HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

36
Σύστημα καταγραφής, ανάλυσης και οπτικοποίησης δεδομένων καταγραφικών θορύβου, με χρήση Συστημάτων Γεωγραφικών Πληροφοριών Χριστόδουλος Χριστοδούλου Πτυχιακή Εργασία HOU-CS-UGP-2008-24 Επιβλέπων: Εμμανουήλ Στεφανάκης Μέλη ΕΚ: Αθανάσιος Σκόδρας, Βασίλης Φωτόπουλος

Transcript of HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

Page 1: HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

Σύστημα καταγραφής, ανάλυσης και οπτικοποίησης δεδομένων καταγραφικών θορύβου, με χρήση Συστημάτων Γεωγραφικών Πληροφοριών

Χριστόδουλος Χριστοδούλου

Πτυχιακή Εργασία HOU-CS-UGP-2008-24

Επιβλέπων: Εμμανουήλ ΣτεφανάκηςΜέλη ΕΚ: Αθανάσιος Σκόδρας, Βασίλης Φωτόπουλος

Page 2: HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

22/7/08 Χριστοδούλου (HOU-CS-UGP-2008-24)

2

Σχετιζόμενα πεδία

Μελέτη και αξιολόγηση των εργαλείων που θα χρησιμοποιηθούν.

Μελέτη των απαιτήσεων της εφαρμογής.Σχεδιασμός και υλοποίηση του

συστήματος.Δοκιμή και αξιολόγηση του συστήματος.

Page 3: HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

22/7/08 Χριστοδούλου (HOU-CS-UGP-2008-24)

3

Αντικείμενο μελέτης

Το Συμβούλιο Υδατοπρομήθειας Λάρνακας (ΣΥΛ), διαθέτει 150 καταγραφικά θορύβου, τα οποία τοποθετούνται σε μεταλλικά εξαρτήματα του δικτύου ύδρευσης από ειδικό συνεργείο. Αντικείμενο μελέτης αποτελεί η μεθοδολογία χωροθέτησης, καταγραφής, ανάλυσης και οπτικοποίησης των μετρήσεων από τα καταγραφικά.

Page 4: HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

22/7/08 Χριστοδούλου (HOU-CS-UGP-2008-24)

4

Στόχοι

Η επίλυση ενός πραγματικού προβλήματος στο Συμβούλιο Υδατοπρομήθειας Λάρνακας με χρήση του υφιστάμενου εξοπλισμού και λογισμικού.

Η αξιοποίηση των υφιστάμενων ψηφιακών γεωγραφικών πληροφοριών.

Page 5: HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

22/7/08 Χριστοδούλου (HOU-CS-UGP-2008-24)

5

Στόχοι

Ανάπτυξη μιας πιλοτικής εφαρμογής με χρήση Συστήματος Γεωγραφικών Πληροφοριών (ΣΓΠ), η οποία θα καταστήσει τη διαδικασία χωροθέτησης των καταγραφικών αποτελεσματική επιτρέποντας την εύκολη καταχώρηση και ανάλυση των δεδομένων, με τρόπο που να αποδίδει χρήσιμα συμπεράσματα και μετρήσιμα αποτελέσματα.

Page 6: HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

22/7/08 Χριστοδούλου (HOU-CS-UGP-2008-24)

6

Μεθοδολογία (γενικά)

Παρουσίαση υφιστάμενης τεχνολογίας, εξοπλισμού και μεθόδου εργασίας.

Ανάλυση και σχεδίαση πιλοτικής εφαρμογής για την αποτελεσματικότερη εκμετάλλευση του εξοπλισμού.

Ανάπτυξη πιλοτικής εφαρμογής.Δοκιμαστική χρήση και εξαγωγή

συμπερασμάτων.

Page 7: HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

22/7/08 Χριστοδούλου (HOU-CS-UGP-2008-24)

7

Υφιστάμενη Τεχνολογία - εξοπλισμός

150 καταγραφικά θορύβου Permalog MK3.

Μαγνήτης

Αισθητήρας

Page 8: HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

22/7/08 Χριστοδούλου (HOU-CS-UGP-2008-24)

8

Υφιστάμενη Τεχνολογία - εξοπλισμός

Συσκευή ασύρματης επικοινωνίας Patroller.

Καταγραφικά

Εξαρτήματα

Patroller

Page 9: HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

22/7/08 Χριστοδούλου (HOU-CS-UGP-2008-24)

9

Υφιστάμενη Τεχνολογία - λογισμικό

Σύστημα Γεωγραφικών Πληροφοριών ArcGis ArcView 9.2 της ESRI.Visual Basic for Applications.ArcObjects.

Autodesk Map 3D 2007.Microsoft Access 2003. Permalog.Microsoft Excell 2003.

Page 10: HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

22/7/08 Χριστοδούλου (HOU-CS-UGP-2008-24)

10

Υφιστάμενη μέθοδος εργασίας

Η διαδικασία χωροθέτησης και ανάλυσης των δεδομένων γίνεται με τη βοήθεια αναλογικών χαρτών που τυπώνονται ανάλογα με την περιοχή που θα αναπτυχθούν τα καταγραφικά.

Η Ομάδα Εντοπισμού Αφανών Διαρροών (ΟΑΕΔ) τοποθετεί τα καταγραφικά και σημειώνει πάνω στον αναλογικό χάρτη πού τοποθετήθηκε κάθε καταγραφικό.

Αφού ληφθούν οι μετρήσεις μέσω του Patroller, σημειώνονται και αυτές πάνω στον ίδιο χάρτη.

Page 11: HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

22/7/08 Χριστοδούλου (HOU-CS-UGP-2008-24)

11

Υφιστάμενη μέθοδος εργασίας

Αφού γίνει έρευνα και εντοπιστούν διαρροές η ΟΕΑΔ συμπληρώνει σε ειδική φόρμα τις λεπτομέρειες της διαρροής.

Όταν δεν υπάρχουν άλλες διαρροές η ΟΕΑΔ μαζεύει τα καταγραφικά για μεταφορά τους αλλού. Αυτή η διαδικασία γίνεται βάσει του αναλογικού χάρτη, σημειώνοντας την επιτυχία ή αποτυχία ανάληψης του καταγραφικού.

Page 12: HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

22/7/08 Χριστοδούλου (HOU-CS-UGP-2008-24)

12

Ανάλυση εφαρμογής

Η ανάλυση απαιτήσεων έγινε μόνο για την πιλοτική εφαρμογή, διότι όλο το υπόλοιπο σύστημα (εξοπλισμός και λογισμικό) είναι δεδομένο και δεν μπορεί να αλλάξει.

Στην ανάλυση λήφθηκε υπόψη το γεγονός ότι η εφαρμογή θα λειτουργεί μέσα από το ΣΓΠ.

Page 13: HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

22/7/08 Χριστοδούλου (HOU-CS-UGP-2008-24)

13

Ανάλυση εφαρμογής

Για τη διατύπωση των απαιτήσεων χρησιμοποίησα τη δική μου γνώση του προβλήματος και πείρα στην εργασία εντοπισμού αφανών διαρροών, όπως και συνεντεύξεις τόσο με την ΟΕΑΔ, η οποία θα χειρίζεται την εφαρμογή, όσο και με ανώτερους υπαλλήλους του ΣΥΛ.

Page 14: HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

22/7/08 Χριστοδούλου (HOU-CS-UGP-2008-24)

14

Μοντελοποίηση εφαρμογής

Η μοντελοποίηση της εφαρμογής έγινε με τη χρήση:

Διαγραμμάτων Ροής Δεδομένων.Διαγράμματος οντοτήτων συσχετίσεωνΔιαγράμματος μετάβασης

καταστάσεωνΛεξικού δεδομένων

Page 15: HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

22/7/08 Χριστοδούλου (HOU-CS-UGP-2008-24)

15

Υλοποίηση εφαρμογής - δεδομένα

Διαθέσιμη ψηφιακή γεωγραφική πληροφορίαΔεδομένα του ΤΚΧ σε αρχεία τύπου .e00

Τεμάχια γης, οικοδομές, τοπογραφικά χαρακτηριστικά, σύνορα δήμων.

Το δίκτυο ύδρευσης σε αρχεία τύπου .dwgΑγωγοί, εξαρτήματα δικτύου.

Πληροφορία από δορυφορικές φωτογραφίες σε αρχεία τύπου .shp

Οδικοί άξονες, ονόματα οδών, πλάτος οδών.

Page 16: HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

22/7/08 Χριστοδούλου (HOU-CS-UGP-2008-24)

16

Υλοποίηση εφαρμογής - δεδομένα

Όλες οι πληροφορίες μετατράπηκαν σε αρχεία .shp.

Από τα υφιστάμενα αρχεία δημιουργήθηκαν νέα με επεξεργασία, όπως το αρχείο AccesionPoints, το οποίο δημιουργήθηκε με συγχώνευση των αρχείων Vanes_SV και Krounoi_Pyrosvesis

Page 17: HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

22/7/08 Χριστοδούλου (HOU-CS-UGP-2008-24)

17

Υλοποίηση εφαρμογής - δεδομένα

Πρώτοαρχείο

Δεύτεροαρχείο

ΤύποςΕπεξεργασί

ας

Ονομασία αρχείου

που προέκυψε

Τύποςδεδομένω

νKrounoi_Pyrοsvesis

Vanes_SV merge AccesionPoints Σημειακά

LarRoads Supply_Area Clip Supply_Area_Roads

Γραμμικά

Temaxia Supply_Area Clip Temaxia_Supply_Area

Πολυγωνικά

Supply_Area Σχεδιάστηκε Πολυγωνικά

DMAs Σχεδιάστηκε Πολυγωνικά

Larnaca_Landmarks_A

Larnaca_Landmarks_B

merge Larnaca_Landmarks

Σημειακά

Agogoi Suply_Area_Roads

Spatial Join Agogoi_SpatialJoin

Γραμμικά

Page 18: HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

22/7/08 Χριστοδούλου (HOU-CS-UGP-2008-24)

18

Υλοποίηση εφαρμογής - δεδομένα

Δημιουργία των πινάκων των περιγραφικών δεδομένων στη Microsoft Access 2003, σύμφωνα με το λεξικό δεδομένων.

Δημιουργία της Γεωβάσης στην οποία εισήχθησαν τόσο τα αρχεία .shp όσο και οι πίνακες της Microsoft Access 2003.

Page 19: HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

22/7/08 Χριστοδούλου (HOU-CS-UGP-2008-24)

19

Υλοποίηση εφαρμογής - δεδομένα

Η Γεωβάση με τους πίνακες γεωγραφικών και περιγραφικών δεδομένων.

Page 20: HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

22/7/08 Χριστοδούλου (HOU-CS-UGP-2008-24)

20

Υλοποίηση εφαρμογής - κώδικας

Εφόσον ετοιμάστηκαν η ψηφιακή πληροφορία, οι πίνακες περιγραφικών δεδομένων και δημιουργήθηκε η Γεωβάση, ξεκίνησε η ανάπτυξη της εφαρμογής με τη δημιουργία της μπάρας εργαλείων K.A.O.DE.KA και τη συγγραφή του κώδικα.

Η ανάπτυξη της εφαρμογής έγινε σε Visual Basic for Applications με χρήση των ArcObjects.

Page 21: HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

22/7/08 Χριστοδούλου (HOU-CS-UGP-2008-24)

21

Υλοποίηση εφαρμογής - κώδικας

Τα ArcObjects βασίζονται στην τεχνολογία Component Object Modeling (COM – Προγραμματιστικά αντικείμενα).

Μπορούν να χρησιμοποιηθούν από οποιαδήποτε COM συμβατή γλώσσα προγραμματισμού.

Μέσω των ArcObjects η ESRI διαθέτει στους χρήστες όλη τη λειτουργικότητα του ArcGis για χρήση σε δικές τους εφαρμογές.

Page 22: HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

22/7/08 Χριστοδούλου (HOU-CS-UGP-2008-24)

22

Υλοποίηση εφαρμογής - κώδικας

Application

Mxdocument

Map

Layer*

*

Μερικές κλάσεις των ArcObjects

Page 23: HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

22/7/08 Χριστοδούλου (HOU-CS-UGP-2008-24)

23

Υλοποίηση εφαρμογής - κώδικας

Η πρόσβαση στις κλάσεις των ΑrcObjects γίνεται μέσω των διαπροσωπιών (Interfaces) της κάθε κλάσης.

Οι διαπροσωπίες είναι μια λογική ομαδοποίηση των ιδιοτήτων και μεθόδων μιας κλάσης.

Page 24: HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

22/7/08 Χριστοδούλου (HOU-CS-UGP-2008-24)

24

Υλοποίηση εφαρμογής - κώδικας

Χρήση αντικειμένων μέσω διαπροσωπιών στα ArcObjects

Κατά σύμβαση το όνομα μιας διπροσωπίας αρχίζει από το Αγγλικό I (Interface) και το όνομα των μεταβλητών από το Αγγλικό p (pointer variable). Δηλώνω τη μεταβλητή pMap και καθορίζω

τη διαπροσωπία που θα χρησιμοποιήσει. Dim pMap As IMap

Page 25: HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

22/7/08 Χριστοδούλου (HOU-CS-UGP-2008-24)

25

Υλοποίηση εφαρμογής - κώδικας

Χρήση αντικειμένων μέσω διαπροσωπιών στα ArcObjectsΔημιουργώ το νέο αντικείμενο

Set pMap = New MapΧρησιμοποιώ τις ιδιότητες και μεθόδους του

νέου αντικειμένου.pMap.Name = “My Map”

Page 26: HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

22/7/08 Χριστοδούλου (HOU-CS-UGP-2008-24)

26

Υλοποίηση εφαρμογής - κώδικας

Μέρος του κώδικα όπου φαίνεται η χρήση των διαπροσωπιών.

Dim pMap As IMapDim pMxDoc As IMxDocumentSet pMxDoc = ThisDocumentSet pMap = pMxDoc.FocusMapDim pFeatLyr As IGeoFeatureLayerSet pFeatLyr = pMap.Layer(1)Dim tmpPoint As IPointSet tmpPoint = New Point

Page 27: HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

22/7/08 Χριστοδούλου (HOU-CS-UGP-2008-24)

27

Δοκιμή εφαρμογής

Η δοκιμή έγινε στη Λάρνακα. Η εφαρμογή χρησιμοποιήθηκε από την ΟΕΑΔ στη καθημερινή της εργασία.

Τοποθετήθηκαν και τα 150 καταγραφικά σε 4 μέρες.

Με την ανάληψη των δεδομένων είχαμε 33 ενδείξεις διαρροής με 10 διαρροές και 14 καταγραφικά σε αβέβαιη κατάσταση.

Page 28: HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

22/7/08 Χριστοδούλου (HOU-CS-UGP-2008-24)

28

Αποτελέσματα - Ενδείξεις

Page 29: HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

22/7/08 Χριστοδούλου (HOU-CS-UGP-2008-24)

29

Αποτελέσματα - Ενδείξεις

Page 30: HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

22/7/08 Χριστοδούλου (HOU-CS-UGP-2008-24)

30

Σύνδεση πινάκων στο ArcGis

Ένωση (Join) γεωγραφικών δεδομένων .shp με περιγραφικά δεδομένα (πίνακες Access)

1

11

N

1

Page 31: HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

22/7/08 Χριστοδούλου (HOU-CS-UGP-2008-24)

31

Αποτελέσματα - Ενδείξεις

Page 32: HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

22/7/08 Χριστοδούλου (HOU-CS-UGP-2008-24)

32

Σύνδεση πινάκων στο ArcGis

Ένωση (Join) γεωγραφικών δεδομένων .shp με περιγραφικά δεδομένα (πίνακες Access)

1

11

N

Page 33: HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

22/7/08 Χριστοδούλου (HOU-CS-UGP-2008-24)

33

Συμπεράσματα

Με τη χρήση της εφαρμογής διαπιστώθηκε ότι:Η ΟΕΑΔ χρειάστηκε πολύ λίγο χρόνο

εξοικείωσης με την εφαρμογή.Γίνεται καλύτερη χωροθέτηση των

καταγραφικών.Υπάρχει αύξηση στην παραγωγικότητα της

ΟΕΑΔ.Είναι πιο εύκολη ή αποφυγή προβληματικών

σημείων πρόσβασης.

Page 34: HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

22/7/08 Χριστοδούλου (HOU-CS-UGP-2008-24)

34

Επόμενο βήμα

Ολοκλήρωση και βελτίωση της εφαρμογής.Χρήση ArcGis ArcEditor για:

Δημιουργία σχέσεων στη Γεωβάση στο επίπεδο των πινάκων

Δημιουργία στη Γεωβάση κανόνων συνδεσιμότητας του δικτύου.

Δυνατότητα χρήσης του Network Analyst για δημιουργία δρομολογίων.

Page 35: HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

22/7/08 Χριστοδούλου (HOU-CS-UGP-2008-24)

35

Επόμενο βήμα

Ολοκλήρωση και βελτίωση της εφαρμογής.Χρήση του νέου Patroller που υλοποιείται

μέσω ενός Palm Top, για άμεση οπτικοποίηση των μετρήσεων τη στιγμή της λήψης τους. Ίσως χρειαστεί το ArcPad λογισμικό της ESRI ειδικά για palmTop.

Δημιουργία γραφικών και πινακοποιημένων αναφορών.

Page 36: HOU-CS-UGP-2007 - 45_ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ_Presented

22/7/08 Χριστοδούλου (HOU-CS-UGP-2008-24)

36

Επόμενο βήμα

Ολοκλήρωση και βελτίωση της εφαρμογής.Η λειτουργία της εφαρμογής σε περιβάλλον

δικτύου. Δημιουργία ενός αλγόριθμου, ο οποίος θα

υπολογίζει το επόμενο σημείο στο οποίο θα τοποθετηθεί καταγραφικό, λαμβάνοντας υπόψη τη διάμετρο και το υλικό κατασκευής του αγωγού.