремени информации, нивното подредување во организирани тематски структури и интерактивниот пристап во нивната обработка се клуч за успешно извршување на секоја работа. Предностите на ГИС во однос на досега користените технологии на работење се многубројни, а ќе наведеме само неколку: можност за визуелизација, поврзување на просторни со атрибутни податоци и интердисциплинарен пристап во работењето. На овие принципи на успешно менаџирање со голем број на податоци се заснова и повекекратната примена на ГИС во електроенергетскиот сектор. Пилот проектот за 400 kv далековод помеѓу Р. Македонија и Р. Бугарија, поточно делницата Штип Македонско Бугарска граница е само еден пример како ГИС можат преку процесот на визуелно интегрирање на различни бази на податоци од различни извори да го олеснат патот кон успешното планирање, проектирање, изведба и одржување. Клучни зборови: ГИС, географски податоци, бази на податоци, гео позиционирање, високонапонски мрежи. ABSTRACT GeoInformation Systems (GIS) are integrated software environment for development of application which can provide the needs of five engineering categories: analyses, planning, design, construction and management. GIS is one of the most suitable environments for system development. It is well known that the main key for successful implementation of every business is to have the right information in the wright time, to be able to classify that information in the organized thematic structures and to be able to work interactively with that information. This kind of systems has many advantages like: possibility to visualized, connection of geographic data and database and interdisciplinary approach, just to mention some. Multidisciplinary application of GIS in the Energy sector is based on the principles of the successful management of information (data). Pilot project of the 400 kv overhead transmission power line from Macedonia to Bulgaria is only one of many examples how the GIS systems, through the process of visual integration of different types of data can help companies make better business decisions, increase their efficiencies and improve their profitability. Keywords: GIS, geographic data, database, geo positioning, transmission power line. D2-11 1/7

2 D2-11 2/7 1 ВОВЕД Со развојот на компјутерските платформи и софтверската подршка во последните 15 години, се развива и еден нов начин на графичка презентација на податоците кој овозможува лесна манипулација со информациите и графичките бази на податоци со географски информации. Географските информативни системи (ГИС) представуваат интегрирана софтверска околина за развој на апликации која ги задоволува барањата за пет генерални категории на инженерски задачи: анализа, планирање, проектирање, конструкција и управување. Значи зборуваме за една околина која дозволува отвореност на системот за дополнувања и проширувања, а сите знаеме дека располагањето со правовремени информации, нивното подредување во организирани тематски структури и интерактивниот пристап во нивната обработка се клуч за успешно извршување на секоја работа. Предностите на ГИС во однос на досега користените технологии на работење се многубројни а, меѓу кои поважни се: o Визуелизација на податоците која овозможува големи количини на податоци да се прикажат во сликовита форма многу поблиска до корисникот за разлика од апстрактната презентација, моделирање и симулација на настани со специфицирање на аспектите од интерес за една конкретна апликација; o Поврзување на просторни со атрибутни податоци што овозможува несогледливи можности за просторни анализи кои пак од своја страна водат кон навремено донесување на соодветни заклучоци во сите фази на работењето; o Можности за интердисциплинарно поврзување на различни подрачја, а со тоа и мултикритериумско одлучување. 2 КОНКРЕТНА ПРИМЕНА НА ГИС На овие принципи на успешно менаџирање со голем број на податоци се заснова и повекекратната примената на ГИС во електроенергетскиот сектор. Пилот проектот за 400 kv далековод помеѓу Р. Македонија и Р. Бугарија, поточно делницата Штип Македонско Бугарска граница е само едн пример како ГИС можат низ процесот на визуелно интегрирање на различни бази на податоци од различни извори да го олеснат патот кон успешното планирање, проектирање, изведба и одржување. Просторните или т.н. тополошки податоци (податоци кои го дефинираат обликот и локацијата на објектот од интерес) и атрибутните податоци (податоци со кои се врши опишување на објектите) со кои се располагаше при започнувањето на овој пилот проект беа следниве: o Дигитални мапи со метеоролошки и климатолошки податоци и тоа температури на воздух, врнежи од снег и појава на снежна покривка, максимални брзини на ветрови, атмосферски електрични празнења и сл. добиени од Републички хидро-метеоролошки завод; o Дигитални мапи на катастарските реони на потегот Штип Крива Паланка и елаборат за експропријација во форма на табели со информации за сопственоста и карактерот на земјиштето, изработени од Државниот завод за геодетски работи како и дигитални мапи со тополошки карактеристики на теренот; o Проектна документација (главен проект електро дел) на проектантот на далеководот АД ЕМО Охрид; o Дигитални мапи со тополошки карактеристики на теренот 2.1 Усогласување на влезните податоци Бидејќи целта на овој проект беше да се направи еден склоп од информации кои потекнуваат од различни институции и да се покаже колкава е функционалноста, ефикасноста и ефективноста на таквиот пристап, најпрво требаше да се изврши конверзија и усогласување на податоците од различен формат. Врз база на досегашните искуства во користењето на различни софтверски пакети беше донесена одлука подготовката, чистењето и доработката на влезните графички податоци да се направи со користење на софтверскиот пакет на Autodesk, додека поврзувањето на графичките податоци со атрибутните податоци, создавањето на тематските мапи и оформувањето на базата на податоци да биде направено со користење на софтверскиот пакет на фирмата ESRI.

3 D2-11 3/7 o Чекор 1: Геопозиционирање на Далеководот Трасата на далеководот беше внесена со помош на x, y и z координатите на столбните места кои како податок беа добиени од проектантот АД ЕМО Охрид (Сл.1 и Сл.2). Потоa графичките податоци беа трансформирани од Auto CAD во Arc View опкружување и истите беа поврзани со атрибутни податоци со што се доби комплетен ГИС за далеководот со следниве податоци: број на столбно место, тип на столб, висина на столб, маса на столб, среден распон, број на изолатори, заштитно јаже, опис на земјени работи и т.н. Слика 1: Географска поставеност на далеководот во склоп на ЕЕС на РМ. Слика 2: Микро географска поставеност на далеководот. Чекор 2: Изработка на тематски мапи со климатско метеоролошки карактеристики; Од податоците добиени од Републички хидро-метеоролошки завод најпрво беа изработени неколку тематски мапи во.shp формат за кој се сметаше дека би имале влијание при процесот на планирање, проектирање и изведба на длеководот. Првата тематска мапа беше приказ на поделбата на Македонија по климатски региони и од неа веднаш можеше да се воочи дека трасата на далеководот поминува низ подрачје со континентална и изменето континентална клима (Сл.3). Со изработката на следните тематски мапи можевме да видиме дека далеководот се наоѓа во подрачје каде средните годишни температури се движат во рамките од 7 до 14 C, средните температури во месец Јануари се од 2 до 0 C, бројот на деновите со појава на мраз во текот на една година се движи од 10 до 20 денови, додека бројот на денови со врнежи од снег повисоки од 1 cm во текот на една година се движи од 10 до 60 денови (Сл.4). Сето ова наведуваше на заклучок дека трасата на далеководот не се наоѓа во подрачје со екстремно ниски температури кои можат да предизвикаат дополнителни товари од снег, мраз и појавување на корона. Тематските мапи кои ги третираа високите температури пак покажаа дека трасата на далеководот поминува низ подрачје со средни температури од 16 до 22 C, а бројот на денови во текот на една година во кои имаме појава на грмежи се движи од 30 до 50 денови. Генерален заклучок беше дека се работи за успешно избрана локација која би требала да го ослободи инвеститорот од непредвидливи потешкотии од климатско-метеоролошки карактер во текот на изградбата и одржувањето на далеководот.

4 D2-11 4/7 Слика 3: Поставеност на далеководот во однос на климатски региони Слика 4: Поставеност на далеководот во однос на бројот на мразни денови o Чекор 3: Изработка на тематски мапи со катастарски карактеристики Следен чекор беше да се направи конверзија на графичките податоци добиени од Државниот завод за геодетски работи од формат несоодветен за практична примена во зацртаната цел во формат кој би ги задоволувал условите за практична примена. Парцелите кои беа во форма на линиски објекти со заеднички јазли и чии број изнесуваше преку процес на чистење беа трансформирани во 3340 полигонски објекти соодветни за префрлање во ESRI опкружување, каде требаше да се изврши нивно поврзување со атрибутните податоци добиени во Еxcel формат. Бидејќи парцелите во својот изворен.dwg формат не беа поврзани со никакви податоци како на пример број на парцела или единствен идентификационен број, се појави проблем на нивно поврзување со Еxcel табелите со податоци. Овој проблем беше успешно надминат со создавање на систем од неколку операции во кои како медиум меѓу неповрзаните ентитети беа искористени броевите на парцелите кои како посебни точкасти објекти постоеа во засебен.dwg фаил. По завршувањето на оваа постапка се доби комплетен ГИС за парцелите кои се наоѓаа во зоната за времена и трајна експропријација. Податоците како името и адресата на сопственикот, типот на сопственоста, категоријата на земјиштето, културата, површината, бројот и името на катастарската општина и сл. станаа достапни со само едно кликнување на парцелата која е предмет на интерес. Во исто време се отворија и можности за анализи од типот на процентуална затапеност на земјиште во приватна и државна сопственост, процентуална застапеност на земјиште во посед на еден или повеќе сопственици, процентуална застапеност по категорија и култура на земјиште, степен на завршена експропријација, како и анализи на финансиска импликација на сите овие елементи во секоја фаза на планирање, проектирање, изведба и одржување, што е од посебен интерес на инвеститорот (Сл.5).

5 D2-11 5/7 Слика 5: Поставеност на столбни места и анализа на застапеност на парцели за експропријација според вид на култура Во овој дел се изработи и кратка еколошка студија за импактот кој изградбата на овој далековод ќе го има врз уништувањето на шумскиот фонд и другите зелени површини. o Чекор 4: Изработка на тематски мапи со податоци за вкрстување на далеководот со друга инфраструктура Вкрстувањата на трасата на далеководот со речната, патната, железничката, телекомуникациската, гасната мрежа како и дистрибутивната и преносната електро енергетска мрежа беа следниот предмет на интерес на овој проект. Истите беа изработени како посебни тематски нивоа за кои податоци беа црпени од Министерство за земјоделие, шумарство и водостопанство, Фондот за магистрални и регионални патишта, АД Македонски Телекомуникации и АД ЕСМ. Со внесување на сите овие тематски нивоа во една тематска мапа наречена Вкрстувања со друга инфраструктура се добија точните координати на местата на вкрстување, а со тоа се овозможи селективен пристап до одредена геолокација со вклучување на одреден број на инфраструктури од интерес, како и селективен пристап до одредена комунална инфраструктура по целата траса на далеководот (Сл. 6, Сл.7). Резултат на вака изработените мапи е олеснувањето на процесот на усогласување на трасата на далеководот, односно расчистување на коридорот со другите комунални организации.

6 D2-11 6/7 Слика 6: Вкрстување на далеководот со железничка мрежа. Слика 7: Вкрстување на далеководот со телекомуникациски мрежи. 2.2 Изработка на 3D модел Oд векторските дигитални мапи добиени од Државниот завод за геодетски работи каде изохипсите се внесени со еквидистанца од 2,5 м, со пречистување и обработка на.dwg фаиловите се изврши генерирање на 3D модел на делот од теренот по должина на целата траса на далеководот. Со тоа се доби тродимензионална представа на теренот која би требала да биде една од клучните помошни алатки во процесот на проектирање како и представа за надолжниот профил на далеководот по целата траса (Сл.8). 3 ЗАКЛУЧОК Слика 8: 3D модел на дел од 400 kv далековод и трасата. Иако предностите на Географските Информативни Системи во електро енергетскиот сектор во однос на другите конвенционални начини на работење се несогледливо големи, ќе наведеме само неколку: o Повеќекратна примена во процесот на анализа на теренот, проектирање и изведба; o Можности за едноставен, брз и сигурен пристап до сите релевантни податоци;

7 D2-11 7/7 o o o Графичка и текстуална презентација, визуелизација и статистичка анализа на податоците; Оптимализација при интервенции во простор и просторно моделирање; Неограничени можности за интердисциплинарно и мултикритериумско одлучување; Литература [1] Сашо Манасов, Гео Информациски Системи, Медис-информатика, Скопје [2] Чингоска Весна, Атанасиу Мичо, Илиевска Светлана, Ристовска Сузана, Воведување на Гео Информациски Системи во А.Д. ЕСМ, Скопје [3] Sue Veseth, GIS based Maps At Your Fingertips, Transmission & Distribution World, Vol. 52, No. 12, October 2000, pp [4] Harnessing the power of GIS for Energy Industries, Arc User, Vol. 2, No. 4, October-December 1999, pp