Ing.Martin Vrubel
Severočeské doly a.s. , Doly Nástup Tušimice
Kadaň 432 01
E-mail : vrubel@mail.sdas.cz
Nasazení Geografického informačního systému na povrchovém lomu znamená vytvoření jednotného integrujícího SW prostředí , v kterém je možné některá geografická data (vytvořená v různých systémech) a popisná data dále zpracovávat , prezentovat , analyzovat ,dávat do vzájemných souvislostí , nebo jen obyčejně prohlížet. Na Dolech Nástup v Tušimicích byly vytvořeny aplikace pro podporu některých činností v těchto oblastech : Mapová dokumentace , Pozemková agenda , rekultivace , "územní plán" , důlní plán , Geomonitoring , geologie , Ekologie , správa nemovitostí (vč.podkladů pro výpočet daně z nemovitostí). Základním SW prostředím je systém MGE (Modular GIS Environment), využívající grafický editor MicroStation a relační systém řízení báze dat (Microsoft SQL Server). Pro využívání dat uložených v projektu MGE jsou použity produkty GeoMedia a GeoMedia Web Map.
Odbor hlavního měřiče a geologa Dolů Nástup v Tušimicích zajišťoval a zajišťuje předepsané mapové podklady ve smyslu vyhlášky ČBÚ č. 435/92 Sb. (provozní mapy , mapy povrchu, základní mapy závodů atd.). Nejdříve se mapy vyhotovovaly ručně , od začátku 90. let se však postupně přecházelo na digitální zpracování mapové dokumentace. S grafickými objekty na mapách však nebyly svázány žádné další informace. Evidence dlouhodobého hmotného majetku (DHM) nebyla svázaná s informací , kde se majetek nachází a na jakém pozemku . Podklady pro daň ze staveb a z pozemků byly vedeny odděleně různými útvary , z čehož pramenily některá nedorozumění při kompletování podkladů pro výpočet daně z nemovitostí. Další určitou komplikací v přehledu o majetku začala být skutečnost , že některé stavby a pozemky v areálech dolu se začaly pronajímat , nebo byly prodány. Technici nejrůznějšího zaměření pociťovali potřebu získat rychlý přístup k informacím o nejrůznějších objektech , inženýrských sítích , a to o jejich poloze , nebo o některých technických parametrech.
Pro pořizování geografických dat je na Dolech Nástup jako hlavní metoda využívána letecká fotogrammetrie (dnes již převážně digitální fotogrammetrie). Protože používáme stanice ImageStation a ImageStation SSK , software firmy Intergraph a programy MicroStation pro tvorbu map rozhodli jsme se pokračovat na stejné platformě i u Geografického informačního systému .Jako hlavní nositel úkolu byl určen odbor hlavního měřiče a geologa (OHMG).
Ve výběrovém řízení na projekt a realizaci GIS zvítězila firma HSI s.r.o. Praha , byla uzavřena smlouva a od listopadu 1998 je postupně realizována v etapách :
1. Studie (1/1998)
2. Realizační projekt GIS Dolu Nástup Tušimice
- Analýza činností, datových zdrojů a vazeb pro GIS DNT, definice datového a funkčního modelu, metodika zabezpečení provozu
- Podrobná analýza současného stavu (využívané technologické postupy, platné normativy).
- Definovány požadavky uživatelů na GIS
- Analýza zdrojů dat pro GIS DNT, (formáty dat, smlouvy o výměně údajů).
- Vazby na okolí případně okolní IS (např. katastr nemovitostí, evidence HIM, placení daní z nemovitostí , ekonomický informační systém S1).
- Definice datové struktury systému (úplná specifikace sledovaných objektů a jejich kategorizace, úplný výčet atributů sledovaných objektů - grafických i popisných).
- Stanovení uživatelských pracovišť systému.
- Metodika organizačního zabezpečení provozu.
- Problémové okruhy, které bude třeba zabezpečit vydáním nových organizačních, řídících a technických normativů.
Délka trvání: listopad 1998- únor 1999
3. Stanovení a zpracování normativů, technologických postupů a číselníků, implementace datových struktur :
- Stanovení technologických postupů sběru a zpracování dat.
- Implementace struktur datových bází a jádra systému
- Zpracování vstupních a konverzních programů pro sběr, zpracování a aktualizaci dat s vazbou na dokumenty (řídící/organizační normy, standardy).)
Délka trvání: únor 99 - červen 99
4. Fyzické založení GIS DNT a jeho primární administrace
- Realizace systému řízení báze dat - relační databáze: administrace databáze, fyzické generování tabulek a číselníků.
- Tvorba aplikačního SW, tj. úprava, příp. rozšíření nabízeného standardního softwarového prostředí GIS za účelem naplnění, zpracování a využívání datové základny, vč. zpracování dokumentace
- Fyzické založení datové základny a její naplnění pilotním vzorkem dat ze zvoleného území.
- Zpracování uživatelské dokumentace ke všem dodaným SW modulům.
- Implementace SW systému.)
Délka trvání: červenec 99 - září 99
5. Testovací provoz na vybraných pracovištích, finalizace systému GIS DNT
Délka trvání: říjen 99 - listopad 99
Začátkem roku 2000 začala etapa "plnění" systému daty a zároveň tvorba dalších aplikací , které byly uživateli vyžadovány.
Při zavádění GIS na DNT bylo určitou výhodou, že některé grafické digitální systémy (MOSS,KVAS,Intergraph-MicroStation a ImageStation) byly již na DNT v provozu a došlo "pouze" k převodu dat a jejich přípravě pro GIS. Nebylo tedy nutné realizovat rozsáhlé měřické a mapovací práce. Existoval rovněž okruh vyškolených pracovníku, kteří už s podobnými systémy úspěšně pracovali.
Větší problémy byly a stále jsou z negrafickými daty - popisnými údaji související z geografickými objekty. Ty se totiž vyskytují v nejrůznějších formách jak v digitální (menšina) tak převážně ve formě nejrůznějších zpráv, projektů , realizační dokumentace , formulářů aj.
Systém GIS DNT se realizuje v logické třístupňové architektuře klient/server ve formě aktivních a pasivních uživatelských pracovišť, která jsou propojena on-line s geografickým serverem, obsahujícím vlastní aplikační grafický SW včetně grafické části datové základny a databázovým serverem, na kterém je uložena popisná část datové základny GIS DNT .
Základním SW prostředím je systém MGE (Modular GIS Environment), využívající grafický editor MicroStation a relační systém řízení báze dat (Microsoft SQL Server). Pro využívání dat uložených v projektu MGE budou použity produkty GeoMedia a GeoMedia Web Map.
Vzhledem ke skutečnosti , že vývoj jde v oblasti GIS , HW a SW rychle kupředu a nasazení GIS , který má řešit mnoho oblastí ve velké firmě je záležitost poměrně dlouhodobá (až několik let) , bylo rozhodnuto realizovat nejdříve jakési jádro systému s několika základními aplikacemi a až po nasazení do rutinního provozu se rozhodlo o jeho dalším rozšíření.
Toto pracoviště zabezpečuje pořizování, editaci, aktualizaci grafických i popisných dat uložených v systému MGE. Má prostředky pro vyhledávání a odstraňování chyb v datech, hromadné zpracování grafiky a databázových údajů, integraci dat a jejich distribuci podle potřeb jednotlivých uživatelů.
Tato pracoviště jsou vybavena systémem MGE/SX, sestávajícím z následujících tří modulů:
MGE Basic Nucleus (MGNUC) je jádrem pro přístup k datům v projektu MGE, různým programovým funkcím systému a dalším aplikacím. MGNUC zajišťuje řízení projektu, definici souřadnicového systému, dotazování a přístup k databázi.
MGE Base Mapper (MGMAP) nabízí prostředky pro budování a správu dat projektu v prostředí MGE. MGMAP obsahuje jak interaktivní, tak dávkové nástroje pro vstup, čistění a úpravu dat.
MGE Basic Administrator (MGAD) poskytuje nástroje pro správu systému a databáze v aplikacích MGE, které využívají relační databázi. MGAD poskytuje prostředky pro přípravu a definici databázového schématu, mapových kategorií, prvků a uživatelských atributů.
Toto pracoviště je jedno a jeho chod je zabezpečován oddělením GIS-OHMG.
Jako prostředek pro tvorbu koncových klientských aplikací na jednotlivých útvarech, vyžadujících sofistikovaný přístup ke geografickým datům bylo zvoleno základní programové vybavení GeoMedia.
Umožňuje uživatelům vkládat a editovat popisné údaje (databázové záznamy) k objektům a zařízením zobrazeným v digitální mapě.
Tento produkt nabízí řadu základních funkcí pro efektivní využívání dat, jako jsou:
Aktivních pracovišť II je v současné době (10/2001) šest (oddělení pozemků , pracoviště rekultivací , odbor hlavního měřiče a geologa , závod skrývek , závod uhelných lomů a závod dílen a technického provozu)
Uživatelé na této úrovni mohou prohlížet data uložená v datové základně MGE i s připojenými databázovými informacemi. Nástrojem pro prohlížení geografických dat je GeoMedia Web Map, produkt umožňující přístup k datům prostřednictvím webovských prohlížečů (např.Microsoft Internet Explorer) , které má většina kompetentních pracovníků k dispozici na počítači jako součást operačního systému. Tím je umožněno zpřístupnit geografické údaje pověřeným pracovníkům bez nákupu speciálního softwaru a práce s aplikacemi připomíná běžné postupy při práci s Internetem.
Uživatelé tak mohou pomocí jednoduchých aplikací, vyhovujících jejich různým potřebám, mít kdykoliv k dispozici aktuální data udržovaná na úrovni serveru.
Mapy jsou vytvářeny ve formátu ActiveCGM, umožňujícím zobrazit v jednom okně vektorová a rastrová grafická data. Je možné prohlížet všechny detaily přibližováním nebo zvětšováním pohledu na mapu, lze využít i lupu na jednotlivé detaily . Dá se dotazovat na popisné informace k jednotlivým prvkům, ale i vytvářet dynamické zobrazení na základě dotazu do databáze. Dynamické vytváření mapy umožňuje přenášet pouze takové objemy dat, jaké jsou nezbytně potřeba a tím urychlit přístup k informacím. Poskytovatelé dat mohou přitom plně kontrolovat přístup k datům a účinně je chránit proti zneužití. Na druhou stranu si nutno uvědomit , že jednoduchost a snadná přístupnost geografických dat jde ruku v ruce s poněkud zjednodušeným vzhledem map - nejsou zde užity důlní značky , polohopis je vyjádřen jednoduchými polygony. Pro běžnou orientaci to samozřejmě stačí a pro tvorbu a tisk předepsané důlně měřické dokumentace se využívá speciální software (např.MicroStation-DULMAP)
Obr. 1 Architektura pracovišť GIS DNT
V polovině roku 2001 byl realizován upgrade části systému . V současnosti využíváme verze:
- GeoMedia 4.0
- GeoMedia Web Map 4.0
|
OBLAST |
OBSAH ŘEŠENÍ |
|
Přehledná mapa |
Zjednodušená “Přehledná mapa” poskytuje základní přehled území . Zobrazen je dobývací prostor , katastrální území , jednotlivé skrývkové a uhelné řezy , výsypky , pásová doprava, sítě , komunikace , železnice , vodní plochy a toky , hranice rekultivačních ploch atd. Každý uživatel si pro prohlížení pomocí internetového prohlížeče může nastavit a uložit své implicitní nastavení a mít na obrazovce pouze ty prvky , které potřebuje . Je možné prohlížet všechny detaily přibližováním nebo zvětšováním pohledu na mapu, lze využít i lupu na jednotlivé detaily. |
Obr.2. Přehledná mapa v GIS
|
OBLAST |
OBSAH ŘEŠENÍ |
|
Provozní mapa |
Tato aplikace je zjednodušenou modifikací Provozní důlní mapy tak , jak ji známe ze souboru důlně měřické dokumentace. Protože běžný způsob rychlé orientace na hnědouhelných lomech je podle pásové dopravy je možné požadovaný segment mapy pro zobrazení jednoduše vyvolat i pomocí čísla pásového dopravníku. |
|
OBLAST |
OBSAH ŘEŠENÍ |
|
Zákl. mapa závodu |
Zázemí povrchového lomu to jsou nejrůznější dílenské objekty , doprava , drtírna , skládky nerostu a jiné obslužné a administrativní objekty. Zde se vede základní mapa závodu. Důraz je kladen na zachycení budov , jiných staveb , inženýrských sítí . Tato aplikace umožňuje prohlížení zjednodušené verze těchto map , vyhledávat objekty dle inventárního čísla a získávat databázové informace o nich. Na obrázku vidíme vyhledání objektu pomocí inventárního čísla . |
Obr.3. Základní mapa závodu v GIS - nalezení objektu dle inventárního čísla
|
OBLAST |
OBSAH ŘEŠENÍ |
|
Pozemky |
Aplikace umožňuje vedení evidence pozemků. Jsou přebírána data z územně příslušných katastrálních úřadů tj.relevantní údaje ze souboru popisných informací katastru nemovitostí ve výměnném formátu (viz.struktura a výměnný formát digitální katastrální mapy (DKM) a souboru popisných informací katastru nemovitostí ČR ze dne 28.12.1993 , č.j. 5729/1993-22). Pro k.ú. , ve kterých není vyhlášena platnost DKM je pro vedení obsahu katastrální mapy v digitální formě využíváno služeb externí firmy. Popisné údaje o pozemcích obsahují rovněž interní údaje , které jsou sledovány pouze pro potřeby firmy (např. dočasná vynětí pozemků ze zemědělského půdního fondu , údaje o stavu rekultivace apod.) . Pozemek lze rychle najít zvolením příslušného katastrálního území a zadáním příslušného parcelního čísla a podlomení – viz.obr.4. |
Obr.4 . Aplikace "Pozemky" - nalezení a zobrazení hledaného pozemku
Obr.5. Aplikace Pozemky - výběr popisných informací o parcele
|
OBLAST |
OBSAH ŘEŠENÍ |
|
Rekultivace |
Oblast rekultivací byla jedna z prvních , která byla zařazena při přípravě koncepcí zavedení GIS na Dolech Nástup v Tušimicích. Důlní měřiči společně s pracovníky pracoviště rekultivací zpracovali seznam informací , které se budou vázat na jednotlivé rekultivační plochy . Jedná se např. o tyto údaje :
V současné době se ukončuje plnění popisných databází . Vyhledávání ploch probíhá buď zadáním jednoduchých databázových dotazů , nebo si lze vybrat z nabízeného seznamu ploch. |
Obr.6. Ukázka práce v aplikaci "Rekultivace". Je možné si vyhledávat popisné údaje o rekultivovaných plochách , zobrazit jejich polohu , případně prohlížet fotografie , či naskenované listiny týkající se plochy.
Další aplikace GIS :
|
OBLAST |
OBSAH ŘEŠENÍ |
|
Geomonitoring |
Údaje o sledování stability svahu , území , nebo staveb. |
|
Ekologie |
Vybrané informace z oblasti ekologie např. o vypouštěcích místech do veřejných vodotečí , čistírně důlních vod , čistírnách odpadních vod , čerpacích stanicích atd. |
|
Geologie |
Možnost prohlížet vrtnou databázi a vybrané geologické řezy |
Obr.7. Prohlížení geologických řezů v GISu
|
OBLAST |
OBSAH ŘEŠENÍ |
|
Výpočet zásob |
Prohlížení geometrizace ložiska , které bylo zpracováno v rámci posledního platného výpočtu zásob a zjišťování množství zásob v jednotlivých blocích. |
|
Důlní plán |
Aplikace umožňuje prohlížet Důlně plánovací mapy , případně jiné vybrané plánované báňské postupy. |
|
Správa nemovitostí |
Vedení grafických a popisných dat souvisejících se správou pozemků a staveb. Vedení zdrojových dat pro výpočet daně z nemovitosti.Tak např. u budov jsou vedeny tyto údaje : - součást souboru staveb (odkaz) - název/účel budovy - číslo budovy - inventární číslo - evidence v KN (A/N) - zůstatková cena - odpis - daň z nemovitosti - provedení rekonstrukce - výška budovy - obvod budovy - zastavěná plocha - obestavěný prostor
|
|
Územní plán |
Cílem úlohy uzemní plán je zajistit podporu kvalitnějšího funkčního využití území, jak ve vlastnictví společnosti, tak území jejího zájmu v širším okolí. Především pomocí stanovení jeho organizace, věcné a časové koordinace výstavby a jiných činností ovlivňujících rozvoj uzemí. Hlavními funkcemi úlohy územního plánu jsou:
|
Cílem nasazení GIS na Dolech Nástup Tušimice bylo vytvořit společnou platformu pro některá geografická a popisná data související s objekty. Protože je možné s aplikacemi pracovat v prostředí běžných internetových prohlížečů jsou data přístupná všem zaměstnancům , kteří mají do systému přístup. Proškoleni již byli ti zaměstnanci jednotlivých závodů , kteří mají na starosti "správu" majetku , rekultivační odborníci , pracovníci oddělení pozemků , investic , přípravy výroby , ekologie , péče o základní fondy a někteří další. Některé z aplikací již fungují a jsou i naplněna data např. Evidence pozemků , rekultivace , správa majetku s ohledem na daň z nemovitosti, geologie , výpočet zásob , částečně i Ekologie. Otázkou času je i naplnění dat v aplikaci "Geomonitoring" a "Důlní plán". Problémy však přetrvávají při určování rozsahu jednotlivých známých inženýrských sítí a jejich přiřazení k inventárním číslům dle evidence , v oblasti dat o objektech týkající se požární ochrany a ve využití možností GIS v oblasti územního plánování.