Катя Касей, компания BHP Billiton, г. Хьюстон, Техас, США
Введение
Компания BHP Billiton более шести лет применяет и постоянно развивает свою геоинформационную систему. За это время использование ГИС переросло от отдельных проектов регионального анализа данных поисково-разведочных работ до корпоративной системы, поддерживаемой мощной базой данных. В ее основу положено программное обеспечение ГИС и картографии от компании ESRI, предоставляющее широкий набор ГИС-продуктов для различных прикладных областей, для решения как простых, так и сложных аналитических задач. Мы также используем услуги других поставщиков, предлагающих как специализированные решения на базе технологии ESRI, так и собственные разработки. В этой статье я кратко опишу путь, пройденный BHP Billiton через лабиринт ГИС-решений и внедрений за прошедшие годы, и надеюсь, что читатели сочтут наш опыт полезным для достижения максимальных преимуществ от внедрения геопространственных технологий в своих компаниях.
Ретроспектива
Чтобы осознать исходные мотивы и потребности во внедрении ГИС, видимо следует вспомнить и хотя бы кратко проанализировать историю развития картографических проектов в нефтегазовой отрасли. В конце 80-х и начале 90-х прошлого века здесь происходил переход от бумажных карт к цифровым (компьютерным). В то время коммерческие приложения для ГИС и картографирования отображали только простые объекты – точки, линии и полигоны. Отсутствовали атрибуты для установления различий между разными типами линий и полигонов, хранившимися в виде одного файла. С системой ARC/INFO для рабочих станций под UNIX (предтечей настольных продуктов семейства ArcGIS) можно было взаимодействовать только из командной строки. Для полноценной работы с ней, для использования всех ее по тому времени уникальных функциональных возможностей требовалась команда высококвалифицированных специалистов. ГИС были вотчиной «избранных».
Выход пакета ArcView GIS и разработка быстро завоевавшего популярность формата шейп-файлов ESRI произвели настоящую революцию. ГИС пошли в массы, предоставив возможности быстрой и простой работы с пространственными данными, задания символов объектов на карте, привязки к объектам карты дополнительной информации. Карты перестали быть просто иллюстрациями, стали динамично обновляемыми, предоставили быстро растущему ГИС-сообществу удобный инструмент для полноценного пространственного анализа и визуализации геоданных.
Затем во все большем количестве стали появляться готовые наборы географических данных. Высокое качество и надежность быстро сделали их очень привлекательными и востребованными. В то же время, полностью удовлетворить потребности в эффективной работе с постоянно растущими объемами баз пространственных данных, а также быстрого обмена данными в нефтегазовых компаниях и других крупных организациях имевшиеся программные средства уже не могли. И постепенно на смену технологиям, основанным на шейп-файлах и покрытиях, стали приходить новые, в том числе серверные технологии. Потребовалось три генерации ArcSDE, чтобы создать надежное и безопасное хранилище векторных и растровых ГИС-данных. Значительно расширились возможности удаленного доступа к данным и их распространения по локальным и глобальным сетям. К 2004 году ГИС и компьютерная картография перешли на новый уровень, обеспечивший развитый пространственный анализ и надежные пространственные базы данных, лежащие в основе каждой цифровой карты и каждого проекта.
Корпоративное внедрение, опыт BHP Billiton
Существует два основных типа использования ГИС в различных компаниях. Они показаны на рисунке 1. Конечно, имеются и решения, объединяющие оба подхода.
Второй случай до недавнего времени – до появления современных серверных продуктов ESRI – был наиболее распространенным. При этом сотрудники разных отделов (конечные пользователи) на своих компьютерах в основном работают со стандартными настольными продуктами ArcGIS и с дополнительными аналитическими модулями, возможно с некоторой их адаптацией под свои задачи (благо средства настройки в них имеются). А группа ГИС осуществляет поддержку их работоспособности.
Две модели внедрения корпоративной ГИС в зависимости от целей компании. Нефтегазовые компании до недавнего времени чаще шли по второму пути.
Первый вариант начал применяться после выхода средств разработки ГИС-приложений, таких как ArcGIS Engine, и стал активно развиваться с появлением серверного продукта ArcGIS Server. При таком подходе обеспечивается многопользовательский режим работы со специально разработанным средствами ArcGIS Server набором ГИС-приложений (в том числе Web-приложений и Web-служб) и единой базой пространственных данных. Поддержанием работоспособности и обновлением этой распределенной централизованно управляемой системы занимается группа ГИС. В любом варианте группа ГИС занимается и управлением данными (DM — Data Management) – это в настоящее время одна из важных функций при работе с ГИС, прежде отсутствовавшая в большинстве организаций (а порой и сейчас).
Нефтегазовые компании обладают высоким технологическим потенциалом и выполняют сложные комплексные проекты. Преимущества, предоставляемые корпоративной ГИС, заключаются в общих хранилищах данных и инфраструктуре для оперирования ими, унифицированных рабочих процессах и структурированной геопространственной информации, которые используются в разнообразных проектах, выполняемых компанией. Конкретные, текущие и на перспективу, задачи компании в области работы с геоданными определяют выбор подходящих ГИС-инструментов, способов их интеграции и взаимодействия с другими специализированными приложениями.
Чтобы оценить текущее состояние и перспективы развития ГИС в компании, важно понять основные цели и задачи, которые решаются и будут решаться с ее помощью, достичь согласованного понимания основных принципов ее развертывания с учетом других используемых ИТ-технологий. В любом случае, следует отталкиваться от главных направлений развития бизнеса в компании и возможностей их более эффективного решения с применением ГИС. Возможно некоторые из выработанных принципов пока трудно достижимы с помощью имеющихся ресурсов и технологий. Однако важно их определить и помнить о них, как о планах на будущее. Они должны быть достаточно простыми и понятными, поскольку могут стать связующим звеном для налаживания более тесного взаимодействий между структурными подразделениями предприятия. Важное значение в реализации этих планов имеет и исходный уровень информатизации компании.
В организации отделы, занимающиеся САПР и графикой, изначально могут не проявлять интереса к внедрению ГИС, и в начале в своей работе стараются обойтись наличными программными средствами. Поэтому при разработке нашей ГИС мы сосредоточили усилия на создании единого надежного источника для размещения всей географической информации в нашей организации и привлекли отдел, занимающийся графикой, к разработке дизайна системы управления данными.
При создании корпоративной ГИС BHP Billiton по сути начинала с чистого листа, поскольку помимо ArcView 3.x широко не применяла прежде никаких развитых ГИС-систем. В то же время растущий объем картографических работ и потребности пользователей указывали на необходимость перехода в среду ArcGIS. Но от простого перехода на настольные продукты ArcGIS и от приобретения дорогостоящих и узкоспециализированных решений мы также воздержались. Мы старались чётко следовать в русле стратегии ESRI и смогли пройти основные этапы переходы от старых технологий на новые быстрее и проще, чем многие другие организации. Наши исходные принципы были просты:
- Сохранение значимости и ценности данных –важные правки/изменения вносятся в исходные данные, а не в виде исправления графики на финальном изображении
- Обучение пользователей – мы сторонники способа «сделай сам» при выполнении большинства стандартных задач и принципа «привлеки эксперта» для более сложных нетривиальных операций
- Хранение векторных и растровых данных в Oracle под управлением технологии SDE – поскольку мы уже применяли SDE для хранения векторных данных, и эта технология вполне отвечала нашим требованиям, у нас не было острой необходимости приобретать дополнительные средства для сжатия и хранения растров типа ECW, MrSID.
- Создание метаданных для всех слоёв ArcSDE – мы приучили наших пользователей и поставщиков к тому, что полноценные метаданные необходимы уже на стадии приобретения данных. Мы используем редактор метаданных на основе стандарта ISO с согласованной с отделами и партнерами систематикой. Распространение метаданных является частью нашего рабочего процесса. Мы сделали метаданные неотъемлемой составной частью получаемых нами проектов и данных, а также следуем единым общим требованиям к данным от проекта к проекту.
- Обучение и работа с поставщиками программного обеспечения в области взаимодействия их продуктов с ГИС – мы работаем в тесном контакте с поставщиками программного обеспечения для энергетических компаний над интеграцией технологий ESRI в их приложения там, где это возможно.
Мы (группа ГИС BHP Billiton Petroleum):
- Предоставляем файлы слоев, а не соединения с ArcSDE, что делает возможным использовать стандартные легенды, применимые к общим векторным слоям.
- Используем для проектов персональные базы геоданных, а не шейп-файлы, чтобы иметь возможность проводить в будущем более сложный географический анализ данных.
- Побуждаем использовать в проектах ArcGIS UNC вместо букв, обозначающих устройство, где хранятся картографические данные.
Исходя из накопленного опыта, я считаю, что для успешного начала любых работ в области ГИС требуется следующее:
- Креативный лидер, который имеет полномочия экспериментировать, предлагать и тестировать новые концепции и разработки
- Прагматичный подход при постепенном пошаговом внедрении элементов системы и приложений
- Четкое понимание текущего положения дел в организации, выявление наилучших источников начального финансирования для реализации наиболее востребованных ГИС-проектов
- Использование принципа «Создай нужное другим и они сами придут к тебе» при формировании важных для многих сотрудников наборов геоданных в ходе выполнения начальных ГИС-проектов
- Демонстрация преимуществ данной технологии другим командам, выполняющим проекты по сходной тематике, для возникновения здоровой конкуренции.
Полное ГИС-решение для нефтегазового предприятия должно обеспечивать решение комплекса задач по трем направлениям:
- Продвинутый анализ пространственных данных (на основе настольных продуктов семейства ArcGIS и приложений под ArcGIS Server) – для опытных обученных пользователей, часто решающих такие задачи, как:
- Структурная картография
- Сложные операции с географическими данными (растровыми и векторными)
- Расширенный геопространственный анализ и геообработка
- Пространственно-временное моделирование данных (например, палеогеографические реконструкции)
- Картографические вьюеры и Web-сервисы – для “случайных” пользователей, которым нужны:
- Быстрый просмотр опубликованных карт
- Несложные задачи географического анализа
- Распечатка карт
- Простые ГИС-приложения
- Поиск документов по карте
- География для всех – простые но эффективные инструменты массового доступа к готовым картографическим продуктам и изображениям, такие как ArcGIS Explorer или GoogleEarth:
- Удобный современный способ просмотра и приобретения нужных изображений с высоким разрешением
- Несложный инструмент ориентации на местности и рекогносцировки
- Привлечение интереса к географии, демонстрация практической пользы от использования карт, космических- и аэроснимков.
Выводы
Применение корпоративных ГИС в нефтегазовых компаниях будет успешным, быстро продемонстрирует свою реальную, легко оцениваемую помощь бизнесу и обеспечит возвратность вложений, если:
- Создана надежная основа инфраструктуры пространственных данных, обеспечивающая удобный быстрый поиск и размещение качественных геоданных и сопутствующей информации.
- Обеспечен удобный обмен данными и их неоднократное использование в разных проектах и подразделениях компании.
- Дополняющие друг друга технологии интегрированы с хранилищами пространственных данных и ГИС-приложениями, что позволяет повысить эффективность выполнения работ и исключить дублирование данных.
- В организации формируется ГИС-сообщество, которое становится активным посредником между командами, подразделениями и регионами.
Заключение
Опыт нашей компании показывает, что эти цели и задачи реально достижимы. Наша корпоративная ГИС пользуется заслуженным успехом, помогает расширению нашего бизнеса и разработке стратегий его дальнейшего развития.
Об авторе
В настоящее время Катя Касей – руководитель программы разработки приложений в сфере E&P (разведка и добыча) и управления информацией в BHP Billiton Petroleum. До этого она работала в лаборатории геоморфологии геологического института в Москве, геофизиком изыскательских партий Amoco Petroleum в Казахстане, Азербайджане и Тринидаде, исследователем по программе Deep Water Gulf of Mexico в компании Vastar (г.Хьюстон). Основные направления ее деятельности связаны с развитием технологий E&P, внедрением ГИС, интеграцией приложений и рабочих процессов, 3D визуализацией, интерпретацией данных сейсмики и управлением геотехническими данными.
Катя Касей закончила Московский институт геодезии, аэрофотосъемки и картографии (МИИГАиК), получила степень магистра по геофизике в университете Хьюстона.
