Download GISRed - Universidad Politécnica de Valencia

GISRed
Extensión de ArcView ® GIS 3.x para la confección de
Modelos de Redes de Distribución de Agua a Presión
INTEGRACIÓN ArcView 3.x – EPANET 2.0
PRINCIPALES PRESTACIONES
D E L A E X T E N S I Ó N G I S R ED
Desarrollado por Hugo J. Bartolín
[email protected]
Dirigido por Fernando Martínez Alzamora
[email protected]
http://www.redhisp.upv.es
Prestaciones de la Extensión GISRED
GISRed Water Distribution Model Builder Extension v1.0,
Integración ArcView® GIS 3.2 (ESRI) - EPANET v2.0 build 2.00.10 (USEPA).
GRUPO
REDHISP
(Redes Hidráulicas y Sistemas a Presión)
www.redhisp.upv.es
Tfno: +34 96 387 96 10
Fax: +34 96 387 96 19
Instituto de Ingeniería del Agua y Medio Ambiente (IIAMA)
Universidad Politécnica de Valencia (UPV)
Camino de Vera s/n
46022 Valencia
ESPAÑA
PÁGINA 2
Prestaciones de la Extensión GISRED
CARACTERÍSTICAS DE GISRED
Ø
Ø
Ø
Ø
Concebido como una Extensión de ArcView GIS 3.x
Compatibilidad con todas las prestaciones de ArcView y sus extensiones
Integración total ArcView 3.x – Epanet 2.0
Desarrollo de una estructura de proyecto GISRed propia. Contempla:
o Base de datos relacional
o Ventana Escenario con temas propios
o Gestión de proyectos (altas, bajas, copias, regeneración, importación,...)
o Reconocimiento de la estructura de los temas
o Gestión propia de la visualización de los temas
Ø
Disponibilidad de todas las herramientas de ArcView para efectuar zooms,
desplazamientos, consultas, diagramas, layouts, conexión datos externos, etc
Importación de redes desde CAD, Shapefile y Epanet
Generación automática de la Topología y mantenimiento de la misma en operaciones
de edición
Herramientas de edición para nodos y líneas:
o Añadir objetos
o Borrar objetos
o Mover nudos
o Partir Tuberías
o Editar vértices
o Generar conexiones en T, etc
Ø
Ø
Ø
Ø
Ø
Ø
Ø
Ø
Ø
Ø
Ø
Ø
Ø
Ø
Ø
Ø
Ø
Ø
Herramientas de depuración de errores de trazado
Verificación de rangos para las propiedades de los elementos de la red (diámetros,
rugosidad, cotas, etc)
Comprobación de la conectividad del trazado (detección de desconexiones, árbol de
mínima resistencia, etc.)
Consideración del material de las tuberías con fines diversos
Menús especiales para la edición de Leyes de Control
Asignación de propiedades a grupos de elementos
Análisis Espacial: Asignación automática de demandas, Interpolación de cotas
Consultas (temáticos por diámetros, rugosidades, demandas, cotas,...)
Vista general de la red interactiva
Incorporación de fondos no inteligentes (CAD, fotografías aéreas, etc) y fondos
inteligentes bajo el control de la aplicación (callejero, temas de componentes
auxiliares,...)
Simulación hidráulica y de calidad en conexión con el motor de cálculo de EPANET
Recuperación y presentación de resultados
Creación de múltiples escenarios de simulación
Creación de múltiples escenarios de calibración
Calibración mediante algoritmos genéticos
Adicionalmente incluye:
Ø Manual de usuario (170 páginas)
Ø 2 Tutoriales: Guía rápida de aprendizaje y Guía de Calibración
Ø 5 Ejemplos (Tutorial, Net1, Net2 y Net3 de Epanet y Red Anytown para Calibración)
PÁGINA 3
GISRed
Completo
Modelos hidráulicos estáticos
P
P
P
Modelos hidráulicos en período extendido
P
P
P
Modelos de calidad del agua
P
P
P
P
P
P
P
Georreferenciación de fondos, coordenadas UTM
P
P
Fondos inteligentes (calles, manzanas, válvulas de corte,...)
P
P
P
P
P
P
Característica
EPANET
GISRed
libre
Prestaciones de la Extensión GISRED
Información por capas
CUADRO COMPARATIVO EPANET/GISRED
Fondos no inteligentes
Asistencia para el trazado de la red
P
P
Generación automática de nudos
Herramientas de edición de trazados
P
P
P
Mantenimiento de la topología de red durante la edición
P
P
P
Topología de líneas para válvulas y bombas
P
P
P
Georreferenciación de elem. de control (válvulas y bombas)
P
P
Conversión tipo nudos
P
P
Herramientas de partición, inserción y fusión de redes
P
P
Importación CAD (Trazados, Textos,...)
P
P
Comprobación Conectividad
P
P
Detección gráfica de errores
P
P
P
Editor propiedades componentes y Opciones de Cálculo
P
P
P
Manipulación de datos desde Excel
P
P
P
Editor de curvas comportamiento y curvas de modulación
P
P
P
P
P
Base de datos de componentes
Conexión con BdD externas
P
P
Asistente para la Edición de leyes de control
Propiedades por defecto
P
P
P
Propiedades por grupos
P
P
P
P
Registro materiales tuberías
Inventario elementos auxiliares de la red
P
Asignación Espacial de Consumos
P
Gestión de Escenarios de Demanda
P
P
Gestión de la Demanda por abonados/acometidas
P
Interpolación de Cotas
P
P
P
P
P
Generación de Superficies de Interpolación
Vista general interactiva
P
P
P
Mapas de Resultados
P
P
P
Gráficos de resultados
P
Tablas e Informes
P
Consultas básicas
P
P
P
P
P
P
Consultas avanzadas
Contraste de Resultados con fondos inteligentes
P
Gestión de Escenarios de Diseño y Rehabilitación
P
P
Contraste Datos Calibración
P
P
Gestión Escenarios de Calibración
P
P
Calibración Automática (rugosidades)
P
Multiescenarios dentro de un proyecto ArcView
Exportación DXF
Confección personalizada de planos, cajetines, etc
P
P
P
P
P
P
PÁGINA 4
Prestaciones de la Extensión GISRED
APLICACIONES
DISEÑO, PLANIFICACIÓN Y GESTIÓN
Ø Captura de ficheros CAD y ayudas para la confección de modelos.
Ø Obtención de modelos con diferente nivel de detalle y exportación a
EPANET.
Ø Asistencia en procesos de calibración (rugosidades).
Ø Diagnóstico del estado de la red.
Ø Estudio de mejoras para redes en servicio (nuevas aducciones,
arterias, fuentes de suministro ...).
Ø Estrategias de rehabilitación y reposición de tuberías y otros
elementos.
Ø Planes de emergencia (roturas, polígonos de corte,...).
Ø Simulación de situaciones de incendio.
Ø Estudio de viabilidad de planes de sectorización.
Ø Detección y evaluación de fugas.
Ø Análisis de la calidad del agua: Tiempos de retención, mezclas, cloro,
THM’s,...
Ø Análisis de resultados sobre fondos urbanos e interacción con los
mismos.
Ø Confección de informes, planos, anejos de cálculo, etc. para Planes
Directores.
PÁGINA 5
Prestaciones de la Extensión GISRED
PROCESO DE CONFECCIÓN DE UN
MODELO DE RED UTILIZANDO GISRED
Digitalización
Origen de Datos
Shapefile
Coberturas
GIS
Topología
IMPORTACIÓN
Ficheros CAD
Epanet INP
Proyecto GISRed
Depuración
Información
Temas de Errores
Herramientas de Edición
Simplificación
Definición de Propiedades de Red
Análisis Espacial
Asignación de Consumos,
Interpolación de Cotas...
Definición de
Escenario
Escenario de Simulación
Exportar a EPANET
CALIBRACIÓN por AG
Simulación
Simula
ción
Hidráulica/Calidad
Interpretación R esultados
PÁGINA 6
Prestaciones de la Extensión GISRED
ENTORNO
La extensión desarrollada introduce un nuevo concepto de proyecto,
denominado ‘proyecto GISRed’, el cual se fundamenta en una pieza clave
llamada ‘escenario de trabajo’, y se plantea bajo una filosofía de trabajo
radicalmente distinta al clásico proyecto ArcView.
Un escenario de GISRed está basado en una personalización del documento
vista de ArcView, que pasa a denominarse Escenario. El documento
Escenario está asociado a la base de datos del proyecto actual e incluye
dos temas básicos para la creación del modelo de red, uno de líneas y otro
de nudos.
PÁGINA 7
Prestaciones de la Extensión GISRED
HERRAMIENTAS DE EDICIÓN
GISRed presenta una serie de herramientas de edición agrupadas en diferentes
barras de herramientas que son dependientes del tema activo en la tabla de
contenidos del escenario.
IMPORTACIÓN DE UNA RED
Una vez definido el proyecto GISRed y un escenario de trabajo, la extensión
GISRed permite construir el modelo de la red desde cero o bien importando la red
desde un formato original diferente. Los formatos que GISRed permite importar
son: coberturas ArcInfo, Shapefiles de ArcView, ficheros CAD (dgn, dwg, dxf),
ficheros .inp de EPANET y proyectos GISRed (regeneración o importación de
proyectos corruptos, fusión de redes, etc).
PÁGINA 8
Prestaciones de la Extensión GISRED
DETECCIÓN Y DEPURACIÓN DE ERRORES
La extensión dispone de una serie de herramientas para la detección y corrección
de errores en el trazado de la red. Por ejemplo, errores en la conectividad de la
red, propiedades no definidas en un elemento, etc.
Detección trazados no conexos.
PÁGINA 9
Prestaciones de la Extensión GISRED
EDICIÓN DE PROPIEDADES
Para introducir las propiedades hidráulicas de los elementos que componen el
modelo de red, existen una serie de diálogos asociados a cada elemento. Las
propiedades que pueden editarse con estos diálogos son las requeridas para
construir un modelo hidráulico y de calidad. Asimismo, se dispone de editores de
curvas de modulación y de comportamiento, y editores especiales para la
introducción de controles simples y reglas compuestas de control asociadas a
ciertos elementos de la red.
PÁGINA 10
Prestaciones de la Extensión GISRED
ASIGNACIÓN DE CONSUMOS
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GISRed es capaz de realizar
una asignación automática
de consumos a los nudos de
la red partiendo de las
demandas por sectores, por
calles o por puntos (valores
por acometidas), en una
amplia
variedad
de
opciones.
Además
contempla la asignación de
consumos no registrados y
curvas de modulación.
S
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Para la asignación de las demandas agrupadas por calles, es necesario disponer de
un tema auxiliar con el callejero de la zona de estudio. Evidentemente, es
necesario también disponer de datos de consumo para el periodo elegido, en este
caso concreto, consumos distribuidos por calles. Con estos dos elementos la
aplicación es capaz de realizar una distribución automática de consumos.
INTERPOLACIÓN DE COTAS
Para la interpolación de
cotas, ArcView facilita
herramientas para generar
superficies de interpolación
que servirán para averiguar
las cotas en cada uno de los
nodos de la red. GISRed se
encarga de interpolar los
valores de la cota en cada
nodo de la red a partir de
una superficie o GRID
generada previamente, o
bien a partir de una nube de
puntos de cota.
PÁGINA 11
Prestaciones de la Extensión GISRED
SIMULACIÓN / EXPORTACIÓN A EPANET
GISRed genera un archivo de texto con los datos de entrada requeridos por
el simulador hidráulico EPANET. Una vez obtenido este fichero, es posible
simular desde EPANET, o bien, llamar a su módulo de herramientas y
recuperar los datos desde el propio SIG. En este último caso, la aplicación
se encarga de almacenar los resultados en tablas de la base de datos, para
su consulta posterior.
PÁGINA 12
Prestaciones de la Extensión GISRED
VISUALIZACIÓN DE RESULTADOS
Para
visualizar
los
resultados
de
la
simulación, se dispone de
un navegador en el que
se elige la variable a
representar y el instante
d e
t i e m p o .
Automáticamente
se
genera
un
tema
clasificado por colores
con
los
resultados
obtenidos.
CALIBRACIÓN MEDIANTE ALGORITMOS GENÉTICOS
Una
de
las
funcionalidades
más interesantes de
la extensión es la
asistencia
que
ofrece para calibrar
el modelo de la
red. La técnica de
calibración que se
emplea
está
fundamentada en
técnicas
de
optimización
por
a l g o r i t m o s
genéticos (AG). El módulo de AG permite ajustar rugosidades de tuberías a
partir de una serie de ficheros con un formato determinado, los cuales
incorporan las características de la red objeto de estudio. Se dispone de
una serie de diálogos que guían en la introducción de todos los datos
necesarios.
PÁGINA 13
Prestaciones de la Extensión GISRED
CALIBRACIÓN DE REDES CON GISRED
CONDICIONES
DE CARGA
MODELO
DE RED
CONFIGURACIÓN
DE CALIBRACIÓN
AGRUPAR
TUBERÍAS
DATOS DE
CAMPO
GRUPOS DE
RUGOSIDAD
PARÁMETROS
DEL AG
FICHERO
ENTRADA
EPANET
GENERAR
FICHEROS DE
ENTRADA AL
CALIBRADOR
EJECUTAR
CALIBRACIÓN
IMPORTAR
RESULTADOS
VER RESULTADOS
DE CALIBRACIÓN
EJECUTAR
VALIDACIÓN
VER RESULTADOS
DE VALIDACIÓN
CONSOLIDAR
RESULTADOS
SOBRE LA BdD
SIMULAR EL
MODELO
PÁGINA 14
Prestaciones de la Extensión GISRED
Para descargar una versión reducida de GISRed v1.0:
www.redhisp.upv.es
apartado de software
Para descargar la versión española gratuita
de EPANET 2.00.10
(También disponible en versión francesa)
www.redhisp.upv.es
apartado de software
PÁGINA 1 5
Prestaciones de la Extensión GISRED
Futuros desarrollos
Ø Simplificación automática de Redes
Ø Potenciación de las capacidades para la gestión de escenarios
Ø Diseño óptimo de nuevos componentes (diámetros, trazados, ...)
Ø Optimización de la producción (consignas de válvulas, costes,...)
Ø Predicción/Proyección de la Demanda
Ø Reconocimiento de
facturaciones,...)
Bases
de
Datos
Externas
(abonados,
Ø Conexión con datos en tiempo real (SCADA)
Ø Aplicaciones orientadas a la gestión diaria de la red (obtención de
planos, gestión de averías, órdenes de trabajo,..)
Ø Generación de informes para auditorías
Ø Herramientas auxiliares de seguridad e integridad de las bases de
datos
PÁGINA 16
Prestaciones de la Extensión GISRED
Servicios ofertados por el grupo REDHISP:
C
CONFECCIÓN
ONFECCIÓN DE
DE MODELOS
MODELOS DE
DE REDES
REDES HIDRÁULICAS
HIDRÁULICAS CON
CON GISR
GISRED
ED
A
ASISTENCIA
SISTENCIA EN
EN LA
LA ELABORACIÓN
ELABORACIÓN DE
DE P
PLANES
LANES D
DIRECTORES
IRECTORES
R
REALIZACIÓN
EALIZACIÓN DE
DE ESTUDIOS
ESTUDIOS DE
DE VIABILIDAD
VIABILIDAD DE
DE PROYECTOS
PROYECTOS HIDRÁULICOS
HIDRÁULICOS
C
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FORMACIÓN PROPIOS
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MEDIDA
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PERSONALIZADOS SOBRE
SOBRE GISR
GISRED
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TRAS APLICACIONES
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3.XX // A
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(Redes Hidráulicas y Sistemas a Presión)
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Instituto de Ingeniería del Agua y Medio Ambiente
(IIAMA)
Universidad Politécnica de Valencia (UPV)
Camino de Vera s/n
46022 Valencia
ESPAÑA
PÁGINA 17
Prestaciones de la Extensión GISRED
SMAGUA 2004
SMAGUA 2004
Salón Internacional del Agua
ZARAGOZA
17-20 Febrero 2004