95
КОНТРОЛЬ ПРОЕКТНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ СИСТЕМЫ ПИТЬЕВОГО
ВОДОСНАБЖЕНИЯ КОСОНСКОГО РАЙОНА НА ОСНОВЕ ГИС-
ТЕХНОЛОГИЙ И ВНЕДРЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ПРИЁМНИКОВ GNSS
ПРИ ВЫНОСЕ ПРОЕКТА В НАТУРУ
Сюэян Сун Хэн Бин
CNNC DA DI Ecological Technology Co.,
L d.: Ян Бин Люан
докторант,
Сюэян Сун Хэн Бин
магистрант
Бекмуродов Даврон
Магистрант Каршинского государственного технического университета, направление
«Использование и управление земельными ресурсами».
DOI: h ps://doi.o g/10.5281/zenodo.17665168
Аннотация: В данной статье раскрывается научно-практическая значимость
использования геоинформационных систем (ГИС) и современных приёмников глобальной
навигационной спутниковой системы (GNSS) в процессе проектирования, мониторинга и
вынесения в натуру сетей питьевого водоснабжения Косонского района. Анализируются
возможности получения точных координат, создания цифровых карт и обработки
пространственных данных для эффективного управления инфраструктурой питьевой воды.
Статья подготовлена на основе практических примеров, относящихся к территории
Косонского района, и содержит методические рекомендации по внедрению технологий ГИС
и GNSS.
Ключевые слова: технологии GAT и GNSS, насосная станция, уклон местности,
режим RTK, диаметр трубы, A cGIS, QGIS или Global Mappe .
Процесс эффективного управления и проектирования систем питьевого
водоснабжения требует применения современных информационных
технологий. Рост численности населения, расширение сельских территорий,
строительство новых жилых и производственных объектов усиливают
необходимость модернизации системы питьевого водоснабжения в Косонском
районе. Внедрение технологий ГИС и GNSS обеспечивает оперативность,
высокую точность и системный подход в управлении данными процессами.
С помощью ГИС возможно создание пространственной модели
существующих водопроводных линий, выбор оптимизированных вариантов
проектных направлений, а также анализ участков, где потенциально могут
возникнуть аварии или снижение давления. Приёмники GNSS обеспечивают
96
высокоточную выноску проектных линий в натуру и позволяют осуществлять
мониторинг строительных работ по координатным данным.
Роль ГИС-технологий в управлении сетями питьевого водоснабжения
заключается, прежде всего, в том, что ГИС является системой, позволяющей
собирать, хранить, анализировать и визуализировать пространственные данные,
что имеет важное значение в управлении инфраструктурой питьевой воды и
включает следующий комплекс работ.
При создании цифровой карты водопроводной сети определяются
координаты существующих подземных и наземных трубопроводов, после чего
на ГИС-слоях размещаются насосные станции, водонапорные башни и узловые
точки передачи, а также вводятся атрибутивные данные, такие как диаметр и
материал труб, глубина их заложения. Данные работы являются одним из
основных функциональных этапов.
Для оптимизации процессов проектирования посредством ГИС
проектные трассы автоматически оцениваются по следующим критериям:
• уклон рельефа
• пересечения с существующими коммуникациями
• плотность населённых пунктов
• инженерно-геологические условия
• экономическая дистанционная эффективность
С помощью аналитических инструментов ГИС при выявлении аварийно-
опасных участков определяются зоны, где проложены старые трубопроводы,
участки с высокой нагрузкой, а также территории, подверженные риску эрозии.
По результатам анализа разрабатываются планы по их реконструкции и
ремонту.
97
Рисунок 1. Анализ проектных трасс с использованием ГИС для оптимизации
проектирования.
Состояние водопроводных сетей посредством ГИС обновляется на
постоянной основе. Этапы строительства, изменения и размещение новых
трубопроводов регулярно вносятся в систему. Это позволяет управлять
инфраструктурой питьевого водоснабжения Косонского района на основе
единой информационной базы данных.
Применение технологий GNSS при выносе проектных линий в натуру
основано на использовании современных геодезических приборов, то есть
систем GNSS, что обеспечивает высокоточную выноску трасс питьевых
водопроводов и достижение сантиметровой точности в режиме RTK.
Современные геодезические GNSS-приёмники имеют важное значение при
вынесении в натуру сетей водоснабжения, а высокая точность измерений,
обеспечиваемая GNSS, является наглядным подтверждением их
эффективности.
При использовании режима RTK (Real Time Kinema ic) достигается:
• горизонтальная точность: 1–2 см
• вертикальная точность: 2–3 см,
что позволяет корректно размещать трубы в соответствии с проектными
линиями.
Преимущества использования GNSS при вынесении в натуру проектных
трасс, определённых с помощью ГИС-технологий:
• оперативная работа даже на сложных участках рельефа
• повышение эффективности по сравнению с традиционными теодолитом
и нивелиром
• быстрое определение точек для строительных бригад
• автоматическая передача проектных координат
• возможность видеть ошибки по направлению и расстоянию в режиме
реального времени
Необходимость применения GNSS-оборудования в Косонском районе
обусловлена особенностями территории: рельеф преимущественно равнинный,
а большая часть водопроводных линий проложена вдоль сельских дорог. В
связи с этим использование GNSS значительно ускоряет выполнение
следующих задач:
• оперативная выноска линий протяжённостью 20–30 км
• уточнение трасс трубопроводов в сельских массивах
98
• выявление изношенных трубопроводов и их сравнение с новым
проектом
Применение GNSS позволяет увеличить эффективность работ в 2–3 раза.
Рисунок 2. Процесс использования GNSS-приёмника для сравнения проекта
с фактическим состоянием водопроводной сети Косонского района.
При совместном использовании ГИС и GNSS повышается точность
пространственных данных, создаётся цифровая модель инфраструктуры,
усиливается возможность оперативного реагирования на аварийные ситуации, а
99
также благодаря высокой точности GNSS полученные координаты мгновенно
загружаются в базу данных ГИС. Это позволяет выявлять различия между
фактическим состоянием водопроводной сети и проектным вариантом. В
результате вместе с полной цифровой моделью водопроводной сети
формируется единая система, включающая данные о давлении воды, мощности
насосов, диаметрах труб и ежегодных расходах на ремонт.
Благодаря ГИС появляется возможность оперативно определить точное
местоположение трубопровода, его диаметр и материал, что облегчает
реагирование на аварийные ситуации. GNSS, в свою очередь, обеспечивает
точный выход аварийных бригад по координатам.
Техническим обоснованием модернизации водопроводных сетей
Косонского района является интеграция ГИС+GNSS, которая создаёт
возможности перехода всей инфраструктуры питьевой воды района на
цифровую систему управления.
На примере Косонского района этапы проектирования сети питьевого
водоснабжения на основе ГИС включают следующие основные процессы: сбор
существующих данных, анализ в ГИС, вынесение в натуру при помощи GNSS,
мониторинг строительства.
Состав информационной базы:
• карта Косонского района
• координаты водонапорных башен и насосных станций
• данные рельефа местности (DEM)
• чертежи существующих трубопроводов
Обработка территориальных данных в программных комплексах A cGIS,
QGIS или Global Mappe позволяет определить оптимальный маршрут, выбрать
материалы, провести экономический анализ, а также выявить точки
пересечения. С помощью ГИС новые координаты каждого проложенного
трубопровода заносятся в систему.
Заключение
Применение технологий ГИС и GNSS в процессах проектирования и
вынесения в натуру водопроводных сетей Косонского района обеспечивает
высокую точность, эффективность и системное управление. Широкое
внедрение данных технологий способствует повышению качества
водоснабжения. Оптимальный выбор проектных трасс, мониторинг
строительных работ в режиме реального времени и предотвращение аварийных
ситуаций являются ключевыми преимуществами использования данных
100
систем. Современные GNSS-приёмники позволяют точно размещать
трубопроводы в соответствии с координатами, а ГИС обеспечивает цифровое
управление всей инфраструктурой.
Широкое внедрение данных технологий в Косонском районе будет
способствовать улучшению качества водоснабжения, повышению
эффективности использования ресурсов и обеспечению большей надёжности
инфраструктуры.
Использованная литература:
1. Агентство Республики Узбекистан по земельным ресурсам, геодезии, картографии и
государственному кадастру. Сборник нормативных документов по геодезическим
работам. - Ташкент, 2021.
2. Холматов А., Рахимов Б. Основы геоинформационных систем. - Ташкент: Издательство
ТАТУ, 2020.
3. Турсунов С. Технологии GNSS и их применение в геодезической практике. - Ташкент:
Наука и технология, 2018.
4. Бугаев А. А., Орлов В. П. Геоинформационные системы: теория и практика. - Москва:
Аспект Пресс, 2020.
