Концептуальный подход для создания цифрового генерального плана предприятия
В настоящее время для подавляющего большинства российских предприятий весьма важной задачей является создание актуального цифрового генерального плана. Если на предприятиях имеются данные генерального плана в цифровом виде, то, как правило, они выполнены в различных программных продуктах, а следовательно, находятся в разных форматах, зачастую несовместимых друг с другом. Или еще хуже — данные хранятся в виде бумажных чертежей и давно устарели. Подобная ситуация влияет на производительность предприятия, увеличивая время выполнения работ, связанных с вопросами капитального строительства. Таким образом, для успешной работы по созданию, использованию и хранению цифрового генерального плана предприятия крайне необходимо выбрать единую базовую платформу, что позволит хранить всю имеющуюся информацию и работать с ней в едином формате.
Данные генерального плана по своей сути являются пространственными объектами и имеют как географические, так и прямоугольные координаты. Поэтому для их формирования и работы с ними многие предприятия в свое время использовали инструментальные ГИС, например Mapinfo, ArcGIS, «Панорама», «ГИС Карта» и пр., обеспечивающие стандартный перечень работ: поиск, геокодирование, формирование и редактирование семантической информации. Безусловно, такой вариант возможен, однако не всегда функционал инструментальных ГИС обеспечивает весь комплекс работ по марке генплана, если речь идет о генеральном плане предприятия в классическом его понимании, например в построении картограммы.
В настоящее время для успешного ведения генерального плана предприятия требуется трехмерное моделирование, включающее создание трехмерной ЦМР (цифровой модели рельефа) в виде поверхностей, трехмерных откосов, модели проездов и т.д. Такой подход позволяет решать задачи, связанные с определением земляных работ, созданием проектных площадок по заданным параметрам, анализом взаимодействия объектов инфраструктуры в пространстве, с использованием не только координат X и Y, но и Z. К сожалению, функционал классических инструментальных ГИС изначально предназначался для работы с двумерными объектами и не позволяет решать названные нами задачи. В связи с этим встает вопрос о выборе специализированного программного обеспечения, удовлетворяющего всем требованиям, которые предъявляются к созданию и поддержке цифрового генерального плана предприятия.
В качестве такого ПО можно предложить AutoCAD Civil 3D от компании Autodesk. Он создан на базе популярной в России графической платформы AutoCAD и включает инструментальную ГИС — AutoCAD Map3D, которая позволяет в полном объеме работать с пространственными данными и поддерживает большинство известных ГИСформатов. В итоге у пользователя отпадает необходимость иметь несколько инструментальных ГИС для конвертации имеющейся цифровой информации из одного формата в другой. AutoCAD Map 3D обеспечивает работу с наиболее популярными ГИСформатами как напрямую, так и через инструмент импорта данных. При этом вся информация сохраняется в графическом формате DWG, часто используемом для хранения данных при выполнении проектных работ.
Рис. 1. Цифровой генеральный план
Пакет инструментов, входящих в AutoCAD Civil 3D, позволяет решить практически любые задачи, стоящие перед специалистами отдела генерального плана предприятия, что повышает эффективность и корректность выполнения работ. Не самую последнюю роль при этом играет локализация программного продукта по нормативным требованиям, предъявляемым к предприятиям Российской Федерации.
Наличие удачно выбранного программного продукта, позволяющего эффективно и плодотворно работать, — это всего лишь часть решения задачи по созданию цифрового генерального плана предприятия. Не менее важной остается задача, связанная с получением актуального информационного обеспечения для создания и успешного функционирования цифрового генерального плана.
Как уже отмечалось, в настоящее время у большинства предприятий данные представлены в бумажном виде. В связи с этим острой становится проблема получения актуальной цифровой информации в кратчайшие сроки и при минимальном капиталовложении.
Как правило, нам приходится сталкиваться с двумя наиболее распространенными ситуациями. Первая из них заключается в том, что в бумажном виде есть вся информация, и ее необходимо быстро оцифровать. При этом не рассматривается вопрос актуальности — первоочередной становится задача перевода данных в цифровой вид. Вторая распространенная ситуация: абсолютно вся имеющаяся бумажная информация устарела, необходимо провести новую съемку всего предприятия, при этом капиталовложения и временной фактор в расчет не берутся.
Специалисты ГК «Русский САПР» предлагают методологию, апробированную на ряде крупных предприятий во время проведения работ по созданию цифрового генерального плана. Она состоит из следующих этапов:
- Проведение аудита всей имеющейся информации по генеральному плану предприятия.
- Разработка технологического решения актуализации имеющейся информации.
- Формирование цифрового информационного обеспечения генерального плана предприятия.
На первом этапе проводится аудит всей имеющейся информации по частям генерального плана предприятия, хранящейся как в цифровом, так и бумажном виде. Во время работ проводится оценка вида представления, качества и актуальности имеющейся информации.
Как уже отмечалось, информация может быть представлена как в цифровом, так и в бумажном виде. Поэтому необходимо составить схему покрытия территории предприятия имеющейся информацией. В результате мы получим схему «Наличие и тип имеющейся информации», на которую наносятся данные по виду представления информации, а также автоматически прорисовываются «белые» пятна, показывающие, где такая информация отсутствует. Одновременно составляется таблица со списком цифровых данных, их форматом, по возможности указывается их происхождение, год формирования и расположение на схеме.
В качестве критериев оценки качества имеющейся информации для бумажных данных используются такие параметры, как физическая сохранность материала, загрязненность, четкость графического изображения, целостность, и многие другие. Формируется таблица со списком чертежей, карт, планов и данных оценки по критериям, а также их местоположением на схеме. Для цифровых данных в первую очередь это возможность корректного просмотра, с целью осуществления которого необходимо определить программный продукт, используемый для формирования этих данных, систему координат, наличие условных знаков, необходимых для корректной визуализации библиотеки, и т.д.
Важный фактор оценки имеющейся информации — анализ ее актуальности. Как правило, данный вопрос можно решить несколькими путями: проведением тестовой инструментальной геодезической съемки, сравнением ситуации по данным «свежего» дистанционного зондирования или просто выходом с имеющейся картой на местность. При этом выбираются наиболее характерные участки территории предприятия. Исходя из проведенных работ и анализа, на основе первой формируется вторая схема «Актуальность имеющейся информации», необходимая для выбора технологического решения по формированию информационного обеспечения.
Рис. 2. Картограмма
На следующем этапе вырабатывается решение для формирования цифровой информации с использованием полученных во время аудита схем и таблиц информационных ресурсов. Предварительно составляется схема «Приоритетов», в которой указываются наиболее востребованные участки территории предприятия, где планируются или уже ведутся работы. Проводится анализ имеющихся данных, на основании которого выполняются следующие виды работ:
- сканирование бумажного материала;
- векторизация отсканированного материала;
- ввод и редактирование семантической информации;
- инструментальная съемка местности;
- проведение аэрофото или спутниковой съемки.
На основании анализа имеющихся данных принимается решение о видах и месте проведения работ. Например, если информация о подземных и надземных объектах представлена в бумажном виде и необходимо провести только небольшую корректировку объектов на поверхности земли (при этом исходный материал находится в удовлетворительном состоянии), проводится только сканирование с последующей векторизацией. При полном отсутствии информации на необходимую часть территории предприятия требуется выполнение большего объема работ, а именно, геодезическая съемка, аэрофото или спутниковая съемка — в зависимости от текущей ситуации. Предположим, что на ряде областей территории в ближайшее время не планируется никаких видов работ, а актуальность данных на бумажных носителях весьма сомнительна. В таком случае можно использовать отсканированный материал в виде растровой подложки, а актуализацию отложить. Аналогичным образом поступают и с имеющейся цифровой информацией.
Решения по видам выполняемых работ принимаются индивидуально для каждого конкретного участка, в зависимости от приоритетности и информационной обеспеченности.
Ввод редактирования семантической информации осуществляется вручную либо с помощью инструментов геокодирования с применением функционала инструментальной ГИС. Хранение семантики осуществляется как внутри самой карты (плана, чертежа), так и в виде ссылочных файлов или непосредственно в СУБД.
На втором этапе, с учетом ранее проведенных работ и с использованием полученных схем и таблиц, вырабатывается решение по актуализации имеющейся информации исходя из заданных критериев приоритетности. В отличие от предыдущего этапа, на котором проводилось формирование цифровой информации, здесь достаточно только ее обновления с применением тех же самых средств и методов.
На заключительном этапе при необходимости производится сшивка данных либо, наоборот, разбивка, к примеру, по планшетам. Завершается процесс формирования информационного обеспечения цифрового генерального плана предприятия созданием хранилища данных.
Стоит отметить, что следующим и постоянным этапом, распространяющимся на весь жизненный цикл цифрового генерального плана предприятия, является поддержание его в рабочем и актуальном состоянии, что подразумевает оперативное внесение всех изменений, происходящих на территории предприятия.
Имея в наличии актуальное цифровое информационное и программное обеспечение, можно говорить о завершении основных работ по созданию цифрового генерального плана предприятия.
