Дмитрий Кушнарев, Иван Илюнин,
группа ГИС ООО «СТАРСТРОЙ», Москва,
DKushnarev@STARSTROI.ru
Проект «Сахалин-2» предполагает комплексное освоение Пильтун-Астохского и Лунского лицензионных участков. В рамках этого проекта ООО «СТАРСТРОЙ» выполняет работы по технико-экономическому обоснованию проекта. Освоение лицензионных участков по добыче нефти и газа включает строительство трубопроводов по транспортировке нефтегазопродуктов и создание соответствующей инфраструктуры трубопроводного транспорта. ООО «СТАРСТРОЙ» выполняет интегрирующую роль в работах по проекту и работает с несколькими субподрядчиками. Создание группы ГИС было продиктовано необходимостью наличия структуры, занимающейся информационным обеспечением Российской команды проекта, упорядочиванием и контролем потоков пространственной информации между подрядными организациями. В качестве базового программного обеспечения группой используется программное обеспечение ArcInfo 8, ArcView 3.2 и 8.
Среди основных видов работ группы — оперативная подготовка карт для поддержки принятия решений, поддержка базы данных ГИС, анализ и подготовка информации по проекту.
Магистральные трубопроводы с позиций ГИС — сложный пространственный объект. В состав магистральных трубопроводов входят: трубопровод (от места выхода с промысла подготовленной к дальнему транспорту товарной продукции) с ответвлениями и лупингами, запорной арматурой, переходами через естественные и искусственные препятствия, узлами пуска и приема очистных устройств; установки электрохимической защиты трубопроводов от коррозии, линии и сооружения технологической связи, средства телемеханики трубопроводов; линии электропередачи, предназначенные для обслуживания трубопроводов, устройства электроснабжения и дистанционного управления запорной арматурой и установками электрохимической защиты трубопроводов; противопожарные средства, противоэрозионные и защитные сооружения трубопроводов; здания и сооружения линейной службы эксплуатации трубопроводов; постоянные и временные подъездные дороги и вертолетные площадки, расположенные вдоль трассы трубопровода, и подъезды к ним, опознавательные и сигнальные знаки местонахождения трубопроводов; головные и промежуточные перекачивающие и наливные насосные станции, резервуарные парки, КС и ГРС; указатели и предупредительные знаки.
Рис. 1. Обзорная карта проекта “Сахалин-2”(фрагмент).
Учитывая большие объемы и разнообразие используемых данных, первостепенное значение имеет структурирование хранилища данных и стандартизация имеющейся информации. Первоначально, на основании данных геодезической съемки, была подготовлена основа для будущей базы — ось трассы трубопроводов в виде покрытия Arcinfo с построением маршрутов (раутов) по сегментам трассы. В последующем к оси трассы, пространственно или логически, привязывается практически вся информация по проекту. Данные изысканий, имевшиеся в виде электронных таблиц, были преобразованы в векторные слои (шейп-файлы или слои базы геоданных) с сохранением в качестве атрибутов всей имеющейся информации. Информация из разных источников (на участки изменения маршрута трассы) приводилась к единой системе координат, структуре и объединялась. В ArcInfo была реализована задача преобразования электронных чертежей из одной проекции в другую. В ArcView GIS 3.2 и ArcMap 8.1 было создано несколько базовых проектов, на основе которых в дальнейшем оперативно создавались карты и планы с необходимой рабочей информацией. Таким образом, мы получили единое структурированное информационное пространство, позволяющее быстро добавлять поступающую информацию и использовать ее для анализа и выпуска рабочих карт.
Используя комплекс программного обеспечения ArcView GIS 3.2 > ArcInfo 8 > собственная программа на C++ > AutoCAD 2000, была создана автоматизированная технология по формированию совмещенных планов и профилей. По реально привязанной информации связка ArcView/ArcInfo (связь через RPC) компонует планы, собственная программа формирует профили с подвалом с соответствующей информацией, в AutoCAD собираются и оформляются все данные в виде документов. В перспективе планируется набор программного обеспечения сократить до двух элементов: ArcInfo >AutoCAD.
Один из видов работ группы — составление обзорных карт проекта. Эти карты служат текущим срезом состояния проекта и предназначены для представления разнообразной информации. Среди таких карт — карты по объектам строительства, инфраструктуре и организации связи, карты местоположения карьеров, карты перетрассировок, дополняющие крупномасштабные карты. Основное назначение крупномасштабных карт, составляемых группой ГИС, — поддержка принятия решений. Тематика подобных работ многообразна. Серии карт (в количестве от 5 до 100) составлялись для отображения текущего состояния расстановки арматуры, станций катодной защиты, проектируемых подъездных дорог, предлагаемых камеральных перетрассировок. Технология выпуска серий многолистных крупномасштабных карт была реализована в ArcView GIS 3.2. Сначала формируются «листы» по трассе — области, помещающиеся на один лист А3 с некоторым перекрытием соседних областей. На втором этапе создается многолистная карта с полным оформлением (координатная сетка, штамп, легенда и т.д.). Карты могут выпускаться в форматах JPEG (с использованием модуля ArcPress для корректного отображения заливок) и PDF (через PostScript и последующую конвертацию через Acrobat Distiller).
Рис. 2. План предлагаемого изменения маршрута трассы. Фрагмент по району Победино.
Среди методов, которые наиболее часто используются в работе, — динамическая сегментация. Значительная часть данных привязана к линейной системе координат трассы трубопровода. То есть объект имеет пространственную характеристику только по дистанции трассы. Использование динамической сегментации позволяет оперативно выносить объекты на карту и менять их местоположение.
Среди возможностей динамической сегментации, которые были успешно использованы, — метод линейного анализа. Задача заключалась в анализе исходных данных по сейсмическим условиям. Исходные данные представляли собой линейные отрезки трассы с различными атрибутами, взаимопересечение которых необходимо было найти. То есть, было 4-5 линейных покрытий участков, имеющих различные характеристики и тематику и находящихся на одной трассе трубопроводов. Методы динамической сегментации позволили выполнить пространственную операцию перекрытия исходных данных, подобную пространственному наложению, и получить результат в виде одного покрытия с идентификацией участков взаимного перекрытия.
При проектировании также использовался 3D анализ. Среди подобных работ — моделирование горного участка трассы и составление 3D модели терминала отгрузки нефти. Модель горного участка трассы использовалась в качестве вспомогательного материала при проведении анализа по возможным перетрассировкам на этом участке.
Пространственная сложность такого объекта как магистральный трубопровод определяет перспективность использования геоинформационных систем при его проектировании, строительстве и эксплуатации. В настоящее время существует несколько логических моделей баз данных подобных объектов, и наверняка в ближайшее время будут разработаны программные продукты для полномасштабной работы с комплексом данных по магистральным нефтепродуктопроводам, подобные программе ArcFM.
