پایگاه دانش GIS

در این قسمت مقالات علمی در زمینه GIS قرار داده می شوند:

کاربرد GIS در تجاری سازی تولید و انتقال برق

شرکت­ های برق در سراسر جهان امروزه از استراتژی­ های جدید تجارت برای مدیریت بهتر و توسعه­ی سرویس دهی استفاده می­کنند. GIS به سازمان­های تولید و انتقال برق، روش­های سریع دسترسی و تولید نقشه، استفاده از اطلاعات موجود در پایگاه­های داده و اتوماتیک سازی روند کار را ارائه می­دهد. نرم افزارهای GIS سیستم­ های دارای استانداردهای فناوری اطلاعات می­ باشند که می توانند توسط شرکت­ ها برای روند­های تجاری گوناگونی مورد استفاده قرار گیرند. ترکیب نرم افزار ArcGIS با سیستم­ های کسب و کاری در شرکت­ های بزرگ، جریان کار روزانه را بهبود می­بخشد و تصمیم­ گیری و فعالیت­ های گروهی را برای مدیریت تجارت توسعه می­دهد.

کاربرد GIS در بخش­های مختلف صنعت تولید برق

نمونه ای از کاربردهای این سیستم عبارتند از:

  • مکانی یابی و ارزیابی

ساخت یک ایستگاه انرژی آبی نیازمند مطالعات دقیق سنگ شناسی در حوزه­ی زمین شناسی، الگوهای زهکشی، سطح و ساختارهای زیرسطحی است. بررسی ساختاری و زمین شناسانه در جهت درک نقاط ضعف و قوت منطقه به منظور به اجرا رساندن پروژه در یک زمین مناسب ضروری است. برای این منظور از GIS می توان برای پردازش داده­هایی مانند میزان پتانسیل انرژی آبی منطقه استفاده کرد. نرم افزار ArcGIS با استفاده از اطلاعاتی نظیر نقشه های توپوگرافیک، نقاط ارتفاعی و داده های رقومی در مورد خطوط ارتفاعی، می تواند به تولید مدل­های ارتفاعی رقومی (DEM) بپردازد و برای مواردی از قبیل لایه بندی داده­های اضافی بر روی DEM مانند مرزهای حوضه­ های آبریز، شبکه­های زهکشی و موقعیت سکونتگاه ­های عمده و فاکتورهای زیست محیطی استفاده شود.

 

  • مدیریت زیست محیطی در شرکت انرژی پاراننزه در برزیل

حفظ و نگهداری از جنگل­های برزیل و منابع طبیعی این کشور بعنوان بخشی از محیط زیست بین المللی بسیار مورد توجه جهانی هستند و تمرکز سازمان­های بین­المللی را به خود جلب کرده­ است. شرکت انرژی پاراننزه (Copel)، یک سیستم GIS مبنا برای مدیریت زیست محیطی منابع شرکت­های انتقال نیرو و برنامه­ ریزی حفظ محیط زیست این منطقه با نام EMA توسعه داده است. شرکت Copel با استفاده از 6800 کیلومتر خط انتقال به سه میلیون مصرف کننده، برق­رسانی می­کند. این شرکت دارای 18 نیروگاه است که 17 مورد از آن­ها نیروگاه­ های آبی می­ باشند. تصمیم گیران شرکت Copel از EMA که بر روی نرم افزار ArcGIS ایجاد شده برای در نظر گرفتن تعداد زیادی از فاکتورهای پایدار و زیست محیطی در مکان یابی استفاده کردند و به طبع آن نتایجی چون مزایا و تهدیدات در حوزه­ ی سلامت، اثرات اجتماعی-اقتصادی و تاثیرات زیست محیطی ساخت امکاناتی چون سدها را در نظر گرفته ­اند. سیستم EMA از یک ژئودیتابیس که از داده­های کارتوگرافیکی و توصیفی تشکیل شده است برای تهیه طرح­های جامع حفظ محیط زیست استفاده می­کند. علاوه ­بر­این، این سیستم به Copel اجازه می­دهد که از املاک ثبتی خود بصورت قانونی حمایت کند.

عکس­های هوایی با تصحیح هندسی (orthophoto) و لایه­ی GIS نشان دهنده­ی اثرات زیست محیطی

 

زمانی که شرکت Copel نیروگاه Caxias را احداث کرد، حدود 600 خانوار در مساحت 19000 هکتار تحت تاثیر قرار گرفتند. این شرکت تمامی هزینه­ های جابجایی آنان را بر عهده گرفت. شدت این ضرر به حدی بود که توجهات بین­ المللی را به خود جلب کرد و شرکت نتوانست تمامی ضررهای بوجود آمده به ایشان را پرداخت کند. با بررسی تمامی احتمالات، Copel سیستم EMA را برمبنای زیرسیستم­ هایی از قبیل مدیریت آب، برنامه ­ریزی وقوع سیل و خسارت به سد و جابجایی مردم زیان دیده توسعه داد. از دیگر کاربردهای GIS مبنای این سیستم می­توان به بررسی مجوزهای زیست محیطی، احیای مناطق آسیب دیده، مدیریت پسماندهای ناشی از فرآیند نگهداری نیروگاه و مدیریت کشاورزی شامل تولید دانه نیز اشاره کرد. یکی از کاربردهای رایج این سیستم بررسی چند فاکتور عمده برای ارائه­ی گزارش ­های مکانی مانند حدود حوزه­ ی استحفاظی شهرداری­ ها، رودخانه­ های عمده­ ی ایالت پارانا و خطوط انتقال برق شرکت Copel می باشد.

 

  • طراحی هوشمند شبکه های انتقال

ساخت هوشمند یک شبکه انتقال نیازمند برنامه ­ریزی دقیق، هزینه، زمان­بندی و دیگر موارد لازم است. از GIS می­توان در موارد متعددی از جمله انتخاب مناطق مناسب برای دکل­ها، یافتن مسیر بهینه، تحلیل پروفیل، مهندسی طراحی برج­ ها و سیم­ ها، پشتیبانی نقشه برداری و تخمین هزینه­ ها استفاده کرد.

 

  • مدیریت برق بونویل (Bonneville Power Administration)

مدیریت برق بونویل (BPA) یک آژانس فدرال زیر نظر سازمان انرژی ایالات متحده است که به ده میلیون جمعیت در منطقه شمال غرب در نزدیک اقیانوس آرام خدمت­ رسانی می­کند. BPA کار انتقال برق را از نیروگاه های ارتش آمریکا در کنار رود کلمبیا بر عهده دارد. ژئودیتابیس BPA دارای داده­های 800000 برج انتقال است.

برای بکار­گیری این داده­ها، BPA یک سیستم اینترنتی برای مشاهده داده­ های انتقال خود بوجود آورده است. TView2 که برروی نرم افزار ArcIMS ساخته شده است، به کارمندان این اجازه را می­دهد تا به داده­های مربوط به تجهیزات موجود و اطلاعات آنها از قبیل موقعیت برج، نام عملیاتی خطوط، نوع برج و نقطه­ی ارتفاعی هدایتگر دسترسی پیدا کنند. این نقشه نشان دهنده­ ی یک شبکه و یک ابزار نمایش دهنده­ ی متعلقات بر روی یک برج خاص است. کاربران قادر هستند لایه­ های مختلفی چون جاده ­ها و رودخانه­ها، مرزهای مناطق تحت سرویس، دارایی املاک و تجهیزات در خطر را جستجو کنند.

تمامی داده­ های مورد استفاده، با استفاده از نرم افزار ArcSDE که یک اپلیکیشن سرور برای تسهیل نگهداری داده­های مکانی در سیستم مدیریت پایگاه داده می­باشد مدیریت می­ شوند. TView2 اکنون بر بیش از 700 دستگاه از کامپیوترهای BPA در حال اجرا است و کاربران بسیاری دارد. برای مثال، اگر در سیستم انتقال نوعی قطعی مشاهده شود و موقعیت آن مشخص باشد، مامور مربوطه آن را در TView2 جستجو کرده و اطلاعات لازم را برای دسترسی به محل در اختیار ماموران می­ گذارد.

شرکت BPA این اطمینان را حاصل می­کند که سرویس ارائه شده در منطقه بسیار ایمن بوده و انتقال برق به بطور پایدار انجام می­شود. این شرکت برای ارائه بصری سیستم انتقال خود به مشتریان، به سیستم GIS خود وابسته است. علاوه بر این، این شرکت از GIS برای برنامه­ ریزی، طراحی، ساخت و نگهداری سیستم انتقال خود نیز بهره می­گیرد. گروه سیستم ­های اطلاعاتی در حال حاضر در حال آزمایش نسخه موبایل TView2 است که بر روی تبلت ­ها اجرا می­شود. پرسنل اعزامی زمانی که درحال از میان برداشتن پوشش گیاهی در مسیر انتقال هستند، از این ابزار استفاده خواهندکرد. این ابزار بصورت روزانه و یا هفتگی به شبکه BPA وصل و بروز می گردد.

 

نقشه پیشنهادی پروژه خط انتقال برق که برای بازدید عموم در سایت BPA قابل بازدید است.

دیگر ابزار توسعه داده شده توسط این گروه، ابزار تهیه نقشه اینترنتی است که در ارتباط با نرم افزار ArcIMS کار می­کند. این ابزار به کارشناسان GIS این امکان را می­ دهد تا با روش­ هایی سریع اقدام به ساخت اپلیکیشن های تحت وب کنند. این ابزار این امکان را برای طراحان برقرار می­کند تا لایه­ ها و عملکردهای مختلف را برای کاربردهای خاص به سیستم اضافه نمایند. این چهارچوب به کاربران اجازه می­دهد که از کد XML برای تغییر سریع دکمه­ ها و لایه­ های در دسترس در اپلیکیشن استفاده کنند.

 

  • اسکام (Eskom)، آفریقای جنوبی

شرکت برق دولت جمهوری آفریقای جنوبی (اسکام)، هفتمین شرکت برق در جهان از نظر ظرفیت تولید و میزان جریان است. این شرکت 98 درصد نیاز برق کشور آفریقای جنوبی و بیش از 50 درصد برق تولید شده در آفریقا را داراست. اسکام در تولید، انتقال و توزیع برق فعالیت می­کند.

سیستم اطلاعات مکانی انتقال برق اسکام (TxSIS) بر روی نرم افزار ArcGIS ساخته شده است و GIS را به صورت تجاری پشتیبانی می­کند. TxSIS برنامه ­ریزی استراتژیک، شرح خطای خطوط، و سیستم عملیات آنلاین را پشتیبانی می­کند. ژئودیتابیس با نرم افزار ArcSDE مدیریت می­شود و دربردارنده­ی یک سرویس تهیه نقشه اینترنتی بر سایت اینترانت TxSIS است که تقریبا 200 کاربر انتقال به صورت ماهانه به آن دسترسی دارند. ArcIMS نقشه­ های آنلاینی که نشان دهنده­ی شبکه ی انتقال است را توزیع می­کند. این شبکه دارای اطلاعات طبیعی، فیزیکی، محیط طبیعی قانونی و دیگر اطلاعات فنی انتقال است.

روند مدیریتی برای به دست آوردن حقوق قانونی احداث خطوط جدید از طریق GIS مدیریت می­شود. این روند به طور کلی از مدیریت اطلاعات برای مشارکت عمومی در طول ارزیابی اثرات زیست محیطی برای احداث خط جدید، تا بحث­ های نهایی با صاحبان املاک در مورد حقوق قانونی را شامل می­شود. برای مثال، با استفاده از GIS جهت ایجاد طرح کلی برای درک حقوق قانونی یک خط جدید 100 کیلومتری روند این کار که به صورت دستی دو تا سه هفته به طول می­ انجامد را به 10 تا 15 دقیقه کاهش می ­دهد. همچنین GIS برای ثبت قانونی زمین­ ها نیز مورد استفاده قرار می­ گیرد. به علاوه، برای مدیریت عملکرد پرسنل در طول روند ثبت اراضی نیز می توان GIS را در نظر گرفت. مدیریت تمامی این روندها با GIS به طور چشمگیری جریان کار را بهبود بخشیده است.

مشکلات موجود در خطوط در آفریقای جنوبی عمدتا به دلیل وجود پرندگان، جرقه و آتش ­سوزی است که تمامی آن ها با GIS قابل رصد و پیش بینی هستند. بررسی لانه­ ی پرندگان شکاری برای رصد تمایلات، خطر و ارزیابی تاثیر جابجایی لانه ی پرندگان و نصب محافظ در برابر آن­ها استفاده می­شود. اطلاعات آنی جرقه، پیش بینی هوا، و داده­های آنی وضع هوا در GIS ارزیابی می­ شوند. این سیستم ترکیبی نشان می­دهد که در چه مکانی خطوط انتقال برق در معرض خطر جرقه قرار دارند و چگونه باید عملیات نگهداری انجام شود. اطلاعات آتش سوزی نیز به طور اتوماتیک از سرویس های ماهواره ای گرفته می­ شود و نقشه ی حادثه ی آتش سوزی بر روی وبسایت Web Fire Mapper ارسال می­ شود.

          

اطلاعات آتش­ سوزی بر یک وب سایت GIS محور ارائه می ­شود

 

درآمدی بر کاداستر و سیستم مدیریت زمین

سیستم­ های مدیریت زمین، زیرساختی را برای اجرای سیاست­ ها و استراتژی مدیریت زمین در پیشتیبانی از توسعه­ ی پایدار فراهم می ­آورند.

تصرف زمین: تخصیص و امنیت قوانین در زمین؛ نقشه برداری قانونی مرزها؛ انتقال محتویات

ارزش زمین: ارزیابی ارزش زمین و محتویات آن؛ جمع آوری عوارض از طریق سیستم مالیات

کاربری زمین: کنترل کاربری زمین از طریق انطباق سیاست­های برنامه ریزی و قوانین کاربری زمین در سطوح مختلف

توسعه زمین: ساخت زیرساخت جدید: انجام سازندگی و تغییر کاربری زمین

فواید سیستم مدیریت زمین برای جامعه

  • پشتیبانی مدیریت و اعمال قوانین
  • کاهش فقر
  • امنیت تصرف
  • پشتیبانی از بازار رسمی زمین
  • امنیت اعتبارات
  • پشتیبانی از زمین و مالیات
  • حفظ اراضی ایالتی
  • مدیریت اختلاف بر سر زمین
  • توسعه­ ی برنامه ریزی کاربری زمین
  • توسعه­ ی زیرساخت
  • مدیریت منابع و محیط زیست
  • مدیریت اطلاعات و داده­ی آماری

 

GIS برای مدیریت کاداستر

بسیاری از کشورهای اروپایی درحال توسعه­ی استراتژی برای مدیریت کاداستر هستند. تکنولوژی GIS روشی برای دسترسی سریع و تولید نقشه، انتشار اطلاعات پایگاه داده، و خودکار سازی روند تجاری در کاداستر پیشنهاد می­کند.

نرم افزار موجود در GIS، سیستم­ بازی است که استانداردهای فناوری اطلاعات را داراست. این نرم افزار به راحتی قابل انطباق با سیستم­ های مختلف کاداستر بوده و به ترکیب بی پایانی از نیازها و عملیات­ ها در این حوزه جوابگوست. وظیفه ­ی کاداستر در تمامی کشورها دارای چند وجه است: ارائه لزومات مدیریتی، داشتن یک پایگاه داده­ی بروز، اختصاص مالیات، محاسبه ­ی یارانه، توسعه­ ی روستایی و مدیریت کشاورزی و فراهم آوردن محصولات و سرویس­ ها به شهروندان و شرکت­ها. GIS به آژانس­های اطلاعات زمین کمک می­کند تا خدمات گوناگونی را ارائه دهند، از تولید نقشه­ های خاص تا ایجاد شماهای پیچیده­ای برای ترکیب و تحویل خدمات مکانی تحت سیستم مدرن دولت الکترونیک.

یک ساخت چندطبقه

کاداستر چندهدفه از GIS برای دسترسی و پردازش داده از طریق سازمان­های خصوصی و دولتی استفاده می­کند.

 

نمونه موردی: سوئد

سازمان ملی نقشه برداری سوئد (Lantmateriet) مسئولیت مدیریت اطلاعات را برای حدود 3.2 میلیون نفر دارد. در پایان دهه 90 میلادی، این سازمان اصلاحاتی را در سیستم کاداستر سوئد شروع نمود تا روند بازدهی کاداستر را بهبود بخشد. این اصلاحات شامل فناوری و روش­های کار جدید است. در نتیجه، Lantmateriet هزینه­ها را از 10 تا 15 درصد و زمان مورد نیاز برای اجرای روند کار را تا 30 درصد کاهش داد. ارتقا در بازدهی سیستم شامل روش­های پشتیبانی فنی جدید و متدهای نقشه برداری مدرن براساس GPS و GIS است.

در یک کاداستر، هدف فراهم آوردن یک توصیف هندسی از فرم دارایی است. این کار بسیار وقتگیر و نیازمند انجام کارهای روزانه و تکراری برای امور مختلف است. سازمان Lantmateriet نرم افزار ArcCadastre را برپایه­ی ArcGIS توسعه داد. هدف از این کار معرفی توابع جدید GIS برای مدیریت و انجام روندهای کاداستر و داده­ی نقشه­ بود. کاربران نرم افزار، ArcCadastre را برای کار در یک خط تولید واحد از کار میدانی و محاسبه تا پردازش داده و مدارک و ذخیره نهایی داده در یک محیط پایگاه داده شیء گرا، قرار دادند.

کل کار در ArcCadastre در چهارچوب یک وظیفه و با کمک گردشکارها انجام، هدایت و ارائه می­شود. برای مثال، یک گردشکار می­تواند برای تضمین قانونی بودن روند کار طراحی گردد. هر گونه تفاوت فاحش سبب توقف کار می­شود. ساده­ترین فرم گردش کار یک چک لیست است.

گردش کارهای پیچیده تر کاربر را به سمت قدم­های متفاوتی در حالتی از پیش تعیین شده هدایت می­کند. گردشکارهای مختص کاربر با سفارشی سازی کردن توسعه می­یابند.

ArcCadastre به سازمان Lantmateriet این اجازه را داد تا در مدیریت شغل­ ها بهتر عمل کند. احکام موجود از یک شغل خاص به­طور اتوماتیک برای دیگر زمانی که کار بعدی باز می­شود، در دسترس خواهندبود. کاربرانی که به تازگی از نرم افزار استفاده می­کنند به آسانی شروع به کار کرده و جایگاه خود را در گردشکار پروژه خواهند یافت.

Lantmateriet از نرم افزار ArcCadastre برای موارد زیر استفاده کرد:

  • فرم املاک و مستغلات
  • تولید نقشه­های شاخص کاداستر
  • تهیه نقشه تجهیزات شهری
  • نقشه برداری و تهیه نقشه
  • مدیریت املاک
  • ارزشیابی و تعیین مالیات املاک
  • برنامه ریزی محلی، منطقه­ای و ملی

نقشه­ های رقومی به­طور فزاینده­ای دردسترس هستند زیرا آرشیو نقشه­ ی سوئد اسکن شده و به پایگاه داده­ی مکانی اضافه شده­است. کارشناسان کاداستر کشور سوئد با استفاده از ArcCadastre با محدودیت کمتری قادر به جواب دادن به تقاضاهای موجود هستند.

 

نمونه­ای از گردشکار در سیستم کاداستر

 

پایگاه داده مکانی زیرساخت


رشد روز افزون کمي و کيفي اطلاعات مکانی، که نشات گرفته از نياز گسترده بخشهای مختلف در بکار گيري المانهاي مکاني براي تصميم گيري در سطوح مختلف مي باشد سبب شده است که حجم عظيمي از منابع سرمايه اي صرف توليد این اطلاعات گردد و در همين راستا طيف گسترده اي از مجموعه هاي داده و اطلاعات مکانی در سازمان هاي مختلف به صورت موردي و موازي و با عمر استفاده کوتاه توليد و بکار گرفته شوند که اين امر موجب هدر رفتن سهم عمده اي از سرمايه هاي محدود جامعه مي گردد.

توسعه بستری به منظور به اشتراک گذاری این داده ها بین واحدهای مختلف در هر سازمان باعث می گردد داده هایی که توسط هریک از این واحدها تولید می شوند توسط دیگر بخشها قابل استفاده بوده و لذا علاوه بر صرفه جوئی در هزینه ها و پرهیز از دوباره کاری ها به همسان سازی فعالیتها منجر شود و از بوجود آمدن منابع داده ناهمگون و بعضاً ناسازگار جلوگیری بعمل خواهد آمد. امروزه به اشتراك‌گذاري منابع در دنياي IT موضوعي است كه به جزء لاينفك تمامي پيشرفتها در اين حيطه تبديل شده است. توسعه شبكه‌هاي LAN، WAN و WWW اين امكان را فراهم ساخته‌اند تا منابع سخت افزاري و نرم‌افزاري در ميان كاربران به اشتراك گذاشته شوند. استفاده از قابليت به اشتراك گذاري منابع در سيستم‌هاي اطلاعات مكاني در راستاي ايجاد يك سيستم كاربردي مي‌تواند بسيار راهگشا باشد.

پایگاه داده مکانی بستری می باشد که امکان برقراری تمهیدات لازم برای به اشتراک گذاری داده ها را فراهم می کند. در این نوع از پایگاه­های داده قابليت ذخيره سازي و مديريت توأمان اطلاعات مكاني و داده‌هاي توصيفي فراهم مي‌باشد. نرم افزارهاي مختلف CADو GISرا مي‌توان به اين پايگاه داده متصل كرده و اطلاعات موردنياز را از پايگاه داده بارگذاري نمود. پايگاه داده مکانی داراي قابليت ذخيره، پرسش و پاسخ و تجزيه و تحليل داده‌هاي مکاني است.



 

تکنولوژی Mobile GIS


تکنولوژی Mobile GIS یا GIS سیار، توسعه تکنولوژی GIS از حالت سازمانی به حالت میدانی است. تکنولوژی Mobile GIS به متخصصان میدانی این امکان را می دهد تا اطلاعات جغرافیایی را تهیه، ذخیره سازی، به روز رسانی، نگهداری و تجزیه و تحلیل کنند. تکنولوژی Mobile GIS برای دستیابی به اهداف خود، تکنولوژی های زیر به کار می گیرد:

-         ابزار قابل حمل (Mobile)
-         سیستم GPS
-         ارتباطات بی سیم برای دسترسی به اینترنت GIS


تا به حال جمع آوري و استفاده از اطلاعات در منطقه مورد نظر يک فرآيند بر پايه جمع آوري اطلاعات در روي کاغذ با قابليت برقراري ارتباط همزمان از ميدان کاري به دفتر کار بوده است. فرآیند جمع آوری داده به صورت میدانی و اصلاح آنها بسیار زمان بر و دارای خطا می باشد. در این فرآیند داده های جغرافیایی در قالب نقشه های کاغذی در میدان، استفاده و اصلاح می شده است، به طوری که در بازگشت به سازمان، به صورت دستی وارد پایگاه داده GIS می شدند. بنابراین نتیجه کار باعث می شده تا داده های GIS به صورت به روز و دقیق نباشند. با پیدایش و توسعه تکنولوژی Mobile GIS داده های GIS در قالب نقشه های دیجیتالی و فشرده به میدان کاری برده شده به طوری که در میدان، اطلاعات جغرافیایی سازمان قابل دسترس هستند. این تکنولوژی این امکان را به سازمان ها می دهد تا اطلاعات به روز به پایگاه داده ها و برنامه های کاربردی آنها اضافه نمایند، همچنین باعث افزایش سرعت تحلیل، نمایش و تصمیم گیری با دقت بیشتر می شود.


تکنولوژی Mobile GIS از طیف گسترده ای از دستگاه های همراه از جمله تبلت های شخصی، سیستم های نصب شده در وسایل نقلیه، اسمارتفون ویندوز و اپل آیفون برای استفاده در جهت جمع آوری، به روز رسانی و به اشتراک گذاری اطلاعات جغرافیایی پشتیبانی می کند. از جمله ویژگی های تکنولوژی Mobile GIS شامل موارد زیر است:
 

-         همه گيرسازي استفاده از اطلاعات مکاني
-         امکان دسترسي به اطلاعات مکانی در هر زمان و در هر مکان
-         ارائه امکانات جستجو با استفاده از mobile از جملهآدرس يابی، مکان يابي
-         امکان نمايش لايه های اطلاعاتی مختلف
-         امکان دسترسی به فرمت های مختلف داده ای بر اساس نياز
-         امکان جستجوی پست با استفاده از نام
-         تلفيق GIS و SMS و بالا بردن دسترسی سيستم
-         امکان ارتباط با ساير پايگاه های داده
 
تکنولوژی Mobile GIS به طرز وسيعي زمينه هاي کاري زير را توسعه داده است
:
-         کمک به جمع آوري اطلاعات ،اطلاعات مربوط به موقعيت و خصوصيات ديگر بر روي نقشه هاي ديجيتال
-         کمک به مديريت داده ها، موقعيت، وضعيت، ذخيره سازي و سازماندهي اطلاعات فيلد
-         کمک به بازرسي اطلاعات و داده هاي ديجيتال ثبت شده جهت برآوردن کدهاي قانوني
-         گزارش وقايع ، ثبت فضايي اتفاقات و حوادث
 

 

 

معماری تکنولوژی Mobile GIS شباهت زیادی به معماری Internet GIS دارد. این تکنولوژی از معماری Client/Server (سرویس دهنده، سرویس گیرنده) استفاده می کند به طوری که مولفه های در سمت client تکنولوژی Mobile GIS، ابزار سخت افزاری هستند که توانایی نمایش نقشه ها و تهیه نتایج تحلیلی عملیات GIS را دارند. مولفه های در سمت server داده های جامع مکانی را فراهم کرده و عملیات GIS را بر مبنای درخواست های ایجاد شده توسط مولفه های سمت client انجام می دهد. بین client و server انواع مختلفی از شبکه های ارتباطی مانند شبکه های کابلی یا بی سیم برای به کارگیری و تبادل اطلاعات و سرویس های مکانی وجود دارد. شکل زیر شش مولفه اصلی در معماری تکنولوژی Mobile GIS را نشان می دهد:

 

1-      سیستم های مکان یابی
2-      دریافت کننده های Mobile GPS
3-      نرم افزارهای Mobile GIS
4-      مولفه های ارتباطی بی سیم و همزمانی داده ها
5-      داده های مکانی، فضایی
6-      سرورهای محتوای GIS

 

سیستم های مکان یابی ابزاری برای تهیه اطلاعات مختصات برای دریافت کننده های Mobile GIS است. سیستم های مکان یابی محلی و سراسری دو سیستم اصلی قابل تعریف در مکان یابی هستند. سیستم های مکان یابی محلی بر اساس سیگنال های رادیویی یا سیگنال های تلفن همراه به دست آمده از چندین ایستگاه کار می کنند تا مکان یک وسیله را مشخص کنند. سیستم های مکان یابی سراسری از سیگنال های ماهواره ای برای محاسبه مکان واحدهای GPS بهره می برند. در بعضی شرایط برنامه های کاربردی Mobile GIS نیاز به هر دو نوع سیستم های مکان یابی در نواحی شهری دارد تا بتواند نتایج قابل قبولی ارائه دهد.
 

دریافت کننده های Mobile GIS کامپیوترها و پایانه های کوچکی هستند که توانایی نمایش نقشه های دیجیتالی و اطلاعات مکانی به کاربران نهایی را دارا هستند. کامپیوتر های جیبی، تبلت های شخصی، تلفن های هوشمند و PDA ها از جمله دریافت کننده های Mobile GIS محبوب هستند. نرم افزارهای Mobile GIS بسته های نرم افزاری هستند که با توجه به محدودیت ابزار Mobile برای عملیات خاص GIS طراحی شده اند. با توجه به فضای ذخیره سازی محدود دریافت کننده های Mobile GIS، اکثر داده های مکانی فضایی باید یا به صورت فشرده ذخیره گردند و یا اینکه زیرمجموعه ای از داده های اصلی باشند. به طور معمول دریافت کننده های Mobile GIS داده های GIS را در حافظه های cache در ابزار واسط و یا در کارتهای حافظه نگهداری و ذخیره می کنند. مولفه های ارتباطی بی سیم و همزمانی داده ها بسته به نوع ارتباط، باید قابلیت های send، update، request و respond بین سرورهای اصلی و ابزار دریافت کننده Mobile GIS داشته باشند. در نهایت سرورهای محتوای GIS ایستگاه های کاری GIS یا سرورهای مبتنی بر وبی هستند که داده های مکانی، فضایی و سرویس های نقشه ای را برای دریافت کننده های Mobile GIS فراهم می کنند.

 

 

 

شبکه های هوشمند: استفاده از تکنولوژی جدید نقشه برداری در زیرساخت های برق

 

امروزه صنعت برق، نه تنها با فراهم كردن منابع جهت برآورده سازي انرژي مورد تقاضای صنايع مختلف مواجه است، بلكه از طرفي حداقل سازي و كاهش اثرات بشر بر روي محيط در ارتباط با توليد اين انرژي نيز يكي از نکات مورد توجه مي باشد. شبکه های هوشمند برق یا Smart Grid راه حلي براي اين چالش است كه سود و بازدهي بسيار زيادي دارد. براي سمت مصرف كننده، شبکه های هوشمند بدين معني است كه آنها مي توانند بر روي مصرف خود مديريت هوشمندانه انجام دهند تا در ساعات پيك كه قيمت انرژي گران مي باشد، هزينه كمتري بپردازند و براي كارشناسان محيط زيست، اين شبكه به معني استفاده از تكنولوژي جهت كمك به حل تغييرات مضر آب و هوايي و اجتناب از توليد گازهاي كربن بيش از اندازه مي باشد و براي همكاران صنعت برق پيك سايي و تصميم گيري هوشمندانه و ارائه اطلاعات دقيق از وضعيت شبكه است.

شبكه هاي هوشمند توزيع نيرو، شبكه هاي به هم پيوسته دو سويه اي مي باشند كه در آن اطلاعات نقش بنيادي در فرايند توزيع انرژي ايفا مي نمايد. توزيع هوشمند نيرو حاصل سامانه هاي مبتني بر تركيب فناوري اطلاعات و ارتباطات با توانمندي هاي پردازشي رايانه ها و سيستم هاي الكتريكي مي باشد. ارتقا سيستم هاي كنوني سخت افزاري غير هوشمند به شبكه هاي دو سويه توزيع شده كارآمد و اقتصادي كه در آن بهره وري سرمايه گذاري هاي انجام شده در صنعت برق به طرز چشمگيري بالا مي رود، از اهداف اصلي هوشمند سازي شبكه مي باشد. بالا رفتن ضريب اطمينان و پايداري شبكه از اهداف ديگر بكارگيري اين فناوري مي باشد.

شبكه هاي هوشمند توزيع انرژي الكتريكي يكي از جديدترين تكنولوژي هاي روز دنيا و حاصل سعي و تلاش متخصصين جهت مدرنيزه نمودن شبكه هاي توزيع و ورود به قرن ديجيتال است. اصلي ترين هدف، تأمين برق مطمئن و پاسخگوئي به نيازهاي رو به رشد مشتريان با كمترين خسارت به محيط زيست است. اولين شبكه هوشمند جهان در مارس 2008 معرفي گرديد و شهر بالدر ايالت كلرادو آمريكا موفق به دريافت عنوان اولين شهر با شبكه توزيع برق هوشمند گرديد. هدف طراحان با بكارگيري تكنولوژي هوشمند حول سه محور اصلي مشتركين، تجهيزات و ارتباطات مي باشد. تكنولوژي هوشمند توانايي ايجاد تغييرات اساسي در توليد، انتقال، توزيع و استفاده از انرژي الكتريكي به همراه منافع اقتصادي و محيطي دارد كه در نهايت به برآورده نمودن نيازهاي مشتريان و در دسترس بودن برق مطمئن و پايدار ختم مي شود. از طرف ديگر سيستم مي تواند با استفاده از اطلاعات جمع آوري نموده در مواقع بحراني، تصميم گيري نمايد و از خاموشي هاي ناخواسته جلوگيري كند.

کشور چین به عنوان کشوری توسعه یافته از شبکه های هوشمند در زیرساخت های برق بهره می برد. طبق آمار نشریه بین المللی GIM، چین بزگترین مصرف کننده برق در جهان محسوب می شود به طوری که 70 درصد نیروی الکتریسیته آن از طریق نیروگاه های با سوخت فسیلی تامین می گردد. همچنین تا سال 2035 مصرف برق در چین سه برابر مصرف آن در سال 2014 خواهد شد، لذا متخصصان این کشور در تلاش در بهینه سازی مصرف و تولید برق هستند. شبکه های هوشمند نقش مهمی در برطرف کردن نیازهای این کشور در تامین انرژي الکتریکی هستند. این شبکه های هوشمند همه جنبه های تامین انرژي الکتریکی شامل تولید، انتقال، توزیع، مصرف و برنامه زمانبندی را برآورده خواهند کرد.

خطوط انتقال نقشی اساسی در شبکه های هوشمند نیرو هستند. توسعه سریع اقتصادی چین تقاضای زیادی در حمل انرژي الکتریکی توسط خطوط انتقال را در مسافت های طولانی ایجاد کرده است. ناحیه و موقعیت جغرافیایی راهروها و خطوط انتقال نیرو، اثر زیادی بر روی چیدمان خطوط و امنیت عملیات بر روی آنها می گذارد. بسیاری از این راهروها از نواحی شهری و مسیرهای دارای امکانات حمل و نقل دور هستند، در حالی که بعضی از آنها از کوهستانها و نواحی دشوار مشابه عبور می کنند. بسیاری از این راهروها نقاط کور نامیده شده به صورتی که از راه دور کنترل و نگهداری می شوند و قابلیت دسترسی به آنها آسان نیست. روش های قدیمی و رایج سرکشی مستقیم و دستی برای نگهداری و جمع آوری اطلاعات، در جهت ایجاد و توسعه شبکه هوشمند صنعت برق را با مشکل مواجه می کند. بنابراین صنعت برق نیاز به روش های بازرسی مطمئن، دقیق و کارای جدیدی برای این اهداف دارد.

 
 
 

پیدایش تکنولوژی نقشه برداری هوابرد Lidar روشی جدید را برای بازرسی کارای خطوط انتقال فراهم کرده است. این تکنولوژی ترکیبی از تکنولوژی های محدوده بندی لیزری، تصویربرداری دیجیتال، دریافت کننده های دقیق جهت یابی ماهواره ای (GNSS) و واحدهای اندازه گیری داخلی فعال (IMU) می باشد. استفاده از این تکنولوژی نقشه برداری هوابرد Lidar در کنار شبکه های هوشمند در چین باعث می شود که متخصصان بتوانند تصاویر هوایی با کیفیت بالا از نقاط جغرافیایی راهروها و خطوط انتقال تهیه نمایند. داده های جمع آوری شده از طریق این سیستم می تواند موقعیت جغرافیایی خطوط انتقال را به صورت سه بعدی (3D) و با دقت بالا به دست آورد. همچنین این سیستم قابلیت به دست آوردن اطلاعات مکانی از اشیای در طول خطوط انتقال مانند تیرهای برق، نقاط دسترسی، کابل ها، درختان و ساختمان ها را دارا می باشد.

 

 

پروژه شبکه های هوشمند و استفاده از تکنولوژی جدید نقشه برداری در زیرساخت های برق در چین شامل 14500 کیلومتر از خطوط و راهروهای انتقال است که از استان های مختلف این کشور عبور می کنند. هدف اصلی این پروژه، جمع آوری داده های سه بعدی از خطوط انتقال AC و DC هستند که در 500kV و بالاتر عمل می کنند، همچنین بخشی از این شبکه مربوط به خطوط 220kV است. این پروژه اولین تلاش صنعت برق چین در جمع آوری داده در مسافت های طولانی و نواحی جغرافیایی بزرگ است. همچنین این پروژه اولین پیاده سازی نمایش سه بعدی از کل خطوط سیستم است که مزایای اقتصادی زیادی را در نگهداری و مدیریت خطوط انتقال فراهم می کند. مدیران صنعت برق چین امیدوارند از طریق این پروژه صرفه جویی زیادی در زمان به ویژه در تصمیم گیری ها انجام شده به طوری که اطلاعات کاراتری را نیز به دست خواهند آورد.

 

 

تاریخ بروزرسانی: 1396/03/08
  • کل: 2210953
  • امروز: 5564
  • آدرس: اصفهان - چهارباغ بالا - شرکت برق منطقه ای اصفهان
  • تلفن : 9-36244002-031
  • ساعات کار: شنبه تا چهارشنبه 7 - 16
  • دورنگار: 36244022-031
  • کد پستی:8173751387
  • صندوق پستی:81465-948
  • پست الکترونیک: info@erec.co.ir
  • تلفن روابط عمومی: 36277522 - 031
© کلیه حقوق معنوی و محتوای این سایت متعلق به شرکت برق منطقه ای اصفهان می باشد
AGRA Cms