5 - 2013

Концептуальный подход для создания цифрового генерального плана предприятия

Андрей Татарников
Ведущий инженер направления ГИС компании «Бюро САПР»

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

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:

  1. Проведение аудита всей имеющейся информации по генеральному плану предприятия.
  2. Разработка технологического решения актуализации имеющейся информации.
  3. 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

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. 

САПР и графика 5`2013