На платформе ArcGIS можно не только создавать и визуализировать красивые и наглядные карты, но и проводить интерактивный анализ и моделирование.
Рассмотрим моделирование по линейным объектам (магистральному трубопроводу). Для моделирования наши участки трубопровода, а также места соединений, точки подключений и вентили объединяются в геометрическую сеть, которая создается инструментами ArcGIS for Desktop.
Стрелками на скриншоте ниже указано направление движения воды по трубопроводу. Точками обозначено подключение к дому, гидранты или арматура — это пока все данные без оформления. Каждая точка содержит табличные описания, например, вентиль закрыт или открыт — эти описания входят в правила и используются в геометрической сети, например, если вентиль закрыт, то модель расчета движения воды по трубопроводу покажет участок, оставшийся без воды.
Точки и линии связаны друг с другом через специальные правила и вместе образуют геометрическую сеть. Немного о правилах геометрической сети. Правила необходимы, чтобы математическая модель повторяла реальную модель. Например, в сети водоснабжения гидрант может соединяться только с гидрантным ответвлением, а не с домовым вводом. Аналогично, трубы диаметром 10 дюймов могут соединяться с трубами диаметром 8 дюймов только через редуктор.
На основе таких данных в ArcGIS for Desktop готовится наглядная карта и инструменты моделирования и анализа.
С помощью геометрических сетей можно решать широкий круг задач:
[TH] Анализ (Analysis) [/TH][TH] Приложение [/TH]| Вычисление кратчайшего пути между двумя точками. | Различные коммунальные предприятия могут применять этот тип анализа в качестве метода инспектирования логической связанности сети и проверки связности между двумя точками. |
| Поиск всех соединенных и разъединенных элементов сети. | Электрические компании могут увидеть, какие части сети не подсоединены, и использовать полученную информацию для разрешения проблемы восстановления подключения. |
| Поиск петель или замкнутых контуров в сети. | Можно обнаружить место короткого замыкания. |
| Определение направления потока в ребрах, где заданы источники или приемники. | Менеджеры или инженеры могут наблюдать направление потока вдоль ребер, в ArcGIS направления потока могут применяться для выполнения сетевого анализа с определенным потоком. |
| Трассировка элементов сети вверх или вниз по течению от точки. | Компании водоснабжения могут определить, какие из вентилей закрыть при разрыве труб. |
| Вычисление кратчайшего пути вверх по течению от одной точки до другой. | Станции контроля состояния окружающей среды могут определить источник загрязнения потока. |
| Поиск всех элементов сети вверх по течению от множества точек и определение элементов, которые являются общими для всех. | Электроэнергетические компании энергосистемы общего пользования могут использовать звонки от пользователей, испытывающих перебои с электроснабжением, для определения местоположения сомнительных трансформаторов или оборванных линий. |
Приведем пример приложения, которое используется при отключении водоснабжения.
Задача: определить какое кол-во жителей останется без воды и какие вентили требуется перекрыть в случае ремонта на определенном участке трубопровода
Решение: интерактивное веб-приложение, которое позволяет через настроенную веб-панель добавить точку ремонта на карте, а система выполнит расчет и определит места, где необходимо перекрыть трубу и какое кол-во жителей останется без воды.
Пользователи: самые различные внутри организации, многие не знают ГИС, но в их работе требуются инструменты геопространсвенного анализа
Для решения задачи нам потребуется:
- ArcGIS for Desktop для подготовки карты водопровода, геометрической сети и инструмента моделирования (модели геообработки)
- ArcGIS for Server для многопользовательского доступа к данным и инструменту расчета зоны ремонта — на базе опубликованных на сервере данных и моделей собирается картографическое веб-приложение
- Веб-приложение можно написать, если есть разработчик, или собрать через визуальные конструкторы Esri, Например, я использовал новый конструктор WebApp Builder, который создает приложения на базе HTML5/JavaScript
Результат: веб-приложение, доступное в сети организации в открытом виде или по паролю, которое дает возможность всем заинтересованным специалистам проанализировать все объекты сети водоснабжения и промоделировать ситуацию отключения на любых ее участках. Специальных знаний в области ГИС для работы с приложением не требуется.
Пример интерфейса веб-приложения, где ремонтная бригада указала точку требуемого ремонта.
Оператору (диспетчеру) достаточно только указать в приложении эту точку, чтобы система сама выполнила расчет на основе моделей, подготовленных в ArcGIS for Desktop и опубликованных через ArcGIS for Server.
Ниже в приложение выведен результат моделирования, где на карте показана зона ремонта, флажками указаны вентили, которые требуется закрыть, красными кружками подсвечены дома, которые останутся без воды. В отдельном окне количественная информация.
Все желающие могут протестировать подобное приложение, бесплатно скачать набор тестовых данных и модель данных, а также готовую модель геообработки, которая позволяет проводить необходимые расчеты. Пишите на market@esri-cis.ru
