Dane przestrzenne są krytyczne dla działania wielu organizacji i firm. Nie mogą się bez nich obejść zarówno urzędy, firmy telekomunikacyjne, dostawcy mediów jak i projektanci czy firmy budowlane. Wiele z nich nie może jednak w pełni korzystać z tych danych ponieważ najczęściej są one rozproszone po wielu systemach – stacjach roboczych, serwerach plików, serwerach CAD, serwerach GIS oraz serwisach internetowych. Bardzo często te same dane są powielane przez różne działy w firmach (np. inżynierów, specjalistów GIS), które składują i utrzymują je w różnych formatach i systemach. Jest to strata czasu i pieniędzy, a często jest to również droga do kosztownych pomyłek przy współdzieleniu danych.
Dla przykładu, dane przestrzenne używane przez planistów i geodetów są często odtwarzane przez inżynierów podczas projektowania. Podobnie rzecz się ma w drugą stronę. Twórcy systemów GIS potrafią importować do swoich systemów dane CAD, ale często jest to tylko grafika obdarta z ważnych danych opisowych, które należy ręcznie odtworzyć.

Dlaczego tak się dzieje? Wynika to z historycznej przepaści pomiędzy środowiskami CAD i GIS. Większość używanych w naszym kraju narzędzi CAD do projektowania to wyrafinowane środowiska graficzne z zaawansowanymi narzędziami do tworzenia dokładnej geometrii, jej edycji i wymiarowania. Jednak nie potrafią one w prosty sposób łączyć z grafiką dodatkowych danych opisowych i składować ich w pliku graficznym czy zewnętrznych tabelach. Z drugiej strony systemy GIS zapewniają doskonałe połączenia z bazami danych, ale gorzej u nich narzędziami do tworzenia i edycji geometrii. Rozwiązania firmy Autodesk łączą środowiska CAD i GIS poprzez kombinację potężnego środowiska graficznego programu AutoCAD z bezpośrednim dostępem do plików i baz danych używanych przez większość systemów GIS na świecie.

AutoCAD Map 3D

AutoCAD Map 3D jest jądrem platformy geoprzestrzennej firmy Autodesk. Pozwala na tworzenie i edycję danych przestrzennych, jednocześnie łącząc działy, systemy oraz ludzi środowisk CAD i GIS. Dzieje się tak, ponieważ jest to środowisko znane wszystkim projektantom i użytkownikom systemów CAD, które dodatkowo zawiera funkcjonalność niezbędną specjalistom systemów GIS.
Ponieważ Map 3D jest zbudowany na platformie AutoCADa, zawiera wyrafinowane środowisko graficzne ze wszystkimi zaawansowanymi narzędziami do szybkiego tworzenia precyzyjnej geometrii, jej edycji i wymiarowania, które posiada sam AutoCAD. Każda operacja, którą można wykonać w programie AutoCAD może być również wykonana w ten sam sposób w programie AutoCAD Map 3D.
Co więcej, Map 3D wyposażony jest w dodatkowe narzędzia przyspieszające pracę zarówno projektantów jak i specjalistów GIS (szerzej omówione w poprzednim numerze). Ulepszona obsługa rastrów pozwala na jednoczesne wczytywanie do projektu oraz automatyczne skalowanie i umieszczanie wielu plików rastrowych z dołączonymi koordynatami geodezyjnymi. Zapytania pozwalają wyszukiwać wiele dowolnych obiektów AutoCADa, według dowolnych kombinacji ich cech oraz położenia z wielu różnych plików jednocześnie. Czyszczenie rysunku pozwala automatycznie wyszukać i skorygować błędy rysunkowe z zadaną dokładnością. Użytkownik może dodawać dowolne dane opisowe do każdego elementu graficznego i składować je w rysunku lub zewnętrznych bazach danych. Mechanizm klasyfikacji pozwala od razu budować konkretne obiekty z predefiniowanymi cechami i dołączonymi danymi opisowymi. Stylizacja ustala sposób wyświetlania według dowolnych kryteriów danych opisowych lub wybranych cech fizycznych obiektów, takich jak powierzchnia, własność, prędkość, czy średnica. Dodatkowo użytkownik może ustalić, aby wygląd obiektów zmieniał się wraz ze zmianą skali rysunku oraz generować automatyczne opisy.
Najważniejsze jest jednak to, że Map 3D powala inżynierom na dostęp do danych zamkniętych do niedawna w działach GIS, zapewniając jednocześnie najlepsze narzędzia CAD do edycji bezpośredniej danych geoprzestrzennych. Technologia dostępu do danych FDO umożliwia pracę z dużymi zestawami danych oraz bezpośredni dostęp, bez konwersji, do zaawansowanych przestrzennych baz danych takich jak: Oracle, MySQL, Microsoft SQL Server czy ESRI ArcSDE. To pozwala na składowanie zarówno danych przestrzennych jak i opisowych w jednym miejscu bez potrzeby używania drogich i dedykowanych aplikacji pośrednich. Większość producentów systemów GIS wciąż oferuje zamknięte formaty danych, do których dołączane są hybrydowe środowiska złożone z wielu aplikacji do tworzenia, zarządzania, konwersji i publikacji informacji. Autodesk dla odmiany postawił na otwartość formatów i kompatybilność ze standardem OpenGIS. Map 3D pozwala na bezpośredni odczyt i zapis większości popularnych formatów GIS – oprócz baz danych wymienionych wcześniej są to pliki ESRI SHP oraz nowy format plików danych przestrzennych SHP firmy Autodesk. Dodatkowo Map 3D pozwala na odczyt danych z serwisów internetowych WMS i WFS, czy wreszcie formatów rastrowych DEM, DTED, ESRI GRID oraz GeoTIFF.
Dzięki połączeniu narzędzi CAD z danymi GIS Map 3D może być z powodzeniem używany w procesach: tworzenia i utrzymywania map i danych przestrzennych, konwersji rysunków CAD do systemów GIS, czyszczenia i poprawiania istniejących danych GIS, łączenia projektów CAD z procesami zarządzania majątkiem przestrzennym, zarządzania majątkiem mediów, publikacją danych CAD i GIS do Internetu lub ich drukowania, tworzenia atlasów. Oto kilka przykładów:
W pierwszym wyobraźmy sobie sytuację w której dane przestrzenne (np. o sieci wodociągowej) odczytane z bazy danych Oracle są widoczne na ekranie jako odcinki rur i zawory. W Map 3D możemy geometrię odcinków rur edytować przy pomocy narzędzi AutoCADa jak zwykłe linie, a geometrię zaworów jak zwykłe punkty. Mamy tu do dyspozycji wszystkie funkcje kreślenia, mechanizmy przyciągania do geometrii służące do precyzyjnego rysowania, funkcje edycyjne, wymiarowanie czyli wszystkie narzędzia kreślarskie, jakie oferuje AutoCAD. Dane opisowe każdego elementu możemy dowolnie zmieniać w tabeli widocznej na ekranie – wystarczy zaznaczyć odpowiedni odcinek lub zawór, a jego dane zostaną pokazane i podświetlone. Po dokonaniu zmian jednym kliknięciem wpisujemy je do bazy danych.
Drugi przykład to zadanie dodania nowo zaprojektowanej obwodnicy do warstwy dróg znajdującej się w przestrzennej bazie danych ArcSDE. W Map 3D wystarczy wczytać rysunek DWG lub DGN zawierający osie nowych jezdni i jednym kliknięciem dodać je do warstwy dróg, a następnie dołączyć dane opisowe (o ile te istnieją w pliku projektu) lub dopisać je w tabeli (jeżeli plik projektowy zawiera jedynie grafikę).
Jako ostatni przykład niech posłuży potrzeba wykonania analiz buforowych dookoła projektowanego odcinka sieci kanalizacji określające zajętość jezdni i działek prywatnych na potrzeby jego budowy. Wiadomo, że projektowany odcinek nie znajduje się jeszcze w bazie danych GIS, a występuje jedynie jako zwyczajna grafika. Map 3D pozwala na wykonywanie dowolnych analiz buforowych nie tylko z użyciem danych przestrzennych, ale również zwykłej grafiki AutoCADa. W ten sposób możliwe jest stworzenie buforu dookoła grafiki prezentującej przebieg nowej magistrali kanalizacyjnej, a następnie wykonanie analizy i raportu zajętości powierzchni poszczególnych działek.

Autodesk MapGuide

Autodesk MapGuide to środowisko, które umożliwia łatwe i szybkie tworzenie oraz publikację map i danych projektowych w sieciach wewnętrznych i Internecie. System wykorzystuje technologię klient – serwer, więc istotne dane mogą być udostępniane pracownikom w biurze oraz w terenie i przeglądane w środowisku dowolnej przeglądarki internetowej. Autodesk MapGuide oferuje rozbudowane narzędzia do dynamicznej wizualizacji danych przestrzennych, zaznaczania obiektów, wyświetlania danych opisowych, wyszukiwania i aktualizacji danych, analiz geometrycznych oraz raportowania. Zapewnia bezpieczny dostęp do danych, pomagając w łatwy sposób zarządzać danymi, zwiększyć produktywność i zredukować koszty dystrybucji danych.
Ponieważ MapGuide używa tej samej technologii dostępu do danych oraz tego samego kodu do ich stylizacji co AutoCAD Map 3D, oba te programy współdzielą bezproblemowo dane między sobą. Tak jak AutoCAD Map 3D, Autodesk MapGuide może łączyć się jednocześnie z wieloma źródłami danych, włączając w to bazy danych i pliki różnych formatów. Tak więc przy pomocy MapGuide możliwa jest publikacja danych z programów AutoCAD, AutoCAD Map 3D, AutoCAD Civil 3D, Autodesk Topobase, z popularnych źródeł GIS – baz danych Oracle, Microsoft SQL Server, MySQL, źródeł ESRI – ArcSDE, SHP oraz Grid, formatów rastrowych oraz serwisów internetowych WMS i WFS.
Autodesk MapGuide jest serwerem aplikacji. Dzięki temu może się zintegrować z innymi aplikacjami biznesowymi. Jest efektywnym rozszerzeniem przestrzennym takich systemów, jak CRM i ERP w trybie „maszyna-maszyna”. Dla przykładu użytkownik może użyć „w tle” serwera MapGuide, aby wykonać analizę przestrzenną bez potrzeby generowania i oglądania mapy.
MapGuide znajduje zastosowanie zarówno w dziedzinach ściśle związanych z GIS jak i innych zagadnieniach związanych np. z gospodarką przestrzenną budynków, zarządzaniem instalacjami budowlanymi (monitoring systemów wentylacyjnych). Uniwersalność systemu Autodesk MapGuide pozwala na łączenie mapy internetowej z technologią multimedialną, czujnikami wielkości fizycznych, technologią GPS, itd. Najbardziej popularne zastosowania Autodesk MapGuide można znaleźć w jednostkach administracyjnych (zarządzanie działkami, budynkami i bazami danych z nimi połączonymi), turystyce (mapa turystyczna z zaznaczonymi kinami, pubami, pocztami, itp.), jednostkach organizacyjnych typu policja, straż pożarna, sieci TAXI, firmy transportowe, miejskie przedsiębiorstwa komunikacji, pogotowie ratunkowe, straż miejska (monitoring natężenia ruchu ulicznego, monitoring zdarzeń, wybór optymalnej drogi, monitoring aktualnego położenia jednostki posiadającej nadajnik GPS). Autodesk MapGuide może również służyć do tworzenia serwisów internetowych zgodnych z OpenGIS – Web Mapping Services (WMS) oraz Web Feature Services (WFS).

Autodesk Topobase

Autodesk Topobase jest zaawansowanym środowiskiem do projektowania, zarządzania i analiz, rozszerzającym możliwości programów: AutoCAD Map 3D oraz Autodesk MapGuide. Zapewnia specyficzne dla branży modele danych i zestawy działań do tworzenia i zarządzania danymi przestrzennymi i infrastrukturą. Użytkownicy systemu mogą dzięki temu szybciej kończyć projekty, efektywniej zarządzać mieniem oraz mieć lepszy widok na wszystkie dane. Co ważne dane te dostępne są w tej samej postaci zarówno z poziomu środowiska AutoCAD Map 3D, jak i z poziomu serwera Autodesk MapGuide, czyli przeglądarki internetowej. Pozwala to na rozszerzenie ilości osób, które mogą korzystać z danych przestrzennych, a nie są przeszkolonymi użytkownikami systemów CAD lub GIS. Topobase oferuje gotowe modele do zarządzania specyficznymi typami danych: między innymi działkami, sieciami wodno-kanalizacyjnymi, gazowymi i energetycznymi. Modele te mogą być dostosowywane do potrzeb użytkownika tak, aby zawierały tylko te dane obiektów, które są potrzebne. Zestawy działań redukują ilość czynności niezbędnych podczas wprowadzania obiektów na mapę oraz zapewniają bezpieczeństwo i spójność danych kiedy wielu użytkowników w różnych wydziałach pracują na bazie danych.
Ciekawą cechą Autodesk Topobase jest automatyczna aktualizacja topologii oraz relacji zachodzących między nimi podczas dodawania nowych obiektów do mapy lub ich usuwania. Pozwala to na szybkie odpowiedzi na pytania: Ile i jakiego typu rur, studzienek zawiera konkretna magistrala kanalizacyjna? Którzy mieszkańcy zostaną pozbawieni wody, jeżeli zamknięty zostanie konkretny zawór lub pęknie rura? Kto nie będzie miał prądu podczas awarii transformatora? Ile kilometrów dróg asfaltowych jest w posiadaniu gminy?
Długie transakcje, zwane również pracami, pozwalają na wybranie obszaru, na którym tworzona jest lub modernizowana infrastruktura, dzielone działki itp. Modyfikacje odseparowane są od głównej bazy danych do czasu zatwierdzenia. Możliwe jest również tworzenie kilku wersji tego samego projektu i analiza kosztów. Po zatwierdzeniu transakcja jest wpisywana do bazy głównej, a wszystkie wersje prac zachowane w historii, do późniejszego wglądu.
Ponieważ Topobase przechowuje dane w natywnych formatach baz danych, tworzone informacje przestrzenne mogą być integrowane z systemami przemysłowymi, jak w przypadku systemu MapGuide.

AutoCAD Civil 3D

AutoCAD Civil 3D to rozwiązanie dedykowane dla projektantów dróg, parkingów, infrastruktury podziemnej, melioracji, oraz geodetów. Program łączy w sobie możliwość precyzyjnego kreślenia narzędziami AutoCADa z inteligentnymi, powiązanymi ze sobą obiektami takimi jak: punkty, powierzchnie 3D, linie trasowania, przekroje, profile, działki, korytarze, sieci rurociągów.
AutoCAD Civil 3D może przekazywać dane projektowe CAD bezpośrednio do systemu GIS, czyli środowiska Map 3D lub MapGuide poprzez eksport do formatu SDF. W ten sposób zarówno geometria, jak i dane opisowe obiektów w projekcie zostają automatycznie przeniesione do systemu GIS. Mogą to być działki wraz z danymi o właścicielach, przeznaczeniu itp., elementy sieci wraz z informacjami o średnicach i materiałach rur, parametrach struktur, rzędnymi lub osie jezdni wraz informacjami o nazwach ulic i prędkościach projektowych.

Rozwiązania przestrzenne firmy Autodesk łączą ze sobą dwa środowiska: CAD i GIS. Zwiększają w ten sposób wartość danych przestrzennych poprzez większe wykorzystanie istniejących zasobów, redukcję nadmiarowości i propagacji błędów oraz zwiększenie efektywności. Współdzielenie danych CAD i GIS w ramach jednego systemu oraz udostępnienie ich osobom, które mogą wykorzystywać codziennie te informacje powoduje znaczny przyrost produktywności oraz oszczędność dużej ilości pieniędzy. A jak wiadomo systemy GIS nie powinny być tworzone i utrzymywane dla samych siebie, ale dla ludzi, którzy z nich korzystają w codziennej pracy.