In unseren Böden befinden sich unzählige Leitungen, welche die unverzichtbare Basis für die Ver- und Entsorgung der Gesellschaft mit Wasser, Strom, Gas, Abwasser usw. darstellen. Und diese Infrastruktur im Bereich Ver- und Entsorgungsnetze wächst permanent. Um den Betrieb der Energie- und Wasserversorgung sicher und wirtschaftlich gestalten zu können ist eine detaillierte Dokumentation über die Lage und die technischen Eigenschaften der Versorgungsnetze sowie über kaufmännische Werte der verwendeten Wirtschaftsgüter notwendig. Dabei wird die Nutzung digitaler Techniken zunehmend wichtiger, da die Komplexität der Aufgaben eines Ver- bzw. Entsorgungsunternehmens mit analoger Planwerksführung und –nutzung nicht mehr rationell lösbar sind. Es werden spezielle GIS benötigt, sog. Leitungsinformationssysteme.
Inhaltsverzeichnis
1. Hinführung zum Thema
2. Vom Papier-Werkplan zum Leitungsinformationssystem
3. Leitungs- bzw. Netzinformationssysteme
3.1Begriffliche Einführung
3.2 Anforderungen an ein NIS
3.3 Komponenten eines NIS
3.3.1 Datensätze und Verknüpfungen
3.3.2 Das Planwerk eines Leitungsbetreibers
3.3.3 Das Netzwerkdatenmodel
3.4. Abfragen und Analysen
3.4.1 Die Netzwerkanalyse im Allgemeinen
3.4.2 Abfragen und Analysen eines Leitungsbetreibers
4. Beispiele für NIS
5. Zusammenfassung
6. Quellenverzeichnis:
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht den Einsatz von Leitungsinformationssystemen (NIS) als spezialisierte Geoinformationssysteme zur effizienten Verwaltung und Dokumentation von Versorgungsnetzen. Ziel ist es, die Notwendigkeit digitaler Datenmodelle gegenüber analogen Planwerken aufzuzeigen und die methodischen Grundlagen für netzbasierte Analysen im Bereich der Ver- und Entsorgung darzulegen.
- Evolution von Papier-Werkplänen hin zu digitalen Leitungsinformationssystemen
- Strukturelle Anforderungen an moderne Netzinformationssysteme
- Kombination von alphanumerischen und geometrischen Datensätzen
- Netzwerkmodellierung auf Basis der Graphentheorie
- Anwendungsbeispiele aus den Bereichen Trinkwasser und Kanalmanagement
Auszug aus dem Buch
3.3.3 Das Netzwerkdatenmodel
Netzwerke spielen bei vielen Aufgaben eine wichtige Rolle spielen vor allem im Transportwesen aber auch bei Leitungsinformationssystemen. Hier modellieren sie die Leitungsnetze der Ver- und Entsorgungsunternehmen oder Telekommunikationsleitungsnetze.
Netzwerke sind formal definiert Mengen aus Knoten und Kanten. Sie gehören zu den Graphen und ihre Modellierung und Analyse erfolgt auf Grundlage der Graphentheorie. Netzwerke besitzen eine Knoten-Kanten-Knoten-Topologie und daher bauen sie auf dem Vektormodell auf.
Netzwerkkanten, welche miteinander verbundene, lineare Einheiten repräsentieren, stellen beispielsweise Eisenbahnlinien oder Leiterbahnen eines elektrischen Leitungsnetzes dar. Die Netzwerkknoten sind z.B. Haltestellen oder allgemeine Verknüpfungsstellen wie z.B. Kreuzungen. Es können allen Elementen des Netzwerkes Eigenschaften zugewiesen werden. Diese werden dann je nach Aufgabenstellung in die Analyse mit einbezogen.
Die Kanten werden i. d. R. durch die Weglänge zwischen zwei Knoten, also in einer Längeneinheit, bewertet. Eine Kante kann aber auch z.B. Fahrzeiten ausdrücken. Allgemein werden Widerstandswerte modelliert, die zwischen zwei Knoten zu überwinden sind. Den Kanten können Widerstandswerte für beide Richtungen zugewiesen werden. Wird ein negativer Widerstandswert zugewiesen, bedeutet das, dass diese Richtung bzw. diese Richtungen nicht durchlaufen werden können. Beispiele hierfür sind Straßensperren, Einbahnstraßen bzw. Modellierung der Fließrichtung.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Hinführung zum Thema: Dieses Kapitel erläutert die Bedeutung einer detaillierten Netzdokumentation für Versorgungsunternehmen und führt in das Konzept der Netzinformationssysteme (NIS) ein.
2. Vom Papier-Werkplan zum Leitungsinformationssystem: Hier wird der technologische Wandel von manuellen Papierplänen hin zu digitalen, datenbankgestützten Leitungskatastern und deren Vorteile hinsichtlich Aktualität und Auswertbarkeit thematisiert.
3. Leitungs- bzw. Netzinformationssysteme: Dieses Hauptkapitel definiert NIS, beschreibt die funktionalen Anforderungen, die notwendigen Datenkomponenten sowie die mathematischen Grundlagen der Netzwerkmodellierung und -analyse.
4. Beispiele für NIS: Das Kapitel stellt konkrete Anwendungsbeispiele vor, darunter Trinkwasserinformationssysteme sowie Kanal- und Abwasserinformationssysteme.
5. Zusammenfassung: Die Arbeit schließt mit einer Rekapitulation über die Funktion des NIS als Werkzeug zur strukturierten Verwaltung von Versorgungsnetzen und zur Unterstützung netzbasierter Entscheidungen.
6. Quellenverzeichnis: Auflistung der verwendeten Literatur und Internetressourcen.
Schlüsselwörter
Leitungsinformationssystem, Netzinformationssystem, GIS, Geoinformatik, Netztopologie, Datenmodell, Versorgungsnetz, Netzwerkanalyse, Betriebsmitteldaten, Leitungsdokumentation, Graphentheorie, Infrastrukturmanagement, Digitalisierung, Abwasserkataster, Trinkwasserversorgung
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit der Digitalisierung von Informationen über Versorgungsnetze und stellt Leitungsinformationssysteme (NIS) als zentrale Werkzeuge für deren Verwaltung und Analyse vor.
Welche Themenfelder stehen im Fokus?
Die zentralen Themen umfassen den Aufbau von NIS, die Modellierung von Netzwerken, die Integration von Sach- und Geodaten sowie die verschiedenen Möglichkeiten der Netzwerkanalyse.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Ziel ist es aufzuzeigen, wie digitale Leitungsinformationssysteme die Effizienz bei der Dokumentation, Planung und Betriebsführung von Versorgungsnetzen im Vergleich zur analogen Aktenführung steigern.
Welche wissenschaftlichen Methoden werden verwendet?
Die Arbeit basiert auf einer theoretischen Herleitung der Systemkomponenten und nutzt methodische Ansätze der Graphentheorie sowie der Vektormodellierung zur Beschreibung von Netzstrukturen.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die Begriffsdefinition von NIS, die Anforderungen an diese Systeme, eine detaillierte Betrachtung der Datenbestände und das mathematische Netzwerkmodell sowie Verfahren der Netzwerkanalyse.
Durch welche Schlüsselwörter lässt sich die Arbeit beschreiben?
Wichtige Begriffe sind Leitungsinformationssystem, Netztopologie, Netzanalyse, Geoinformationssysteme und Betriebsmitteldaten.
Warum ist die Verknüpfung von alphanumerischen und geometrischen Daten so wichtig?
Die Kombination ermöglicht es erst, räumliche Leitungsverläufe (Geometrie) mit technischen oder kaufmännischen Zusatzinformationen (Attribute) wie Baujahr oder Leitungszustand direkt zu koppeln und auszuwerten.
Welche Rolle spielt die Netzwerkanalyse bei der Risikobewertung?
Netzwerkanalysen ermöglichen es, beispielsweise bei einem Leitungsbruch die topologischen Abhängigkeiten zu berechnen und so genau zu bestimmen, welche Gebäude von einem Ausfall betroffen sind.
Warum sind Kanalinformationssysteme ein besonders aktuelles Thema?
Aufgrund des teilweise veralteten Kanalsystems in Deutschland bieten diese Systeme notwendige Möglichkeiten zur Visualisierung und Bilanzierung des Instandhaltungsbedarfs.
- Citation du texte
- Bettina Kühn (Auteur), 2005, Einführung in Leitungsinformationssysteme, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/71261
