Topologie im Wassernetz

PostGIS als Grundlage für Topologien

Die Umstellung der AutoGIS Datenbank auf das RDBMS PostgreSQL bringt neben verschiedenen administrativen Vorteilen noch einen sehr angenehmen Seiteneffekt mit sich. Nämlich die Möglichkeit der Verwendung von PostGIS. Dieses Modul erweitert die oben genannte Datenbank um räumliche Datentypen darauf aufbauende Funktionen in Anlehnung an die Spezifikation des OGC (Open GIS Consortium), macht sie also zu einer sogenannten Spatial-Datenbank. Darauf wird besonders hingewiesen, weil die früher von uns eingesetzten Datenbanksysteme nur geringe Teile dieser Festlegungen unterstützten (MySQL) bzw. nicht über die entsprechenden Schnittstellen zum WebGIS verfügten (SQL Anywhere).

Würde man in einer traditionellen Datenbank die Geometrie eine Wasserleitung (Polylinie in BricsCAD) speichern wollen, könnte man dafür eine Tabelle aufbauen, welche für jeden einzelnen Stützpunkt die Koordinaten in je einer Spalte für X, Y (und Z) ablegt. Statt speichert man in PostGIS (und allen anderen räumlichen Datenbanksystemen) nur einen einzigen „Linestring“ Objekt im dafür vorgesehenen (Geo-)Datenfeld. Analog dazu verhält es sich mit Punkten (z.B. Schieber oder Hydrant), die als „Point“ Objekt und Flächen (z.B. Anlagen oder Flurstücke), die als „Polygon“ Objekt in die Datenbank kommen.

Neben der vereinfachten Speicherung von Geodaten bietet PostGIS eine Vielzahl räumlicher Analysefunktionen (Stichwort Topologie). Das einfachste Beispiel ist die Längenermittlung wieder am Beispiel eines Leitungsabschnittes. Mit traditionellen Datenbanksystemen müßte man entweder aufwändige Berechnungen durchführen, oder man speichert die Länge bereits bei der Erfassung in einem dafür extra vorgesehenen Datenfeld ab. Anders in Spatial-Datenbanken. Hier gibt es eine Funktion „ST_Length“, welche augenbicklich die Länge zurück gibt.

Die Anwendung

Dateneingabe

Störungssimulation mit WebGIS TopologieWie gesagt, nur ein einfachstes Beispiel zum besseren Verständnis. Von solchen und deutlich komplexeren Funktionen macht die AutoGIS Webauskunft Gebrauch. Unter anderem, wenn man im GIS die die Auswirkungen simulieren möchte, die auf Grund der Sperrung eines Leitungsabschnittes eintreten. Auch wenn AutoGIS keine eigene Netzberechnung hat, sind dennoch topologische Simulationen möglich. Diese sollen insbesondere Rohrnetzmeister und Netzingenieure bei der Nachbildung von Havarien im GIS oder der Planung von Wartungsarbeiten z.B. eines ganzen Wassernetzes unterstützen.

Im genannten Fall selektiert der Anwender einen Leitungsabschnitt oder auch einen Hausanschluß. Davon ausgehend sucht das WebGIS alle Leitungsabschnitte, bis es auf die zuständigen Absperrarmaturen trifft, mit denen die Versorgung unterbrochen werden kann. Im Falle einer Stichleitung wird das vermutlich ein Schieber sein. Im vermaschten Netz dagegen mindestens zwei, zumeist aber mehrere.

Ergebnisse

Topologie mit SachdatenDas Ergebnis dieser Topologie wird auf mehreren Wegen bereit gestellt. Zunächst ist das die farbige Hervorhebung aller betroffenen Netzelemente am Bildschirm. Im Fall eines Netzes der Wasserversorgung sind damit Haupt- und Nebenleitungsabschnitte, Hausanschlüsse, Hydranten und natürlich die Schieber selbst gemeint.

Alle Sachinformationen (sofern erfasst) können außerdem in Listen dargestellt werden. Dabei handelt es sich um die bekannte Nutzeroberfläche, wie auch für die bisher schon übliche Sachdatenanzeige. Unterschieden werden dabei Aufstellungen für Leitungen, Hausanschlüsse und Netzeinbauten.

Exportformate SachinfosLetztlich ist auch eine weitergehende Ausgabe der Informationen möglich. Je nach der erforderlichen Weiterverarbeitung kann eine Ausgabe als EXCEL- oder Word-Tabelle erfolgen. Alternativ bzw. parallel dazu ist auch ein Export in formatierte ACSII Dateien (CSV Format) oder in XML Dateien möglich.

Weitergehende Informationen

Falls Sie Interesse an weitergehenden Informationen haben, bitten wir Sie darum, uns einfach zu kontaktieren. Falls Sie selbst etwas tiefer in PostGIS einsteigen möchten, empfehlen wir Ihnen den Link auf diese Wiki-Seite. Die ist zwar schon etwas älter, dafür aber in deutsch und für einen Einstieg allemal geeignet. Voraussetzung sind allerdings ein paar Datenbankkenntnisse.

Veröffentlicht unter BricsCAD und GIS