WYKŁAD 1 07.10.2013r.

GIS- (ang. Geographical Information System) geograficzny system informacji jest komputerowym systemem zdobywania, przechowywania, sprawdzania, integrowania, manipulowania, analizowania i prezentowania danych odniesionych do powierzchni Ziemi.

Podstawowe funkcje w technologii GIS:

-przetwarzanie danych,
-wizualizacja podejmowanych decyzji,
-pozyskanie danych

Trzy główne cechy GIS:
1. GIS udostępnia mechanizmy wprowadzania, gromadzenia i przechowywania danych przestrzennych oraz zarządzanie nimi. Zapewnia ich spójność i pozwala na wstępną weryfikację

2. Na podstawie zgromadzonych danych możliwe jest przeprowadzenie specyficznych analiz opierających się na relacjach przestrzennych między obiektami,

3. Wyniki analiz przestrzennych przedstawione mogą być w postaci opisowej, tabelarycznej bądź graficznej jako mapy, wykresy lub rysunki w żądanej postaci.

GIS a SIT

GIS

- W środowisku geografów, kartografów i inżynierów

- Do małych skal. Najczęściej spotykane na świecie systemy informacji odnoszą się, pod względem informacji, do map średnio i drobnoskalowych.

- Używany także w znaczeniu węższym, odnoszącym się do komercyjnego oprogramowania

- Bardziej rozpowszechniony i zaakceptowany na świecie

SIT

- W polskim środowisku geodetów

- Odnoszący się do małych skal

OBIEKTY W GIS

-obiekty fizycznie naturalne i sztuczne,
-obiekty w rozumieniu społecznym,
-obiekty w rozumieniu ekonomicznym,
-obiekty w rozumieniu geograficznym

a także:
-zjawiska przyrodnicze,
-zjawiska społeczne,
-zjawiska ekonomiczne

Obiekty te są identyfikowane w odniesieniu do Ziemi.

KLUCZOWE ELEMENTY GIS
-sprzęt komputerowy,
-oprogramowanie,
-dane,
-ludzie i wewnętrzne organizacje instytucji,
-cele, zadania, metody-procedury

Sprzęt – główne komputery, urządzenia peryferyjne, które służą do pozyskiwania danych ze źródeł oraz prezentacji i wprowadzania informacji

Oprogramowanie – wprowadzanie, przetwarzanie, prowadzenie analiz, modelowanie. Użytkownik powinien otrzymać takie dane jakich potrzebuje.

Dane – nie ma ograniczeń we wprowadzaniu danych, najbardziej wartościowa część GIS (koszt 180%)

Ludzie- odpowiedzialni za oprogramowanie (10-12 firm na świecie), sprzedawcy baz danych, administracja i obsługa serwisowa, wprowadzający dane, ludzie wykorzystujący bazę danych do swojej działalności.

WYKŁAD 2 14.10.2013r.

Składniki bazy GIS

1. BAZA PRZESTRZENNA- należą do niej dane graficzne o obiekcie w przestrzeni (kształt obiektu i jego lokalizacja) odniesione do powierzchni Ziemi-odpowiadają na pyt: Gdzie?, Jak?

2. BAZA DANYCH NIEPRZESTRZENNYCH - dane opisowe, opisujące cechy i jakość elementów -odpowiadają na pyt: Co?

MAPA CYFROWA- mapa ta łączy ze sobą dane graficzne z danymi opisowymi. Informacje te zwykle przechowuje się w rozdzielny sposobów, jednak bardziej zaawansowane systemy zarówno dane graficzne jak i opisowe traktują jako całość i przechowują całą mapę w jednej bazie danych. Elementy graficzne połączone są z bazą danych w sposób niewidoczny dla użytkownika. Wszystkie operacje wymagające tego połączenia wykonywane są automatycznie i nie wymagają zbyt dużej wiedzy użytkownika na ten temat. Mapa cyfrowa zapisywana jest w formacie wektorowym bądź rastrowym.

MAPA WEKTOROWA- składa się z grupy obiektów, które są opisywane są współrzędnymi o przyjętym układzie współrzędnych. Można w ten sposób przedstawić dane o wysokiej dokładności np. granice dziełek, zarysy budynków, pasy ulic, sieci przesyłające wodę, kanalizację, gaz, energię elektryczną itp.

MAPA RASTROWA- wykorzystuje się siatkę punktów(pól) o określonych wielkościach i kolorach, które w sumie tworzą obraz. Mapa ta jest fotografią. Każdemu polu (pikselowi) przypisana jest określona wartość. Im mniejszy piksel tym dokładniejszy jest obraz, ale pochłania więcej energii. Wykorzystywana np. do opisu rzek (nieregularny kształt).

MODEL RASTROWY

1. Zalety:

• Prosta struktura danych

• Łatwość nakładania różnych warstw tematycznych i łączenia ich z danymi teledetekcyjnymi,

• Dobry do prowadzenia analiz przestrzennych ze zmiennymi ciągłymi

• Jednakowa wielkość elementów ułatwia modelowanie zjawisk przestrzennych

1. Wady:

• Rozrzutne gospodarowanie pamięci komputera,

• Przybliżone wyniki obliczeń długości i powierzchni,

• Utrudniona analiza struktur sieciowych,

• Zmiana odwzorowania wymaga długotrwałych obliczeń,

• Zastosowanie większych elementów (pikseli) w celu ograniczenie wielkości zbioru

MODEL WEKTOROWY

1. Zalety:

• Zwarta i klarowna struktura danych(oszczędne gospodarowanie pamięcią komputera)

• Dokładne odtworzenie położenia obiektów,

• Zachowanie topologii w modelach struktur sieciowych,

• Przejrzysta organizacja warstw tematycznych

• Łatwa aktualizacja danych

1. Wady

• Złożona struktura danych

• Symulacje są utrudnione ze względu na zróżnicowanie topograficzne obiektów

• Trudniejsza interpretacja wielu nałożonych warstw tematycznych,

• Zróżnicowanie przestrzenne nie jest przedstawione w sposób jawny

• Urządzenia do kreślenia i druku są drogie

Czynniki rzutujące na jakość GIS - Przydatność bazy danych typu GIS zależy od następujących czynników:

-stopnia pokrycia rozważanego obszaru mapami cyfrowymi,
-liczby warstw tematycznych,
-aktualności danych,
-jakości informacji

WYKŁAD 3 21.10.2013r.

Dane i ich pozyskiwanie:

Proces budowania bazy danych w technologii GIS jest kosztowny. Wydatki na pozyskiwanie danych są szczególnie duże w pierwszych latach tworzenia GIS – odtworzenie historii i stanu aktualnego obiektów. Wynika to z ogromnej pracochłonności związanej ze zmianą danych analogowych na cyfrowe, a następnie porządkowaniem i redagowaniem nowych zasobów.

ŹRÓDŁA DANYCH

Dane przestrzenne wykorzystywane przez GIS muszą być zapisane w odpowiednim, cyfrowym formacie. Mogą być one uzyskiwane z różnych źródeł, którymi są m. in:

-dokumentacja już istniejąca w przedsiębiorstwie – papierowa (mapy kartoteki, formularze, karty pracy urządzeń, rysunki itp.), elektroniczna, dane zarchiwizowane w innych bazach, zdjęcia, filmy wideo
-dane zakupione od organizacji statystycznych,
-bezpośrednie pomiary na sieci - powiązanie monitoringu z bazą danych i przekazywanie on-line wyników pomiarów: np. przepływów, stężeń wskaźników zanieczyszczeń wody, ciśnienia itp. (monitoring to nie to samo co sterowanie)
-istniejące mapy numeryczne,
-zdjęcia lotnicze i obrazy satelitarne, GPS
-istniejące bazy danych typu GIS- import lub przetworzenie danych
-połączone źródła danych

KONWERSJA DANYCH

Konwersje analogowych danych do postaci cyfrowej wykonuje się w dwojaki sposób:

1. DIGITALIZACJA- podczas której specjalne urządzenia elektroniczne kwantują i zapisują dane w formacie wektorowym lub rastrowym. Do wprowadzania danych wektorowych głownie stosowane są digitizery (pracochłonne).

2. SKANOWANIE- za pomocą skanera, w wyniku czego uzyskuje się dane w formacie rastrowym. W skanerze obraz cyfrowy jest tworzony przez szereg elementów fotoczułych tworzących linię, która systematycznie rejestruje intensywność światła odbitego od oryginalnego rysunku analogowego.

GROMADZENIE DANYCH

GPS (ang. Global Positioning System)- system nawigacji sanitarnych, składa się z 24 satelitów Ministerstwa Obrony Stanów Zjednoczonych, rozmieszczonych w sześciu planach orbitalnych. Sygnał jest dostępny na całym globie, a korzystanie z niego jest bezpłatne. Dokładność pomiarów może wahać się od centymetra (odbiorniki geodezyjne) do ok 10 metrów (proste odbiorniki nawigacyjne).

Przykłady zastosowań GIS

- transport

- planowanie przestrzenne

- ochrona środowiska

- służby specjalne – straż pożarna

- wodociągi i kanalizacje

- obszary zalewowe

- profile hydrotechniczne

- stężenie BZT5

WYKŁAD 4 28.10.2013r.

GIS w zarządzaniu systemami wodociągowymi i kanalizacyjnymi.

Generalnym zadaniem GIS jest znaczne usprawnienie procesu zarządzania majątkiem przedsiębiorstwa i pomoc przy podejmowaniu decyzji.

Przykłady zadań

Technologia GIS znajduje w przedsiębiorstwie wodociągów i kanalizacji zastosowanie wszędzie tam, gdzie stajemy przed problemem wyboru, np.

-Jak zaplanować strategię rozwoju sieci wodociągowej i kanalizacyjnej dla danego obszaru miasta,
-Gdzie zlokalizować nowe ujęcia wody, stację uzdatniania, pompownię, oczyszczalnie ścieków itp.
-Jaką trasą przeprowadzić nowe przewody wodociągowe, a w szczególności rurociągi przesyłowe mające znaczenie strategiczne dla zaopatrzenia w wodę dużych jednostek osadniczych lub w systemach grupowych,
-Jaką należy wybrać trasę jak najszybszego dojazdu do miejsca nagłego zdarzenia/ awarii,
-Jak zaplanować optymalny harmonogram planowych czynności eksploatacyjnych (nadzorowania i obsługiwania) dla sieci.

KORZYŚCI
-racjonalizacja i weryfikacja inwentaryzacji,
-scentralizowanie informacji i danych, co znacznie usprawnia kontrolę i sterowaniem pracą całego systemu wodociągowego czy kanalizacyjnego oraz poszczególnymi urządzeniami,
-ułatwienia dostępu do danych oraz szybki przekaz informacji,
-umożliwienie bieżącej i ciągłej kontroli parametrów hydraulicznych i jakościowych związanych z funkcjonowaniem sieci wodociągowej/kanalizacyjnej (baza danych z możliwością rejestracji wyników z monitoringu)- współpraca z monitoringiem,
-stworzenie możliwości pełnej i praktycznie nieograniczonej analizy symulacyjnej pracy sieci i urządzeń- współpraca z modelem sieci,
-usprawnienie procesu usuwania awarii,
-racjonalne planowanie rozwoju i modernizacji obiektów wodociągowych i kanalizacyjnych,
-znaczne usprawnienie obsługi klienta- rozliczenia za dostawę wody i odbiór ścieków (odbiorcy usług) oraz szybkie i dokładne przygotowanie warunków podłączenia do sieci wodociągowej(projektanci)

OBIEKTY W GIS – wodociągi i kanalizacje
- Obiekty w rozumieniu technicznym (przewód, zasuwa, hydrant, studzienka, rewizyjna, przewody o określonym stanie technicznym, fragment sieci przewodów o określonym wieku itp.).

- Obiekty w rozumieniu społecznym (grupy odbiorców z danego rejonu itp.).

- Obiekty w rozumieniu ekonomicznym (koszty traconej wody w określonym przedziale, koszty odnowy przewodów danej kategorii itp.).

- Obiekty w rozumieniu obszarowym (geograficznym) (rejony zaopatrzenia w wodę, strefy ciśnienia, dzielnice miasta itp.).

- Obiekty w rozumieniu ekonomiczno-obszarowym (geograficznym) np. koszty traconej wody w określonym rejonie miasta.

IDENTYFIKACJA OBIEKTÓW- podstawa modelu infrastruktury technicznej

Identyfikacja obiektów powinna umożliwić:
-tworzenie różnych struktur i klasyfikacji obiektów dla potrzeb:
*ewidencji sieci i awarii,
*sprawozdawczości,
*raportowania,
*ocen przekrojowych,
*analiz statycznych,
-analizy awaryjności i ocena niezawodności (obliczanie wskaźników)
-ustalenie stanów zagrożenia i oceny ryzyka,
-budowę modelu sieci

Podstawowe cechy opisujące obiekty techniczne sieci wodociągowej:

1. Lokalizacja obiektu
   *ulica/ulice
   *odcinek-numery węzłów ograniczających, w węzłach rzędne terenu i osi przewodów,
   *przyłącze- adres, rzędna terenu, osi przewodu w miejscu podłączenia

2. Nr indentyfikacyjny obiektu

3. Materiał

4. Średnica

5. Długość odcinka przewodu

6. Rok oddania do eksploatacji

7. Typ połączeń

8. Warunki gruntowo-wodne w miejscu gdzie znajduje się obiekt (grunt suchy, nawodniony, zwarty, sypki itp.), w miejscu zainstalowania obiektu

9. Nawierzchnia terenu w miejscu zainstalowania obiektu – utwardzona (asfalt, kostka, beton, inne), nieutwardzona

10. Status prawny terenu, gdzie znajduje się obiekt(prywatny, publiczny)

Podstawowe cechy opisujące obiekty techniczne sieci kanalizacyjnej:

1.Lokalizacja obiektu -

- ulica/ulice;

*odcinek - n-ry węzłów ograniczających, w węzłach: rzędne terenu i dna (osi) przewodu; -- studzienka - rzędna terenu, dna (osi) przewodu wchodzącego i wychodzącego, informacja o występowaniu hermetycznego włazu.

* studzienka zbiorcza z zaworem opróżniającym- rzędna terenu, dna (osi) przewodu wchodzącego i wychodzącego,

*wpust deszczowy - rzędna terenu, dna przewodu wychodzącego,

* pompownia – rzędna terenu, dna pompowni, dna przewodu wchodzącego, osi przewodu wychodzącego, reżim pracy pomp w funkcji poziomu napełnienia zbiornika.

* przyłącze (przykanalik) – adres, rzędna terenu, dna włączenia do kanału,

* przelew burzowy – długość i rzędna progu przelewu.

2. Nr identyfikacyjny (inwentaryzacyjny)

3. Materiał

4. Przekrój (rodzaj np. gruszkowy, kołowy) i rozmiar

5. Długość odcinka przewodu (kanału)

6. Rok oddania do eksploatacji

7. Typ połączeń

8. Warunki gruntowo-wodne w miejscu, gdzie znajduje się obiekt (grunt suchy, nawodniony; zwarty, sypki itp.)

9. Nawierzchnia terenu w miejscu funkcjonowania obiektu (utwardzona – asfalt, kostka, beton inne; nieutwardzona)

10. Status prawny terenu, gdzie znajduje się obiekt (prywatny, publiczny)

WYKŁAD 5 18.11.2013r.

Przykład bazy danych – pierwsza generacja

Baza danych o nazwie EWIDENCJA-AWARIE (EWI-AWA) składa się z sześciu modułów, które współpracując ze sobą tworzą pełny zakres możliwości systemu.

Przykłady efektywnego wdrażania GIS w wybranych przedsiębiorstwach wodociągów i kanalizacji Efektywność wdrożenia GIS w Wassex Water Services i w Yorkshire Water w Wielkiej Brytanii

- Argument przemawiający za wdrożeniem - niezbędna pomoc przy kierowaniu i zarządzaniu ogromną ilością danych.

- Wprowadzanie systemu GIS potraktowano jako nieuchronną, a zarazem długotrwałą inwestycję.

- Wdrożony system nałożył podstawowe standardy i dyscyplinę w nadawaniu ważności danych o majątku przedsiębiorstwa, które mogą być używane przez wszystkie wydziały.

- Dane dotyczące majątku zostały uwiarygodnione i dają podstawę do bardziej racjonalnego planowania i gospodarowania finansami.

- Całe przedsięwzięcie pomogło w ujednoliceniu zapisu danych, kontrolowaniu i utrzymaniu centralnej bazy danych oraz jej aktualizacji.

- Pozwoliło to na proste, bezpośrednie pokazanie operacyjnych niedomagań sieci wodociągowej i kanalizacyjnej poprzez wyświetlenie na ekranie miejsc awarii wraz z ich opisem, np.: miejsc i częstotliwości przecieków, skarg klientów, pęknięcia rur itp.

Efektywność wdrożenia GIS w przedsiębiorstwie wodociągowym w Yokosuka City Waretworks Bureau w Japonii

-GIS stał się pomocny w usprawnieniu pracy wodociągów oraz obsługi odbiorców wody, poprzez minimalizację skutków zbyt niskiego ciśnienia, przerw w dostawie wody, szybszą odpowiedź na skargi oraz zapewnianie niezbędnej informacji o awariach bądź przeciekach.

-Dodatkowo GIS dał możliwość przeanalizowania na nowo struktury sieci wodociągowej pod wieloma względami.

-Skrócony został czas potrzebny na wykonanie wielu operacji

Efektywność wdrożenia GIS w Komunalnym Przedsiębiorstwie Energetyki Cieplnej w Bydgoszczy

Cel wdrożenia – zapewnienie niezawodnej dystrybucji energii cieplnej do klienta

Główne założenia do wdrożenia:

- racjonalny czas wdrożenia systemu informacji,

- elastyczność aplikacji pod kątem specyficznych potrzeb przedsiębiorstwa,

- możliwość dalszego rozbudowania systemu,

- gwarancja niezawodności i dostępność serwisu

WYKŁAD 6 25.11.2013r.

GIS w zarządzaniu systemami wodociągowymi i kanalizacyjnymi - współpraca z innymi modułami systemu zarządzania

WSPÓŁPRACA GIS – przykłady

- AF/AM (ang. Automated Mapping/Facility Management), – system kompleksowego zarządzania majątkiem technicznym,

-WMS (ang. Work Management System) - system wspomagający organizację prac związanych z utrzymaniem i rozwojem majątku technicznego, a w szczególności sieci,

- DocMan(ang. Documents Management System) - repozytorium dokumentacji, prowadzonych działań i dokumentów,

- MDB (ang. Measurement Data Base) - system zapewniający kompleksowe zarządzanie danymi pomiarowymi,

- CRM (ang. Customer Relationship Management) - system wspomagający zarządzanie relacjami z klientami,

- SCADA (ang. System Control and Data Acquisition), Billing, Modele, Monitoring.

Mb_GIS Edytor – aplikacja edycyjna -możliwość edycji sieci przewodów i ich uzbrojenia (zasuw, hydrantów itp.) na mapie adresowej miasta

Mb_AM/FM - System Ewidencjonowania Majątku.

Mb_WMS - System Zarządzania Pracami

Mb_DocMan - System Zarządzania Dokumentacją

Zintegrowany System Zarządzania Infrastrukturą Techniczną (ZSZIT) przedsiębiorstwa

Specyfika infrastruktury sieciowej

Charakterystyczne cechy systemów dystrybucji wody i sieci kanalizacyjnych:

-rozproszona struktura sieci,

-wielofunkcyjność (zapewnienie jednoczenie: ilości, jakości, ciśnienia wody dostarczanej odbiorcom siecią wodociągową; odprowadzenie określonej ilości ścieków przy nie przekroczeniu dopuszczalnych napełnień a także wskaźników zanieczyszczeń w sieci kanalizacyjnej);

-ciągłość realizacji wszystkich funkcji.

GIS W MODELOWANIU SIECI

Integracja GIS z modelem i monitoringiem sieci

Modelowanie sieci

Modelowanie komputerowe jest zagadnieniem bardzo szerokim i wymagającym połączenia wiedzy teoretycznej i praktycznej z wielu dziedzin:

-hydraulika przewodów i specyfika funkcjonowania sieci

-współpraca sieci z innymi elementami sieci wodociągowej np. zbiorniki, pompownie i kanalizacyjnej np. przelewy, zbiorniki

-badania terenowe na sieci i interpretacja wyników; starzenie materiału przewodów

-monitorowanie opadów i charakterystyka zlewni w przypadku sieci deszczowej; zasad rejestracji parametrów deszczu i opisu zlewni

Ważniejsze cechy współpracy GIS z modelem sieci

1. Automatyczny transfer danych o sieci (struktury i danych technicznych).

-Dane mogą być importowane z bazy wg różnych kryteriów istotnych dla użytkownika jak np. granice rozpatrywanego obszaru jednostki osadniczej, rodzaju przewodów (np. tylko magistrale - sieć wod, kolektory główne – sieć kan).

-Konwersja danych z formatu przyjętego w GIS do oprogramowania modelu sieci powinna się odbywać automatycznie.

2. Automatyczny transfer ilości wody doprowadzanej do odbiorców / ścieków dopływających do sieci.

-Ilości dostarczanej wody/dopływających ścieków powinny być importowane z precyzyjnie opisanej bazy danych zawierającej szczegółowe rejestracje - zużycia wody i określone na tej podstawie ilości ścieków bytowych

-Ilości wód opadowych - z innych modeli opadów

-Powinna być uwzględniona lokalizacja punktów rozbioru wody/dopływu ścieków.

-Ilość wody/ścieków i lokalizacja punktów dopływu/odbioru powinny być użyte do automatycznego określania i alokacji właściwych rozbiorów/dopływów węzłowych w każdym węźle przyjętego modelu sieci.

3. Zdefiniowanie chropowatości rur według takich kryteriów jak np.

–materiał przewodu

–średnica przewodu

–wiek przewodu.

4. Uproszczenie modelu według różnych kryteriów (w zależności od potrzeb użytkownika).

5. Łatwiejsza i szybsza kalibracja hydrauliczna modelu sieci wyeksportowanej z GIS - dzięki dokładnym i precyzyjnym danym opisującym model. Kalibrację modelu można usprawnić jeszcze bardziej, jeśli GIS współpracuje z systemem monitoringu sieci.

Modelowanie sieci - korzyści (wybrane)

-Osiąganie optymalnych parametrów pracy sieci w określonych sytuacjach

-Optymalne wykorzystanie istniejącej infrastruktury technicznej

-Identyfikacja i analiza nieprawidłowości w pracy sieci,

-Projektowanie modernizacji istniejącej sieci w tym, ocena wpływu nowych elementów na pracę sieci,

-Ocena efektów napraw i remontów – ocena efektywności eksploatacji,

-Ocena wpływu zmian w sieci na jej funkcjonowanie w wyniku podłaczenia nowych odbiorców lub kanalizowania nowych obszarów

-Określanie maksymalnej przepustowości sieci

-Wspomaganie planowania systemu ograniczania strat wody lub kontroli infiltracji i eksfiltracji w sieci

-Umożliwienie oceny kosztów przyszłych inwestycji

-Planowanie i weryfikacja systemu monitoringu sieci,

OCENA AWARYJNOŚCI Z GIS

Identyfikacja i opis zdarzeń awaryjnych

System powinien umożliwiać gromadzenie, przechowywanie i przetwarzanie co najmniej następujących danych

A. Dane identyfikujące fakt zdarzenia, uszkodzony obiekt i jego otoczenie

-osoba lub firma zgłaszająca awarię

- osoba która przyjęła zgłoszenie

- sieć, na której wystąpiło zdarzenie - wodociąg, kanalizacja bytowa, kanalizacja deszczowa

-typ uszkodzonego obiektu i nr identyfikacyjny - np. odcinek rury stal DN100, złacze kielichowe rury z żeliwa szarego DN80, kanał DN200 kan bytowej, zasuwa żel DN 200, nr id.

-charakterystyka miejsca, w którym wystąpiło zdarzenie - rodz. gruntu, woda gruntowa, nawierzchnia itp.

- dane niezbędne do rozliczenia brygad,

-tereny zajęte na realizację zadania

-sprzęt i materiały wykorzystane do realizacji zadania

B. Dane charakteryzujące zdarzenie

-czas uszkodzenia

*data i godz. przyjęcia zgłoszenia uszkodzenia

* data i godz. rozpoczęcia naprawy

* data i godz. zakończenia naprawy (oddania do eksploatacji)

-postać uszkodzenia

*wg listy (słownika) – np. pęknięcie wzdłużne rury, kielicha, wypchnięcie uszczelnienia z kielicha, zator w kanale, załamanie kanału,

-przyczyna uszkodzenia

*wg listy (słownika) - np. złe wykonanie, korozja, zaniedbanie konserwacji, wada materiałowa, zmiany temperatury gruntu itp.

- skutki uszkodzenia

*np. wyłaczenie odcinka przewodu

* wartość strat związanych z awarią po stronie dostawcy wody np. ilość niesprzedanej wody (m3)

* wartość strat związanych z awarią po stronie konsumenta np. liczba mieszkańców pozbawionych wody/odciętych od kanalizacji, zakład(y) pozbawiony(e) wody, liczba zachorowań, zatruć itp.,

Przykładowy zakres danych opisujących zdarzenie awarii obiektu

1. Typ uszkodzonego obiektu i nr identyfikacyjny	Opis, wartość
2. Postać uszkodzenia1	Np. pęknięcie wzdłużne, poprzeczne, perforacja ścianki, wypchnięcie uszczelnienia, pęknięcie spawu, zerwanie śrub na złaczu, zablokowanie zasuwy itp.
3. Lokalizacja uszkodzonego obiektu	adres
4. Czas uszkodzenia -data i godz. zgłoszenia uszkodzenia -data i godz. rozpoczęcia naprawy -data i godz. zakończenia naprawy (oddania do eksploatacji )
5. Przyczyna uszkodzenia1 (najbardziej prawdopodobna)	Np. złe wykonanie, korozja, zaniedbanie konserwacji, wada materiałowa, zmiany temperatury gruntu itp.
6. Skutki uszkodzenia - Bezpośrednie	Np. wyłaczenie odcinka przewodu, liczba mieszkańców pozbawionych wody itp.
- Koszt usunięcia uszkodzenia, zł
- Wartość strat związanych z awarią po stronie dostawcy wody	Np. ilość wody niesprzedanej (m3)
- Wartość strat związanych z awarią po stronie konsumenta	Np. liczba zachorowań, zatruć itp., zgonów

Zasady wdrażania GIS do zarządzania systemami wodociągowymi i kanalizacyjnymi

Etapy planowania i wdrażania GIS:

1. Utworzenie zespołu wdrożeniowo-koordynującego

2. Określenie celów przedsięwzięcia i użytkowników

3. Analiza potrzeb i ograniczeń

4. Przygotowanie dokumentacji przetargowej i przeprowadzenie przetargu

5. Wykonanie projektu pilotowego

6. Zainstalowanie pełnego oprogramowania i sprzętu oraz szkolenia użytkowników

7. Pozyskiwanie i wprowadzanie danych

8. Utrzymanie, eksploatacja, aktualizacja oraz użytkowanie systemu

I. Zespół wdrożeniowo-koordynacyjny

- Odpowiedzialność za efektywne wdrożenie i prawidłowe wykorzystywanie bazy GIS w przedsiębiorstwie, a w szczególności zapewnienie aktualności bazy danych

- Zmiany w strukturze organizacyjnej przedsiębiorstwa – niewielkie

- Skład zespołu (minimalny):

*administrator systemu

*użytkownik pracujący na stanowisku edukacyjnym

* specjaliści zajmujący się kluczowymi modułami systemu zarządzania infrastrukturą przedsiębiorstwa np. modelowaniem, monitoringiem

- Brak zespołu – zagrożenie dla pomyślnego zrealizowania projektu

II. Cele przedsięwzięcia i użytkownicy GIS

Cel główny: wspomaganie zarządzania systemem dystrybucji wody i systemem kanalizacji – po całkowitym wypełnieniu bazy danymi ewidencjonującymi sieć wraz z awariami

Użytkownicy:

- administrator systemu

- menadżerowie z różnych działów przedsiębiorstwa (technicznych, finansowych, organizacyjnych), a przede wszystkim zarządzający w sposób bezpośredni obiektami i ich eksploatacją, którzy potrzebują na ogół wizualizacji sieci, stanu zaawansowania prac, wykazów syntetycznych charakteryzujących stan sieci i awarii itp.

- zespół, który będzie edytował dane

- użytkownicy, którzy korzystają z danych wprowadzonych ewentualnie już przetworzonych w bazie w swojej bieżącej działalności np. do analizy rozkładu ciśnienia w sieci, oceny awaryjności, wydawania warunków podłączenia do sieci, realizacji prac na sieci i ich dokumentowania w systemie, przygotowania raportów, sprawozdań itp.

III. Analiza potrzeb i ograniczeń

- określenie zakresu wymaganej funkcjonalności GIS w obszarze wprowadzania, przetwarzania i wprowadzania przetworzonych danych, a także współpracy z innymi systemami

- określenie zakresu, ilości i wymagań co do danych wejściowych ze szczególnym uwzględnieniem istniejących zasobów przedsiębiorstwa

- ustalenie wymaganych modeli danych najlepiej spełniających oczekiwania użytkowników oraz zdefiniowanie warstw tematycznych

- określenie potrzeb w zakresie sprzętu i oprogramowania ze szczególnym uwzględnieniem istniejących zasobów przedsiębiorstwa

-analiza kosztów i korzyści (finansowych i pozafinansowych)

IV. Przygotowanie dokumentacji przetargowej i przeprowadzenie przetargu

Zgodnie z Ustawą o zamówieniach publicznych. Specyfikacja Istotnych Warunków Zamówienia (SIWZ), a w tym opis Przedmiotu Zamówienia.

V. Wykonywanie projektu pilotowego

- na wybranym niewielkim obszarze sieci

- możliwość:

* przetestowania oprogramowania i sprzętu

* weryfikacja organizacji pozyskiwania danych

* weryfikacja wcześniejszych ustaleń na etapie III (analiza potrzeb i ograniczeń)

- podniesienie umiejętności zespołu wdrożeniowego

VI. Zainstalowanie pełnego oprogramowania i sprzętu oraz szkolenia użytkowników

Po pozytywnym zakończeniu projektu pilotowego i uzyskaniu odpowiednich doświadczeń może zaistnieć potrzeba zweryfikowania procesu pozyskiwania danych, uzupełnienia lub wymiany części oprogramowania lub sprzętu komputerowego.

VII. Pozyskiwanie i wprowadzanie danych

- najbardziej pracochłonny etap procesu wdrażania

- tworzenie pełnej bazy danych dla całej infrastruktury technicznej zgodniej z założonymi celami i wnioskami z analizy potrzeb

- zasilenie zasobów bazy wraz z wyjaśnieniem nieścisłości, skanowanie i wprowadzanie dokumentacji technicznej do systemu, wektoryzacja, a także skanowanie i kalibracja map

VIII. Utrzymanie, eksploatacja, aktualizacja oraz użytkowanie systemu

-zapewnienie systematycznego serwisu i możliwości rozbudowy zarówno oprogramowania jak i warstwy sprzętowej

- zapewnienie niezakłóconej aktualizacji danych i ciągłej współpracy z innymi systemami funkcjonującymi w przedsiębiorstwie

- opracowanie zasad korzystania z systemu, jego obsługi i administrowania, które powinny być również przedmiotem szkoleń

- nadzór i pomoc techniczna w dalszej rozbudowie systemu

Bariery we wdrażaniu GIS – wybrane

- koszty i problemy w pozyskiwaniu wiarygodnych danych

-niedostateczna wiedza i doświadczenie użytkowników nt. funkcjonalności i zakresu współpracy GIS z innymi systemami

- brak tanich technologii informatycznych i czasu wdrażania

- obiektywne trudności we współpracy jednostek biorących udział we wdrażaniu GIS

- zbyt mało doświadczeń z dotychczasowych wdrożeń

- tworzenie zespołów związanych z wdrażaniem i użytkowaniem GIS

- mapa wektorowa sieci – skala „skażona”, bez podkładu geodezyjnego, brak niektórych obiektów, błędne odległości

- podkłady geodezyjne – niektóre sekcje nieaktulane, zła jakość, brak niektórych obiektów, niezgodność symboli i oznaczeń

- ewidencja obiektów wodociągowych i kanalizacyjnych – brak (lub skromny, mało szczegółów) opisu obiektów istniejących na mapie

- dokumentacja techniczna – brak niektórych obiektów, różne wersje, niezgodność dokumentacji powykonawczej z geodezyjną

- baza danych o sprzedaży wody – nieaktualne lub błędne adresy odbiorców wody, nieuporządkowane odczyty wodomierzy

Uwagi końcowe

- Obserwuje się duży postęp w rozwoju aplikacji GIS do zarządzania majątkiem przedsiębiorstw wodociągów i kanalizacji w ostatnich 10 – 15 latach.

- Proces wdrażania GIS ma miejsce głównie w największych przedsiębiorstwach wodociągów i kanalizacji.

- Projektuje się i realizuje współpracę z modelem (?) i monitoringiem sieci, a także z innymi systemami jak np. SCADA, systemem rozliczeń odbiorców usług wodociągowych i kanalizacyjnych.

- Najczęściej GIS jest dostępny w sieci komputerowej przedsiębiorstwa, a docelowym kierunkiem wdrażania jest wykorzystanie przeglądarek internetowych.

- Proces wdrażania nie jest jeszcze zakończony w żadnym z badanych przedsiębiorstw.