کاربرد سیستم اطلاعات مکانی(GIS) در خدمات آب و فاضلاب

امروزه ارائه خدمات آب و فاضلاب نیازمند یک چارچوب مکان‌محور مناسب است تا بتواند طیف وسیع فعالیت‌ها را پوشش دهد. این چارچوب باید بتواند ضمن فراهم کردن دسترسی آسان به نقشه ها و اطلاعات از طریق هر وسیله ارتباطی و توسط هر فرد دارای صلاحیت مرتبط با زمینه کاری خود، امکان کار همزمان توسط افراد دیگر مثل مشتریان و پیمانکاران را نیز فراهم کند. خدمات مرتبط با آب نیازمند یک فناوری دم‌دستی مقرون به صرفه است که بتواند پاسخگوی نیازهای نقشه کشی، فرآیندهای سازمانی گسترده، پشتیبانی از الگوهای پیاده سازی مختلف و قابلیت تنظیم برای راه‌حل‌های متفاوت باشد.

GIS یک چارچوب مکانی مناسب برای خدمات آب و فاضلاب است که می تواند ایجاد، سازماندهی و به‌اشتراک گذاری اطلاعات مکانی و ابزارهای مرتبط با آنها را در یک سازمان با طیف گسترده ای از دستگاهها در محیط های اداری و یا مکانهای عملیاتی بخوبی پشتیبانی کند.

نرم افزارهای کاربردی مبتنی بر GIS می توانند قابلیت استفاده در شبکه های محلی یا در محیط ابر با امکان دسترسی از طریق رایانه های رومیزی، وب، گوشی‌های هوشمند و تبلت‌ها را داشته باشند.

این چارچوب با استفاده از رایانش ابری می‌تواند عملکرد خود را با ارائه منابع خود در هر مکان با اطلاعات تکمیلی مثل نقشه‌های پایه، تصاویر ماهواره‌ای، اشکال و آدرس‌های شناخته شده کامل‌تر کرده و سرویس‌هایی از قبیل کدگذاری، مسیریابی، پردازش‌های مکانی و آنالیزهای مختلفی را ارائه نماید.

چارچوب GIS شامل نقشه‌کشی برخط و آنالیزهای مکانی، از طریق پورتال سازمانی و مدیریت محتوای مکانی این امکان را فراهم می‌آورد تا سازمان به سادگی و با امنیت کامل نقشه‌ها را به اشتراک گذاشته و با طرفهای خود همکاری سازنده‌ای داشته باشد.

GIS یک چارچوب مکان‌محور است که می‌تواند مدلهای مناسبی برای خدمات آب و فاضلاب و آبهای سطحی را پشتیبانی کند. این خدمات عبارتند از:

مدیریت پایدار منابع آب و فاضلاب
کنترل آب بدون درآمد، ثبات نرخ، کاهش هزینه توسعه
آمادگی برای عملیات اضطراری و ارائه پاسخ‌های مناسب
طرح‌ریزی و تامین مالی برای سرمایه‌گذاری‌های بزرگ
ارتباط مناسب با مشتری
حفاظت از محیط زیست شامل تامین آب، حفاظت از حوضه‌های آبی و استفاده بهینه از آنها

چارچوب GIS برای تامین نیازهای سازمان جهت خدمات آب وفاضلاب شامل پنج الگو می‌باشد. هر الگو می‌تواند بخشی از نیاز سازمان به GIS را تامین کند. این پنج الگو عبارتنداز: مدیریت دارایی، طراحی و آنالیز، فعالیت‌های میدانی، اطلاعات عملیات، تعاملات سازنده

مدیریت دارایی
راه‌حل‌های GIS برای مدیریت دارایی شامل فرآیندهای ذخیره، مدیریت و دسترسی به داده‌های مکانی است. GIS یک محل مطمئن برای نگهداری داده‌های سرمایه‌ای مثل لوله‌ها، شیرها، شیرهای آتش‌نشانی، وسایل اندازه‌گیری و سایر عوارض شبکه از یک طرف و داده‌های عملیاتی از قبیل زون‌های فشار، مسیرهای دسترسی، حوادث و نقاط بازرسی از طرف دیگر است.

برای جمع‌آوری، به‌روزنگه‌داشتن و استفاده مناسب از این داده‌ها گردش کارهایی مورد نیاز است. این گردش کارها عبارتند از:

روال‌هایی برای اضافه کردن، اصلاح و حذف دارایی‌ها مطابق قوانین اعتبارسنجی داده‌ها
روال‌هایی برای کنترل کیفیت
روال‌هایی برای مدیریت ویرایش‌های کاربران
طراحی و آنالیز
GIS راه‌حل‌هایی را برای تبدیل داده‌های خام به اطلاعات کاربردی با استفاده از تکنیک‌های آنالیز داده‌ها پیشنهاد می‌کند. بخشی از چارچوب GIS، پردازش‌های مکانی است. این پردازش‌ها شامل مجموعه کاملی از توابع و ابزارهای آنالیز مکانی مثل بررسی هم‌پوشانی عوارض، مدل کردن و انتخاب عوارض است.

از نظر فنی، راه‌های زیادی برای استفاده از پردازش‌های مکانی وجود دارد ولی دو راه عمده عبارتند از مدل‌سازی و کدنویسی. بعنوان مثال تابع «ردیابی مسیر ایزوله» بطور گسترده توسط پرسنل واحد عملیات مورد استفاده قرار می‌گیرد تا بتوانند شیرهایی را که یک منطقه را ایزوله می‌کنند برای عملیات نگهداری و تعمیرات پیدا کنند. این مسیریابی شبکه، آنالیزهای پیچیده‌ای را با استفاده از مدل‌های پردازش مکانی انجام می‌دهد.

فعالیت‌های میدانی
GIS همراه (MobileGIS) این امکان را فراهم می‌آورد تا پرسنل مرتبط با خدمات آب و فاضلاب بتوانند در هر زمان و مکان شبکه را ببینند، آنالیز کنند، تغییراتی در آن بدهند و نتایج آنها را ذخیره کنند. پرسنل عملیاتی باید بتوانند این کارها را به سادگی هرچه تمام‌تر انجام دهند. GIS می‌تواند آخرین اطلاعات ذخیره شده و پردازش شده را بصورت همراه در اختیار قرار دهد. به این صورت محیطی فراهم می‌شود که به‌روزبودن داده‌ها دیگر موضوع مهمی نیست و پرسنل عملیاتی می‌توانند همیشه اطلاعات موردنیاز خود را در خارج از اداره در اختیار داشته باشند.

اطلاعات عملیات
یک تصویر دقیق و به‌روز از فعالیت‌های سازمان و پروژه‌های آن برای درک شرایط جاری سازمان امری حیاتی است. اطلاعات عملیات که برخی مواقع، تصاویر عملیات مشترک(COPs)، داشبورد عملیاتی یا داشبورد اجرایی نیز نامیده می‌شود، پنجره‌ای را به دنیایی از اطلاعات باز می‌کند که امکان تصمیم‌گیری‌های هوشمندانه را فراهم می‌کند. این اطلاعات که از دستگاه‌های همراه در عملیات میدانی جمع‌آوری و در بانک اطلاعات مکانی ذخیره و نگهداری شده، بوسیله تکنیک‌های طراحی و آنالیز مناسب، شفاف‌سازی شده‌اند.

اگر از منظر فناوری نگاه کنیم، این الگو ترکیبی است از داده‌ها و آنالیزهایی که روی نقشه انجام شده و در شبکه داخلی سازمان و یا بر بستر وب انتشار داده شده است و می‌تواند نقطه شروع مناسبی برای ورود به دنیای فناوری GIS باشد.

تعاملات سازنده
اطلاعاتی که توسط طرف‌های سازمان(شهروندان، مشتریان بالقوه و بالفعل و سهامداران) بدست می‌آید می‌توانند تاثیر باورنکردنی روی فعالیت‌های سازمان، محصولات تولیدی و سرویس‌های ارائه شده داشته باشد. داده‌های خامی که از این طریق جمع‌آوری می‌شوند می‌توانند با تکنیک‌های طراحی و آنالیز تبدیل به اطلاعات ارزشمندی شوند و گردش کارها را در سازمان روان‌تر کرده و پاسخگویی سیستم را بهبود بخشند.

این الگوها می‌توانند ارتباط مستمری را بین سازمان و طرفهای دیگر برقرار نگه‌دارند و باعث ایجاد شفافیت و اعتماد شوند.

این الگوها ارتباط تنگاتنگی باهم دارند. گردش کارهای سازمان می‌توانند با دو یا چند تا از این الگوها پشتیبانی شوند. بعنوان مثال در عملیات رفع شکستگی خطوط لوله، ممکن است تمام پنج الگو در سطوح متفاوت و در شرایط مختلف دخیل باشند. البته اطلاعاتی که مورد استفاده قرار می‌گیرند منحصر به اطلاعات GIS نیست و سایر سیستم‌های اطلاعاتی سازمان نیز شرکت خواهند داشت. از آنجا که «مکان» در طیف گسترده‌ای از عوارض آب و فاضلاب وجود دارد، می‌تواند تاثیر زیادی در کارایی سیستم داشته باشد و می‌تواند این امکان را فراهم کند که اطلاعات موجود در سایر سیستم‌های اطلاعاتی سازمان روی نقشه نمایش داده شوند.

برای فائق آمدن بر چالش‌های معمول در خدمات آب و فاضلاب و استفاده از راه‌حل‌های GIS، می‌بایست از یک چارچوب مکان‌محور واحد استفاده کرد. این چارچوب می‌تواند ArcGIS باشد که جامع تمام خدمات آب و فاضلاب است. تنظیماتی که بصورت خاص برای خدمات آب و فاضلاب در ArcGIS انجام شده به نام ArcGIS for Water Utilities است. این چارچوب، تامین کننده نیازهای اساسی و گردش‌کارهای ترکیبی سازمان با امکان مکان‌دار کردن سایر سیستم‌های سازمان است و می‌تواند بعنوان سیستم بالادستی روی سایر سیستم‌های توسعه یافته در سازمان قرار گیرد. در اینجا قصد داریم یک دورنما از چارچوب ArcGIS با رویکرد خدمات آب و فاضلاب و تجارب مفید در زمینه پیاده‌سازی این سیستم‌ها ارائه دهیم.