Opracowanie modelu czterowymiarowego należy do jednych z najpilniejszych zadań we współczesnej gospodarce, która dodatkowo pogrążyła się obecnie w bardzo trudnym kryzysie wywołanym przez pandemię COVID-19. Geoinformatyka jest techniką, która umożliwia realizację tego zadania. Dane stanowią ważny element systemu modelowania. Jednakże ważniejsza jest wiedza, która umożliwia właściwe wnioskowanie na podstawie zgromadzonych danych. Podstawowymi cechami gwarantującymi wysoką jakość danych są dokładność, aktualność, wiarygodność i kompletność. Dokładność wiąże się ze szczegółowością danych, aktualność z ich zgodnością z modelowanym światem, wiarygodność mówi o zaufaniu do danych, kompletność o zgodności zgromadzonych danych z postawionymi na wstępie wymaganiami dotyczącymi zarówno treści jak i obszaru. Proces gromadzenia danych jest kosztotwórczy oraz złożony pod względem organizacyjno-technicznym, zatem w systemie należy gromadzić jedynie dane niezbędne, pozwalające uzyskać określone wyniki w możliwie krótkim czasie i minimalnym koszcie. Projektując bazę danych zawsze należy się kierować pragmatyzmem, potrzebami przyszłych użytkowników oraz dostępnością do danych źródłowych.
Geoinformatyka jest dziedziną wiedzy obejmująca nauki ścisłe i przyrodnicze oraz techniki informatyczne je realizujące zajmuje się przetwarzaniem informacji geo-czasowo-przestrzennej. Geoinformatyka (geomatyka) jest zgrabnie określana przez Oxford English Dictionary „matematyką Ziemi”. Obejmuje opis metod pozyskiwania, gromadzenia, aktualizacji, zarządzania, analizowania i udostępniania danych odniesionych przestrzennie do powierzchni Ziemi (danych geograficznych) a także wszystkiego, co na niej istnieje. Ma wiele cech oraz zastosowań. Należą do nich m.in: miara, umiejscowienie w przestrzeni (lokalnej np. przestrzeni obiektu czy instytucji lub w odniesieniu do Ziemi), reprezentacja graficzna, warstwy tematyczne, analizy różnego rodzaju, zarządzanie kryzysowe. Jedną z istotniejszych cech jest umiejscowienie w przestrzeni procesów i zjawisk oraz rzeczy, które mają swoje wymiary.
Posiada bardzo ważne zastosowanie w sytuacji niezrównoważonego rozwoju cywilizacji, która prowadzi w skali światowej do ponad dwukrotnego wykorzystania w stosunku do normatywu tzw. globalnego hektara. Niektóre państwa wykorzystują nawet 10-krotnie więcej zasobów naturalnych niż przewiduje ich normatyw. W skali lokalnej ocenia się, że potencjalna poprawa ogólnej efektywności gospodarki poprzez informację przestrzenną sięga rzędu 15%, gdyż 80% decyzji związanych jest z przestrzenią. Ważną metodą jest geomodelowanie, na które składa się geolokalizacja, geoinwentaryzacja, geomonitoring, geoanalityka. Geomodelowanie jest nowoczesnym podejściem do Business Intelligence i określane jest mianem Business Geointelligence.
Geneza
Pojęcie wyrosło z GIS (Geographical Information System). Pod koniec lat 80-tych XX wieku GIS określano jako dziedzinę wiedzy a na początku lat 90-tych zaczęto używać określenia geomatyka lub geoinformatyka. W XXI wieku pojęcia geoinformatyki nie można traktować tylko jako dziedziny wiedzy wywodzącej się nauk geograficznych, z czym się w obiegowym znaczeniu kojarzy się najczęściej. Geoinformatyka jest wiedzą interdyscyplinarną a dzisiejsze techniki informacyjne umożliwiają modelowanie świata rzeczywistego w obiekty i metody implementowane w systemach informatycznych wykorzystujących najnowsze technologie.
Wiedza geoinformatyczna ma swoje źródła w kartografii. Tradycyjna mapa zawsze była próbą odzwierciedlenia świata rzeczywistego, czyli możemy mówić o „bliźniaku” rzeczywistości. Od kiedy istnieją Systemy GIS (początek lat 60-tych XX wieku – Kanadyjski System Informacji Przestrzennej stworzony przez Roberta Timlinsona i jego współpracowników) możemy mówić o próbach tworzenia cyfrowych bliźniaków (digital twins). Obecnie cyfrowe bliźniaki kojarzą się najczęściej z koncepcją Przemysłu 4.0, która jednak się nie sprawdza we wdrożeniach stąd technologie cyfryzacji rzeczywistości będą ewoluować w kierunku koncepcji Fabryki Przyszłości (Factory of the Future), która jest realna do wdrożenia dla każdego przedsiębiorstwa, gdyż uwzględnia podejście sukcesywne do procesu. Cyfrowe bliźniaki w koncepcji PLM (Product Lifecycle Management) zostały zaprezentowane po raz pierwszy w 2002 roku przez Michaela Grieves, który je przedstawił podczas prezentacji na University of Michigan, nie uwzględniają jednak pełnej wiedzy o zagadnieniu.
Reg Golledge (geograf behawioralny) z University of California w Santa Barbara od 1977 roku pracował nad percepcją przestrzeni geograficznej przez człowieka. Jego badania dotyczyły badań nad zachowaniem jednostki przy użyciu modeli statystycznych i matematycznych, szczególnie z zastosowaniem systemów geoinformatycznych. Uważał, że badania dotyczące systemów geoinformacyjnych są największym wkładem geografii w integrację nauk społecznych i przyrodniczych . Od lat 90-tych XX wieku jest to także znaczący wkład geografii w gospodarkę, którego znaczenie będzie rosło w XXI wieku w związku z cyfryzacją nowych obszarów życia człowieka i społeczeństw.
Zastosowanie
GIS w działalności przedsiębiorstwa znajduje zastosowanie w obszarach:
- w ewidencji i w zarządzaniu majątkiem firmy,
- w logistyce oraz w systemach monitoringu i ochrony pojazdów oraz osób i systemów zarządzania flotą pojazdów,
- w dystrybucji, przy planowaniu sieci dystrybucji, wspomaganiu i planowaniu sprzedaży, lokalizacji nowych instytucji, oddziałów,
- w planowaniu strategii rozwoju przedsiębiorstwa,
- w zarządzaniu kryzysowym.
W ewidencji i zarządzaniu majątkiem szczególnie znajduje zastosowanie w firmach posiadających rozproszone nieruchomości i elementy infrastruktury. Umożliwia sprawniejsze zarządzanie majątkiem i optymalizację procesów zachodzących w przedsiębiorstwie. Pozwala na szczegółowy przestrzenny opis nieruchomości a także całej infrastruktury będącej w posiadaniu lub zarządzaniu firmy. Odpowiednia baza danych może pomagać w lokalizacji awarii lub prowadzeniu remontów urządzeń, może ułatwić rozliczanie podatków (podatek od nieruchomości), być przydatna przy planowaniu rozwoju infrastruktury. Pozwala na profesjonalną paszportyzację sieci, efektywniejszy monitoring infrastruktury technicznej, modelowanie zagrożeń, lepszy nadzór ekip technicznych i optymalizację wykorzystania zasobów przedsiębiorstwa. Niezbędny jest w zarządzaniu i wynajmem nieruchomościami, gdzie potrzebne są informacje dotyczące danych sieci technicznego uzbrojenia terenu z map zasadniczych oraz dane z map ewidencji gruntów i budynków.
W zakresie szczegółowego zarządzania majątkiem są przydatne geoinwentaryzacja i geomonitoring wyrastające z technologii BIM (Building Information Modeling/Management). W 2010 stał się on jednym z głównych elementów oficjalnej strategii rządowej Wielkiej Brytanii i od tego czasu dużo się wokół niego dzieje, także w Polsce. Informatyzacja branży budowlanej w stosunku do przemysłowej nastąpiła później, ale technologia BIM wyrosła z technologii PLM obejmującej informatyzację a w ślad za nią automatyzację i robotyzację procesów produkcyjnych.
Model BIM wykorzystany w przemyśle pozwala na:
- organizację i kontrolę pracy całego przedsiębiorstwa, usprawniając procesy na hali produkcyjnej,
- modernizację obiektu budowlanego oraz linii produkcyjnych,
- bieżący serwis maszyn czy zarządzanie ryzykiem.
Oferowane przez technologie BIM rozwiązania cyfrowe mają zastosowania w całym cyklu życia majątku trwałego przedsiębiorstwa obejmując nieruchomości i infrastrukturę oraz linie technologiczne i będą to etapy:
- planowania inwestycji,
- realizacji inwestycji,
- eksploatacji, konserwacji i modernizacji.
Kompleksowy BIM to zespół narzędzi, które zarządzają modelami 3D. Pozwalają także analizować zmiany w czasie. Dlatego mówimy o wymiarze 4D i następnych.
Szacuje się, że w projektach prowadzonych w technologii BIM redukuje się czas realizacji oraz koszty o 12%.
Technologia BIM umożliwia stworzenie cyfrowego modelu planowanego lub istniejącego obiektu, który obejmuje bazę danych zawierającą wszystkie elementy składowe wraz ich właściwościami.
BIM opiera się na tych samych koncepcjach co PLM – Product Lifecycle Managment, czyli procesie modelowania danych obiektu celem reprezentacji cyklu jego życia, ujednoliceniu standardów wymiany informacji między systemami, uwypukleniu znaczenia pracy zespołowej. Różnią się tym, że PLM są procesami łatwiejszymi, gdyż dotyczą na ogół jednej organizacji i w branży przemysłowej proces cyklu życia wyrobów jest częściej zestandaryzowany i powtarzalny. W branży budowlanej liczba zmiennych jest większa, stąd modelowanie bardziej złożone. Ten fakt oraz to, że jest to stosunkowa młoda technologia, korzystająca z najnowszych technologii sprawia, że BIM można wykorzystać we współczesnym przemyśle z lepszym rezultatem niż PLM. Jednakże BIM wymaga jeszcze integracji danych na platformie geoinformacyjnej. PLM wykorzystujące środowiska CAD (Computer Aided Design) powszechnie stosowane przy projektowaniu konstrukcyjnym nie potrafią obsłużyć wszystkich obszarów cyklu życia produktu. W zależności od typu oprogramowania PLM uwzględnić należy m.in. limity związane z poprawnym wyświetleniem np kilkudziesięciokilometrowych modeli, krzywizną Ziemi, czy układem współrzędnych obejmujących większe obszary. Dobrze wykonany model stanowi właściwą bazę danych graficznych i niegraficznych oraz metadanych. Integracja w dedykowanych platformach umożliwia identyfikację i wyświetlenie informacji przypisanych do obiektu przez skanowanie kodu QR czy znacznika RDIF. Technologie geoinformacyjne są gotowe do obsługi każdego obszaru cyklu życia produktu i powinny się stać platformą do integracji modeli stworzonych w innych środowiskach typu CAD oraz BIM.
Użytkownik systemów geoinformacyjnych, dzięki interfejsowi 3D, może intuicyjnie poruszać się w przestrzeni wirtualnej rzeczywistości i łatwo komunikować z prototypem modelu 3D lub 4D bez konieczności posiadania kompetencji inżynierskich czy informatycznych.
Powszechne zastosowanie geoinformatyki w gospodarce to racjonalność w planowaniu zużycia zasobów oraz energii, co jest zbieżne z ideą zrównoważonego rozwoju będącego obecnie koniecznością uzasadnioną cywilizacyjnie (coraz częściej pojawiąjące się zjawiska ekstremalne jak m.in. pandemia COVID -19, która dotyczy całego globu) oraz kosztowo. Cykl życia produktu w ujęciu geoinformacyjnym jest cyklem zamkiętym czyli ekologicznym. Geoinformatyka jest podejściem innowacyjnym oraz także ekoinnowacyjnym w zarządzaniu gospodarką w skali globalnej i lokalnej oraz w zarządzaniu instytucją w dobie dzisiejszych wyzwań cywilizacyjnych.
Małgorzata Urszula Nowak – Założycielka ILK Solutions – Analityk biznesowy IT. Posiada wieloletnie doświadczenie w spółkach informatycznych oferujących rozwiązania dla przemysłu oraz zajmującymi się systemami GIS ( Systemy Informacji Przestrzennej ) obejmujące analizy biznesowe, w tym optymalizację procesów, rozwój oprogramowania, technologie informatyczne, tworzenie specyfikacji oprogramowania, zarządzanie zespołem oraz projektami. Realizowała projekty technologiczne i informatyczne dla urzędów miejskich i powiatowych oraz dla zarządu spółki dotyczące optymalizacji obszaru finansów oraz procesów biznesowych. Ma doświadczenie we współpracy z międzynarodowymi korporacjami dostarczającymi rozwiązania informatyczne: zintegrowany system ERP dla przedsiębiorstw, system do harmonogramowania produkcji, system kodów kreskowych oraz system do analiz przestrzennych i geo-inżynierskich. Z wykształcenia geograf – klimatolog Uniwersytetu Wrocławskiego. Zajmuje się publikacją artykułów naukowych z zakresu modelowania biznesowego, roli informacji w zarządzaniu przedsiębiorstwem,
wykorzystania innowacyjnych technik geoinformacyjnych w przemyśle oraz opracowań dotyczących zmian klimatu. Posiada w swoim dorobku naukowym wystąpienia na konferencjach naukowych dotyczące innowacyjnego wykorzystania geoinformatyki w przemyśle i w instytucjach przy stosowaniu zasad zrównoważonego rozwoju oraz integracji danych z wielu źródeł na platformach geoinformacyjnych. Jest absolwentką także m.in. Podyplomowych Studiów Ochrony Atmosfery i Jakości Powietrza.
Ilustracja: Pixabay
Dodaj komentarz