Distribucija energenata, kakvi jesu elektricna energija i gas, predstavljaju zadatak koji izvlaci maksimum iz jednog geo informacionog sistema, jer zahtijeva stalni uvid u sve raspolozive resurse, kako ljudske tako i opreme. Ako bi neko prosao kroz citav spektar operacija, tesko da bi nasao i jedan slucaj koji ne nosi taj prostorni elemenat. Oprema, objekti, ekipe na terenu, potrosaci, svi dogadjaji u sistemu asocirani su sa nekim polozajem u prostoru. U sustini, GIS integrira i daje sve potrebne informacije.
Na Slici 1. prikazana je elektroenergetska mreza Tuzlanskog kantona. Karta je kreirana od slojeva sa elektroenergetskim sadrzajem (transformatorske stanice i vodovi), ali i od drugih slojeva koji jasnije opisuju njihov geografski polozaj (rijeke, jezera, putevi, pruge, i naselja), te administrativnih granica (kanton i opstine).
Potreba da se udje u projekat digitalizacije i vektorizacije postojecih analognih karata u Elektrodistribuciji Tuzla, bila je jedan od povoda izrade ovog rada. Procjenjeno je da preduzece raspolaze sa oko 2 500 karti, razmjera od 1:500 do 1:50 000. Pronalazenje potrebnih podataka sa ovolikog broja karti je tezak i dugotrajan proces. Doslo se do spoznaje da je neophodno uci u projekat prevodjenja ovih podataka u odgovarajuci digitalni oblik, sto bi omogucilo jednostavnije arhiviranje i manipuliranje podacima. Iskustva inzinjera sirom svijeta pokazala su da je ovakve podatke najbolje cuvati u nekom od GIS formata.
Postavljen je zadatak da se sve karte skeniraju, a potom i sav elektroenergetski sadrzaj vektorizira. U okviru ovog projekta, izvrsena je digitalizacija dijela ovih karata. Ustanovljen je sistem i nacin skeniranja, tako da je Sluzba tehnicke podrske dalje nastavila projekat digitalizacije svih analognih karti.
Projekat realizacije srednjenaponske mreze u GIS-u
U okviru ovog projekta koristeni su ljudski i racunarski resursi Elektrodistribucije Tuzla, Fakulteta elektrotehnike i firme GAUSS iz Tuzle, te programski paket WinGIS, ustupljen od Progisovog distributera firme GAUSS. Projekat se odvijao u sljedecim fazama:
a) Skeniranje analognih karti opstine Tuzla razmjera 1:5000, 1:1000 i 1: 500;
b) Geokodiranje skeniranih karti;
c) Vektorizacija potrebnog sadrzaja: vodova, trafo stanica i veznih elemenata;
d) Povezivanje vektorskog sadrzaja sa postojecom tehnickom bazom podataka;
e) Formiranje geografskog informacionog sistema za srednjenaponsku mrezu Tuzle.
Skeniranje
U okviru prve faze, preuzete su analogne karte razmjere 1:5 000, citave opstine Tuzla, te 1:1000 i 1:500 za uze podrucje grada iz Elektrodistribucije Tuzla. Prvo su skenirane izvorne karte, bez nanesenog elektroenergetskog sadrzaja, a potom i one sa iscrtanim polozajem vodova i trafoa. Svrha prvih karti je da ostanu kao originalne podloge, dok su ove druge posluzile kao radne karte za vektorizaciju vodova.
Sve karte su skenirane u 300 dpi (dot per inch – tacki po incu) na skeneru visoke tacnosti, te obradjene i ociscene u programskom paketu za obradu slika.
Posto u Bosni i Hercegovini jos uvijek nije prihvacen Pravilnik o digitalizaciji karti za katastar instalacija, u ovom projektu se rukovodilo svjetskim standardima. U vecini drzava, kao i po OGC (Open GIS Consortium – konzorcijum za otvoreni GIS) prijedlozima, uzima se da skeniranje analognih planova ne treba izvoditi na skenerima formata lista plana i veceg, sa velicinom piksela koja je manja od 0,085 mm. Jedan inc predstavlja 25,5 milimetara, tako da se jednostavnom racunicom dobija da je:
25,5/0,085 = 300 dpi
opticka granica danasnjih kamera za skeniranje je 400 dpi, dok se preko 400 dpi dobija software-skim metodama koje su nepotrebne u kartografiji i mogu pokvariti geometrijsku tacnost skeniranih karti. Dilema je samo u opsegu 300 dpi do 400 dpi. Povecavanjem broja dpi se visestruko povecava velicina fajlova skeniranih slika, dok je potrebna preciznost postignuta vec na 300 dpi, pa je stoga ova vrijednost i usvojena.
Na Slici 5. prikazana je jedna od skeniranih karti u razmjeri 1:5000 sa nanesenom srednjenaponskom elektroenergetskom mrezom.
Geokodiranje
Za georeferensiranje skeniranih karti koriste se po pravilu sve raspolozive tacke koordinatne mreze, osim onih koje su ostecene ili slabo vidljive. Koriste se transformacije ciji matematicki model odgovara prirodi sistematskih gresaka, koje poseduje list analognog plana i prirodi sistematskih gresaka nastalih u toku skeniranja.
Srednja kvadratna vrijednost popravaka poslije otklanjanja grubih gresaka, transformacije i otklanjanja sistematskih uticaja mora biti manja od 0,10 mm*Rk, gde je Rk imenilac razmjere kartiranja.
Sve skenirane karte su geokodirane polinomalnom metodom drugog stepena, koristenjem presjecista mreze kao referetnih tacaka za kalibriranje rastera, sto se vidi na Slici 2.Koristena je polinomalna metoda jer se, u ovom slucaju pokazala kao najtacnija za geokodiranje karti razmjere 1:5000.
Ovako pripremljene slike su ucitane u WinGIS i raslojene radi lakse obrade. Postupkom geokodiranja postignuto je urazmjeravanje karti u drzavni koordinatni sistem u Gauss-Kruger-ovoj projekciji, 6 zona, uz geodetski smjer koordinatnih osa.
Vektorizacija
Skenirane karte sa iscrtanom elektroenergetskom mrezom su iskoristene sa vektorizaciju polozaja vodova i trafo stanica. Posto je vektorizacija vrsena on-line odnosno sa ekrana, vazno je napomenuti da je radjena pri rezoluciji 1600×1200 uz 32 bitni broj boja. Svi podaci su razvrstani na vise slojeva:
• Transformatorske stanice,
• Podzemni 0,4 kV vodovi,
• Podzemni 10 kV vodovi,
• Nadzemni 10 kV vodovi,
• Vodovi elektricne rasvjete,
• Vodovi saobracajne signalizacije,
• 35 kV vodovi.
Kartiranjem vise slojeva kreirana je karta na kojoj se nalaze transformatorkse stanice i vodovi za podrucje grada Tuzle. Na Slici 4 prikazani su vektorizirani elementi srednjenaponske elektroenergetske mreze grada Tuzla: podzemni 10 kV vodovi, nadzemni 10 kV vodovi i 10 kV / 0,4 kV transformatorske stanice.
Povezivanje sa bazom podataka
U sljedecoj fazi je preuzeta tehnicka baza podataka Elektrodistribucije Tuzla. Izvrsen je postupak povezivanja vektorskog sadrzaja sa alfanumerickim podacima u tabelama. U ovom slucaju, radi jednostavnosti i otvorenosti sistema, koristena je Access baza podataka. Posto su podaci dobiveni u obliku Excell tabela, izvrsena je konverzija podataka u Access format baze podataka. Svaki zapis iz baze dobio je svoj jedinstven identifikacioni broj, koji omogucava pretrazivanje podataka filterima ili upitima.
Na Slici 5. vidi se uspostavljena veza izmedju graficke i alfanumericke baze podataka. Jednim klikom na zeljenu transformatorsku stanicu u grafici, dobijeni su svi relevantni podaci iz baze podataka.
Formiranje srednjenaponske mreze u GIS-u
Prikupljeni podaci su uklopljeni sa drugim podacima o srenjenaponskoj i visokonaponskoj mrezi na drzavnom i sirem nivou. Ovakav jedinstven sistem je sada otvoren i sposoban za aktivnosti, prikupljanja i azuriranja podataka, planiranje, analiziranje i nadzor cjelokupnog sistema. Da bi sve ove aktivnosti u praksi bile izvodljive, neophodno je obezbjediti stalni protok informacija. Prije svega unutar svih sluzbi jedne Elektrodistribucije moraju se razmjenjivati uvijek najazurniji podaci. Priroda ovog posla zahtijeva takodje i razmjenu podataka sa drugim distributivnim sistemima. Rad na terenu, pogotovo u urbanim sredinama, je gotovo nemoguc bez posjedovanja podataka o polozaju drugih instalacija.
Niskonaponska mreza u GIS-u
Vektorizirana srednjenaponska mreza predstavlja samo dio elektroenergetske mreze grada Tuzle, jer su njome predstavljeni samo vodovi transformatorskih stanica. Nakon transformacije sa 10 kV na 0,4 kV, elektricna energija se od transformatorskih stanica do potrosaca distribuira niskonaponskom mrezom. I u analognoj formi, srednjenaposka mreza je kartirana sa vecom preciznoscu na kartama razmjere 1:1000, odnosno 1:500 za uze gradsko podrucje. Vektorizaciju cijele niskonaponske mreze grada Tuzle, predstavljao bi kompleksan projekat izrade katastra instalacija elektroenergetskih vodova, te je za potrebe ovog projekta, obradjeno samo jedno naselje Sjenjak.
Posto su srednjenaponska mreza i transformatorske stanice vec vektorizirani, vektorizacija niskonaponske mreze predstavlja logican nastavak u cilju kreiranje cjelokupne digitalne elektroenergetske mreze na kojoj je moguce pratiti tok elektricne energije od centrale elektrodistribucije do pojedinih potrosaca.
U GIS-u, podaci su pregledni i lako uocljivi, kako se to vidi na Slici 6, te se oni jednostavno pretrazuju, filtriraju i analiziraju. Na slici se, takodje, vidi i polozaj instalacija poste i centralnog grijanja. Poznavanje njihovog polozaja je od velikog znacaja prilikom bilo kakvih zahvata na terenu.
ZAKLJUCAK
Iako, u svijetu, siroko rasprostranjena i prihvacena tehnologija, GIS se u nasim krajevima rijetko primjenjuje. Jos uvijek prevladava misljenje da je GIS software preskup i pretezak za koristenje. Takav nacin razmisljanja pogresan je koliko i onaj suprotni, da se uvodjenjem GIS-a rjesavaju svi problemi.
Danas postoji mnogo software-skih GIS rjesenja koja su po cijeni prihvatljiva, a njihova cijena je prakticno zanemarljiva u usporedbi sa cijenom nabavljanja opreme, obucenih ljudi i podataka. Postojeca rjesenja su sve vise prilagodjavaju krajnjem korisniku, tako da se korisnik moze skoncentrisati na svoje svakodnevne radne zadatke, dok GIS software predstavlja samo neophodni alat za izvrsavanje tih zadataka.
Nakon svih neophodnih priprema, izbora software-a, nabavke opreme, obuke kadrova i proizvodnje podataka, ne treba ocekivati da ce geografski informacioni sistem stvarati cuda sam od sebe. Primarni cilj GIS-a je da omoguci realan prikaz prikupljenih podataka i vizualizira na racunaru stvarno stanje realnog svijeta sa terena na jedan jednostavan i razumljiv nacin, ali to nije sve. Kakvi ce se rezultati i olaksice izvlaciti iz formiranog GIS-a ponajvise zavisi od poznavanja i razumijevanja materije koja se obradjuje, kao i od metoda analize koje se biraju za dobivanje odgovarajucih rezultata.
Doba ogromnih metalnih ormara sa hiljadama analognih karti i polica ispunjenih tomovima knjiga neumitno prolazi. Sve ove podatke neophodno je prevesti u digitalni oblik. Proces digitalizacije, vektorizacije i povezivanja podataka ne moze biti izvrsen preko noci, ali se mora poceti raditi i ustrajati na tome, kako bi organizacija postala efikasnija i konkuretnija na savremenom trzistu.
Pohranjivanje podataka u GIS otvara velike mogucnosti, ali za sve analize i procesiranje potrebni su podaci u digitalnom obliku. Ti podaci moraju imati kvalitet neophodan za jedan komunalni katastar instalacija, prilagodjen svjetskim standardima i sposoban da odgovori na sve zahtjeve korisnika.
Ovaj projekat digitalizacije i vektorizacije postojecih analognih karata u Elektrodistribuciji Tuzla predstavlja znacajan pocetni korak u uvodjenju efikasne primjene GIS-a. Predstavljenu proceduru izrade ovakvog projekta moguce je iskoristiti kao model pri realizaciji slicnih projekata u drugim elektrodistributivnim preduzecima i ostalim komunalnim preduzecima.