Rasterdaten für ein GIS nutzbar machen

Mustererkennung eines EVU-Planwerks am Beispiel der EWE AG

Die Dokumentation einen Netzes anhand von Rasterdaten ist möglich, verwehrt aber den Abruf der verwandten Sachinformationen. Mithilfe von Vektordaten lässt sich der Nutzen deutlich steigern. Der Artikel beschreibt, wie Netzbetreiber effektiv ihre Rasterkarten digitalisieren können.

19. September 2003

Bei welchem Energiedienstleister schwinden nicht die Jahre dahin, in denen man dem gewinnbringenden Nutzen eines GIS kaum näher gerückt ist. Für viel Geld führte man GIS-Technologie ein, mit dem euphorischen Gedanken, ein Netzinformationssystem aufzubauen. Schaut man sich die Bilanz nach einigen Jahren an, sind oft nur Teile der Daten im strukturierten Vektorformat erfasst.

Ein GIS effektiv nutzen heißt nicht, das Leitungsnetz grafisch auf Stand zu halten - dieses wäre mit anderen Systemen schneller und erfolgreicher zu erreichen. Es bedeutet vielmehr die Auswertung und Analyse der Betriebsmittelinformationen. Dazu müssen sämtliche Netzinformation logisch strukturiert im Vektorformat vorliegen.

Ohne GIS-konforme Vektordaten ist eine Verschneidung mit alphanumerischen Informationen wie Stationsnummer, Material, Kunde, Adresse und mehr nicht möglich. Die Vektorstruktur ist Grundbedingung für das Anfertigen von Auswertungen, zum Beispiel Längenermittlung einer bestimmten Leitung in einer Gemeinde oder die Durchführung einer Leitungsverfolgung, um bei einer Störung alle zur Absperrung notwendigen Leitungsschieber zu ermitteln. Solche Auswertungen und Abfragen sind mit Rasterdaten nicht möglich.

Eine Möglichkeit, eine vektorielle Bestandsdokumentation zu erhalten, ist das Digitalisieren vorhandener Rasterdaten - wahlweise als Tablett- oder On-screen-Digitalisierung. Eine weitere Möglichkeit bietet das Verfahren der Mustererkennung von M.O.S.S. Bei dieser Methode wird mit Hilfe einer Automatik das gescannte Planwerk vektorisiert und die einzelnen Leitungen, Texte und Symbole werden als Vektoren abgelegt. Diese Vektoren sind korrekt klassifiziert und können nach einer Kontrolle und Nacharbeit in das im Unternehmen vorhandene GIS übernommen werden. Zu diesem Zeitpunkt steht also die notwendige Basis für die erfolgreiche Nutzung in einem GIS zur Verfügung. Es können weitere Sachdaten hinzugefügt sowie Abfragen und Auswertungen gestartet werden.

Wird im Unternehmen ein GIS eingesetzt, sollte man sich folgende Fragen stellen:

- Welches Ziel wurde mit der Anschaffung eines GIS verfolgt und wie weit ist man von diesem Ziel noch entfernt?

- In welchem Zeitraum kann ein funktionierendes und komplettes Netzinformationssystem dem Unternehmen Informationen liefern?

- Ist dem Unternehmen ein schneller Nutzen und Erfolg auf diesem Gebiet wichtig und wie viel ist es bereit, dafür zu investieren?

Über eines sollte sich jeder Energieversorger im Klaren sein: Auch eine Lösung mittels Mustererkennung bedeutet eine Investition; der Erfolg ist jedoch von der erreichten Funktionalität als auch von der Kosteneinsparung her deutlich spürbar.

Bei der EWE AG in Oldenburg ist man diesen Weg gegangen und hat das Projekt „Integrierte Klassifizierung“ aufgesetzt. Ziel ist, innerhalb weniger Jahre für den restlichen Teil des Netzgebietes, in dem das Planwerk als gescannte Rasterdaten vorliegt, eine logisch strukturierte Bestandsdokumentation zur Verfügung zu stellen. Mit dem Verfahren der Mustererkennung sollen in den nächsten Jahren etwa 94.000 km Leitungsnetz der Sparten Strom, Gas und TK vektoriell erfasst werden.

Zum Einsatz kommt das bewährte System RoSy von M.O.S.S. Die Software hat bereits jahrelang die Erfassung der automatisierten Liegenschaftskarte (ALK) unterstützt. Dieses Wissen wird nun auf dem Gebiet der Leitungslagedokumentation der Ver- und Entsorger genutzt. Es erfolgt eine automatische Konvertierung der Raster- in Vektordaten mit speziell auf die Dokumentationsvorschrift der EWE trainierten Methoden. Folgendes wird automatisch erkannt:

- Texte wie Leitungsbezeichnungen, Leitungsquerschnitte, Hausnummern und Maßzahlen

- Leitungen unterschieden nach Mittelspannung, Niederspannung, Telekommunikation und Gas

- Hausanschlüsse

- Symbole wie Ortsnetzstationen, Kabelverteilungsschränke, Muffen, Schieber und vieles mehr

Bereits vorhandene Vektordaten aus der Planfortführung werden zusätzlich ausgewertet, so dass an dieser Stelle nicht doppelt Arbeit investiert wird.

Die Ergebnisse aus der Mustererkennung werden interaktiv am Bildschirm kontrolliert und nachbearbeitet. Als weiterer Schritt in der Prozesskette werden Vektordaten und Raster mit einer intelligenten Automatik in RoSy gegeneinander abgeglichen, so dass als Ergebnis ein Rasterdatenbestand mit Bemaßung erhalten bleibt. Diese ist für die Logik eines NIS entbehrlich, so dass hier auf die kostenintensive Erfassung verzichtet wird. Das Ergebnis sind logisch strukturierte Leitungsdaten im Vektorformat mit der Bemaßung im Raster.

Im Pilotprojekt wurden drei Methoden gegenübergestellt und die gemessenen Digitalisierungsaufwände auf die gesamte Netzlänge im betroffenen Netzgebiet für die Sparten Strom, TK und Gas hochgerechnet. Bei einer Digitalisierkapazität von 16 Arbeitsplätzen im Zweischichtbetrieb wurden Erfassungsdauer und Gesamtkosten für die jeweiligen Verfahren ermittelt. Zusätzlich wurden die Aufwände für Arbeitsvorbereitung und Qualitätssicherung mit eingerechnet. Die Kalkulation der Gesamterfassungszeit ist zum heutigen Zeitpunkt als eine erste Schätzung für das EWE-Projekt zu betrachten.

Die Ergebnisse des Pilotprojektes sind deutlich zu Gunsten der Methode „Mustererkennung“ ausgefallen, so dass das System seit Sommer 2003 produktiv eingesetzt wird. Das Projekt „Integrierte Klassifizierung“ wird dazu beitragen, dass EWE in der Lage ist, binnen eines überschaubaren Zeit- und Kostenrahmens eine flächendeckende Bestandsdokumentation im Vektorformat zur Verfügung zu stellen und damit ihr Netzinformationssystem mit voller Funktionalität gewinnbringend einsetzen kann.

Erschienen in Ausgabe: 09/2003