dr. L. GLOBEVNIK mag . M. MARINČEK

dr-o Lidija GLOBEVNIK*

mag. Matija MARINČEK**

- 27-VODA IN PROSTOR

IZHODIŠČA IN PROBLEMI PRI VZPOSTAVLJANJU ENOTNE DRŽAVNE PODATKOVNE BAZE VODNOGOSPODARSKIH

UREDITEV

Povzetek:

Potrebe po učinkovitem zbiranju , shranjevanju in vzdrževanju podatkov pri upravljanja z vodami so vedno večje. Enako se javlja tudi potreba povezanja informacij med upravnimi službami in informiranju javnosti. Sodobne tehnologije nam ponujajo orodja, vsebinske elemente pa moramo upravljalci z vodami razvijati sami. Podatkovna baza o vodnogospodarskih ureditvah (objekti , naprave in posegi) je ena izmed ključnih podatkovnih baz. V prispevku podajamo preglede dosedanjega dela na vzpostavljanju sistemov informacij , analiziramo probleme in sodobne pristope. Prikazan je predlog modulov podatkovnih sklopov, ki sestavljajo podatkovno bazo vodnogospodarskih ureditev. Analizirani so problemi pri vzpostavljanju baze.

1 Uvod

Potrebe po strokovnih osnovah za izvajanje zakonov, direktiv, konvencij in mednarodnih pogodb, ki veljajo v Sloveniji za področje voda, upravljanja z vodami in varstva voda (Zakon o okolju z podzakonskimi akti , Zakona o vodah z podzakonskimi akti , Zakon o naravi z podzakonskimi akti , direktive - skupna politika do voda, nitratna, IPPC in druge, konvencije) narekujejo razvoj vodarskega informacijskega sistema (vodarski informacijski sisitem za upravljanje z vodami) .

Koncept informacijskih sistemov je prikazan na sliki 1. Informacijski sistemi so vzpostavljeni za medsebojno komunikacijo med uporabnikom(uporabniki) in tistim , ki uporabniku ponuja/daje usluge (odgovarja na vprašanja , izpolnjuje zahteve in druge potrebe) . Informacijski sistem je tudi vmesni člen med različnimi uporabniki , saj omogoča interpretacijo podatkov - daje informacijo. Med segmenti sistema mora obstajati komunikacijsko omrežje (orodje za komunikacijo), dogovorjen sistem komuniciranja (protokoli sprejemanja in oddajanja sporočil) in sistem procesiranja (priprave) informacij .

Priprava informacij je odvisna od uporabnikovega vprašanja , potrebe ali zahteve ter razpoložljivosti podatkov. Podatki so lahko spravljeni znotraj istega sistema ali pa so na razpolago zunaj sistema. Tako govorimo o različn i h modulih : MODUL PODATKOVNIH VSEBIN (podatkovnih zbirk, podatkovnh baz, agregiranih podatkovnih baz, integriranih baz) (DATAWARE), MODUL PROGRAMOV ((ne)avtomatiziranih postopkov manipulacije podatkovnih vsebin) (SOFTWARE), MODUL OPREME (telekomunikacijska in računalniška oprema) (HARDWARE) , MODUL ORGANIZACIJE DELOVANJA ( načini delovanja, odnosi med uporabniki in upravljalci) (ORGANWARE), MODUL LJUDI (zbiratelji podatkov, poročevalci , uporabniki , vzdrževalci ... ) (LlFEWARE). Modul (podatkovnih) vsebin so vzpostavljeni na osnovi podatkov. Glede na potrebne vsebine, ki so 'komunicirane v info sistemu' se vzpostavi odnose do podatkov. Te se, kot rečeno , lahko zbira znotraj ali zunaj informacijskega sistema . V vsakem primeru morajo biti vzpostavljeni načini zbiranja podatkov, verificiranja , arhiviranja in organiziranja v podatkovne zbirke in podatkovne baze.

dr. Lidija GLOBEVNIK, univ .dipl. inž . gradb., Vodnogospodarski inštitut, Hajdrihova 28c, Ljubljana

o. mag . Matija MARINCEK, univ. dipl. inž . gradb., MOP ARSO, Vojkova 1b. Ljubljana

MiŠiČEV VODARSKI DAN 2002

dr. L. GLOBEVNIK - 28 -mag . M. MARINČEK

Shema 1: Prikaz konceptualnih izhodišč informacijskega sistema

VPRAŠANJE, POTREBA, ZAHTEVA . .. UPORABNIKI

upraVnI javni delavci strokovni delavci javnost ...

VODA IN PROSTOR

~ ..... -------------------------

PODATKOVN E ZBIRKE: monitoring, registri , evidence, katastri , karte, seznami ..

~------------------------------DATAWARE

PROCES PRIPRAV E .~

ODGOVORA

j : j ...

SOFTWARE

HARDWARE

ORGANWARE

LIFEWARE

2 Osnove za informacijski sistem upravljanja z vodami

ODGOVOR

/

Za upravljanje z vodami je treba različne podatkovne zbirke logično združiti in organizirati v v ustrezne podatkovne baze. Slika 2 prikazuje vertikalno hierarhično strukturo sistema informacij o okolju (nivoji agregacije informacij) in vsebinske module za informacije o okolju , ki so osnova ni na sistemu goniine sile , pritiski , stanje, vplivi , odgovori . V preglednici 1 je dan seznam podatkovnih zbirk, organiziranih podatkov, ki so potrebne za vzpostavitev informacijskega sistema za upravljanje z vodami . Naštetih je 43 zbirk (katastrov, evidenc, seznamov, kart ._ ), ki pa se lahko še nadalje delijo ali dopolnjujejo. Baze enega sistema naj imajo enake osnove:

1- geolokacijo na istem koordinatnem sistemu (Gauss Kruger) ali referenco na drugo prostorsko enoto (ulica, naselje, občina , porečje , vodno območje , povodje .. ) 2 - iste pojmovne osnove (vsebinsko razumevanje s pomočjo katalogov ali slovarjev) 3 - dogovorjene natančnosti in oznake

MiŠiČEV VODARSKI DAN 2002

dr. L. GLOBEVNIK - 29 -mag. M. MARINČEK VODA IN PROSTOR

Slika 2 Vertikalna hierarhična struktura sistema informacij o OKOLJU in vsebinski moduli informacij o okolju

TRAJNOSTNIINDIKATORJI (za vode od 5 do 10 indikatorjev)

INDIKATORJI UČiNKOVITOSTI PSIR (za vode: do 50 indikatorjev, nacionalnih ,

regionalnih , po povodjih)

podatkovni nivo 3 (skupne baze podatkov): INTEGRALNE BAZE PODATKOV

podatkovni nivo 2 (posamezne baze podatkov): RELACIJSKE (lahko tudi prostorsko) BAZE PODATKOV

AGREGIRANE BAZE PODATKOV

podatkovni nivo 1 (podatkovne zbirke) PODATKI MONITORINGA, KATASTRI ,

REGISTRI , EVIDENCE (S KATALOGI POJMOV IN DEFINICIJ)

~@lli)@®[P~ \Yl~®(2)Olli)~~OGu Wi)@@]Ql]~@wg

--,\\ne sile, Prilo-~\~ (/~.

NARAVNE PRVINE (stanje)

NARAVNI DEJAVNIKI

MiŠiČEV VODARSKI DAN 2002

dr. L GLOBEVNIK - 30 -mag . M. MARINČEK VODA IN PROSTOR

Preglednica 1: Podatkovne zbirke , ki so za upravljanje z vodami najpomembnejše (1 . nivo)

opis podatkovne zbirke

1 (digitalne) karte pokrovnosti 2 (digitalne) karte reliefa 3 (digitalne) karte pokrovnosti , reliefa , občin, naselij, vodnih območij 4 (digitalne) karte občin 5 (digitalne) karte naselij 6 (digitalne) karte vodnih območij 7 geološke (digitalne) karte (osnovne, hidrogeolo. litostratigrafske,) 8 kataster vodotokov, stoječih vod , vodonosnikov, zelo modificiranih v.t. 9 kataster vodotokov 10 kataster stoječih vod (naravna jezera, ribnikov, mlak, kali , akumulacij , zalitih dnevnih

kopov) 11 kataster vodonosnikov in pomembnih podzemnih vodnih teles) 12 kataster zelo modificiranih vodnih teles 13 karta hidrografskih območij 14 karta porečij in povodij 15 kataster lokacij merskih mest nacionalnega monitoringa (meteorološke postaje, postaje

na vodotokih , jezerih in vodonosnikih) 16 evidence vodostajev in pretokov rek na mestih spremljanja 17 evidence nivojev podzemne vode na mestih spremljanja 18 fizikalno/kemični/biološki parametri v vodah na mestih spremljanja (imisije) 19 evidence meteoroloških parametrov na mestih spremljanja 20 v okolje spuščene odpadne vode - monitoring emisij 21 eutrofikacijska območja 22 kataster vodnogospodarskih ureditev (objektov, naprev, posegov) 23 (digitalne) karte poplavnih linij 24 (digitalne) karte conacije rečnih koridorjev (poplave, potencialno ogrožena območja od

Ipoplav, druge hidiromorfološke cone) 25 kataster vodnih zemljišč 26 evidence vodnih pravic, dovoljenj , koncesij 27 evidence/registri vodnih povračil in taks za obremenjevanje voda 28 evidence investicij (komunalna infrastruktura, vodnogospoda.ureditve) 29 katastri , evidence vodnih virov in varovanih obmOČij vodnih virov 30 katastri , evidence erozijskih območij 31 katastri , evidence plazov 32 kategorizacija pomembnejših vodotokov po naravnovarstvenem pomenu 33 kategorizacija vodotokov po morfoloških lastnosti 34 evidence/katastri hidroenergetskih naprav in objektov 35 evidence naravnih vrednot (zaščitena in varovana območja , NATURA 2000) 36 evidence vodovodnih sistemov (območja , količine , viri , povezave) 37 evidence kanalizacijskih sistemov (območja , količine , izpusti) 38 evidence čistilnih naprav 39 evidence sistemov namakanja (območja , količine , viri) 40 evidence sistemov osuševanja 41 evidence/katastri ribištva - kategorizacija vodotokov po ribiškem pomenu , karta obmOČij

upravljanja z vodnim življem - RO) 42 evidence/katastri ribištva - karta obmOČij upravljanja z vodnim življem - RO 43 evidence/katastri ribištva - ribogojnice

MiŠiČEV VODAR SKI DAN 2002

dr. L. GLOBEVNIK mag . M. MARINČEK

- 31 -VODA IN PROSTOR

3 Vzpostavljanje državne podatkovne baze vodnogospodarskih ureditev

3.1 Izhodišča

Pod pojmom 'podatkovna baza vodnogospodarskih sistemov' je mišljena baza podatkov o tistih vodnogospodarskih sistemih, ki jih v vsakdanji praksi označujemo kot VG objekte in naprave, dodamo pa še druge vzdrževalske posege v sistem odtoka voda. Na osnovah Zakona o vodah iz leta 1981 so bili izdelani katastri vodnogospodarskih objektov in naprav. Za te katastre so bile izdelane posebne metodologije:

Enotna metodologija za nastavitev katastra VG objektov in naprav v splošni in posebni rabi - VGI , 1983/1984 (Pintar, Batistič) Vzorčni primeri katastrov objektov in naprav (Študija VG kataster objektov in naprav v splošni in posebni rabi po enotni metodologiji SRS - Savinja od izliva do Delejevega jezu, 1987; Kataster objektov v splošni rabi , Hidrosistem Sava, VGP Novo mesto, 1989 (po metodologiji VGI 1989) Kataster objektov v splošni in posebni rabi - FAGG, VTOZD Gradbeništvo in geodezija, Laboratorij za mehaniko tekočin , Ljubljana (1990) (Brilly) Kataster objektov v splošni in posebni rabi , Poljanska Sora, VGI , 1995 (Kosmač) Informacijski sistem v vodnem gospodarstvu, Katastri objektov, FAGG, VTOZD Gradbeništvo in geodezija, Laboratorij za mehaniko tekočin , Ljubljana, april 1998 Predlog enotne metodologije za izdelavo katastra objektov in naprav v splošni rabi , URSVN, 1999 - zapisniki s sestankov (mag . Milavec) Katalog VG objektov in naprav ter vodnih pojavov, PUH, 2001 (Horvat, Steinman) Katalog VG ureditev, ARSO, 2002 (mag. Marinček) Katastri VG objektov v splošni rabi po VGP drugo ...

Na tej osnovi so bili izdelani katastri vodnogospodarskih objektov, ki so bili zgrajeni do časa vnosa za različne odseke rek v Sloveniji. Podatki so se zbirali glede na razpoložljivo tehnologijo v obliki tabel in preglednih kart. Že takrat so se nakazovale potrebe vsaj po dveh fazah :

nastavitev katastra , to je vnos dotedanjih podatkov vzdrževanje katastra , to tekoče vnašanje podatkov o novih stanjih oziroma posegih oziroma ukrepih

Osnovno vprašanje pri prvi operaciji je bilo , do kod nazaj seči in iz katerih virov pridobiti podatke. Pri drugi operaciji pa je bil problem, kako dopolnjevati karte in kako dopolnjevati tabele.

Zaradi zamudne tehnologije, različnih metodologij, dinamike izdelave katastrov razen redkih izjem ni prišlo do vzdrževanja že "nastavljenih" katastrov, saj se delo ni odvijalo permanentno. Tako so postajale te podatkovne baze vedno bolj nepopolne in netočne glede na trenutno stanje. Prav tako so bili nastavljeni katastri le za nekatera območja oziroma odseke nekaterih vodotokov.

V letu 2001 je bil izveden poizkus on-line elektronskega vnašanja podatkov o vodnogospodarskih objektih preko interneta. Pomanjkljivost te aplikacije je bil nedodelan vsebinski del entitetnega modela. Podatki so se vnašali delno na FGG, delno pa so nadaljevali z vnosom na vodnih območjih .

Vsekakor pa vsi pretekli poizkusi prinašajo določene izkušnje. Prav tako že zbrani podatki , delno v klasični obliki , delno tudi v elektronski obliki koristijo pri nadaljnjem delu. Razvijajo pa se tudi tehnološki postopki za pripravo in vzdrževanje podatkovnih baz , vključno z GISi . Na osnovi teh izhodišč se je v letu 2002 na ARSO pripravila projektna naloga 'Avtomatizacijo prenosa in vnosa podatkov o vodnogospodarskih objektih v bazo na ARSO' . Predlagana je bila metodologija vsebin po projektu 'Enotna metodologija za nastavitev katastra VG objektov in naprav v splošni in posebni rabi - VGI , 1983/1984' in 'Katastri objektov v splošni in posebni rabi ; Predlog enotne metodologije za izdelavo katastra objektov in naprav v splošni in posebni rabi' - ARSO, 1999/2000. Namen naloge je bil , da se podatke, pridobljene s pomočjo te aplikacije vključi v podatkovno skladišče prostorskih podatkov PSPP ARSO. Cilji naloge so bili , da se na vzorčnih primerih izvede testni zajem podatkov, preveri ustreznost podatkovnega modela, preveri primernost programskih orodij in poda predloge za dopolnitve glede možnosti uporabe in vzdrževanja .

MiŠiČEV VODARSKI DAN 2002

dr. L. GLOBEVNIK - 32 -mag M. MARINČEK VODA IN PROSTOR

Vsebinski elementi (entitete) za podatkovni model , ki so bili razviti za nalogo 'Avtomatizacijo prenosa in vnosa podatkov o vodnogospodarskih objektih v bazo na ARSO' , je bil pripravljen na ARSO. Entitete podatkovnega modela so prikazane preglednici 2.

Skupno z izdelavo entitet podatkovnega modela, je bil na ARSO izdelan kratek 'Katalog vodnih pojavov in vodnogospodarskih objektov' , ki predstavlja povzetek in nadgradnjo projekta 'Katalog vodnogospodarskih objektov in naprav in vodnih pojavov' (PUH, 2001).

Preglednica 2: Seznam entitet za podatkovni model , predlog na začetku izvajanja projekta

področje seznam predlaganih entitet - seznam predlaganih entitet - seznam predlaganih entitet informacije PREDLOG I PREDLOG II

(vsaka entiteta ima na razpolago nabor podatkov ali se vnašajo določeni podatki za entiteto)

lokacija POREČJE POREČJE POVODJE - POREČJE HIDROGRAFSKO OBMOČJE -IV. raven

VODNO OBMOCJE VODNO OBMOCJE VODNO OBMOČJE VODOTOK VODOTOK VODOTOK UPRAVNA ENOTA UPRAVNA ENOTA LOKACIJA-IME KRAJA OBČiNA OBČiNA OBČiNA GEOGRAFSKE KOORDINATE - GEOGRAFSKE KOORDINATE - GEOGRAFSKE KOORDINATE -točka točka točka

POLOZAJ V/GLEDE NA STACIONAžA VODOTOK (Lb., d.b., sred.)

POLOZAJ V/GLEDE NA VODOTOK

splošni podatki o VRSTA OBJEKTA (objekt, VRSTA OBJEKTA (objekt, VRSTA UREDITVE (objekt, objektu in napravi naprava , ureditev) naprava, ureditev) naprava, ureditev}

TIP OBJEKTA

NAMEN OBJEKTA (za rabo , za NAMEN OBJEKTA (za rabo , za NAMEN UREDITVE (za rabo , za zaščito ... ) zaščito .. } zaščito ... )

OPIS UREDITVE vrsta rabe VRSTA RABE (splošna, VRSTA RABE (splošna, VRSTA RABE (vodna

posebna) posebna) infrastruktura, raba s koncesijo, drugo)

upravna UPRAVNA DOKUMENTACIJA PODATKI O UPORABNIKU(IH) VRSTA DOVOLJENJA dokumentacije (da, ne; če da : podatki o (VG dovoljenje, DOV. za rabo,

dokumentaciji) KONCESIJA) (VG soglasje, VG dovoljenje, PROJEKT IZVEDENIH DEL GRADB. dov., UPOR dov., (podatki) (VG dov , GRADB., dov., DOV. za rabo) UPORdov., .. )

KONCESIJSKA POGODBA KONCESIJSKA POGODBA projektna PROJEKT IZVEDENIH DEL PROJEKT IZVEDENIH DEL VRSTA DOKUMENTACIJE dokumentacija (podatki) (podatki, ki vsebujejo tudi : (študija , PGD, PZI , PIZ)

I2rejšnje dokumente, študije , MESTO ARHIVIRANJA drugo ul2ravno dokumentacijo , ARHIVSKA ŠTEVILKA

finančno stanje in LETO IZVEDBE sedanjo vrednost ob izgradnji)

LETO IZVEDBE vzdrževanje GRADB,. VREDNOST OB GRADB,. VREDNOST OB

IZVEDBI IZVEDBI AMORTIZACIJSKA DOBA SEDANJA GRADBENA VRED.

(neamortizirana) REDNO VZDRZEVANJE REDNO VZDRZEVANJE (št. VZDRZEVANJE (leto , obseg, (zadnje leto, obseg del , stroški) pogodbe, stroški } vrednost del) INVESTICIJSKO INVESTICIJSKO VZDRŽEVANJE VZDRŽEVANJE (zadnje leto, vrednost del) (št. pogodbe) SEDANJA GRADB. VREDN . (po OPIS STANJA OBJEKTA investi .vzdr. .) (ohranjen , neuporaben,,)

vrsta podatkov VIR PODATKOV VIR PODATKOV VIR PODATKOV NACIN ZAJEMA NACIN ZAJEMA NACIN ZAJEMA DATUM ZAJEMA DATUM ZAJEMA DATUM ZAJEMA IME VNAŠALCA IME VNAŠALCA IME VNAŠALCA

Mi Š i Č EV VODARSKI DAN 2002

dr. L. GLOBEVNIK mag M. MARINCEK

- 33-VODA IN PROSTOR

3.2 Vsebine splošnih podatkov o vodnogospodarskih ureditvah

Podatkovne entitete, ki se jih zajemajo v modelu se nanašajo na naslednje vodnogospodarske ureditve

vodne objekte (jez, vzdolžno zavarovanje , regulacija-preusmeritev struge, umetni zadrževalnik ... ) objekte za koncesijsko rabo vode (odvzemni objekti in transportn i objekti za ribogojnice, HE, namakanje, tehnološko vodo v industriji ... ) objekte druge infrastrukture (mostovi , podporni zidovi prometnic, prečkanja vodovodov, plinovodov, elektrovodov ... .. ) naprave (Iimnigraf, piezometri. ... ) posege (košnje , vZdrževanje obrežne vegetacije vodotokov in obrežij umetnih zadrževalnikov, vzdrževanje rečnih prodišč .. )

Vsebinsko je upoštevana sledeča podatkovna hierarhija podatkovnih sklopov vodnogospodarskih ureditev:

Katalog : vodni pojavi in ureditve

Vrsta ureditve: objekt, naprava, poseg

Status ureditve: vodna infrastruktura, koncesijski objekt, druga infrastruktura, druga ureditev

Osnovni namen ureditve: za rabo vode, za varovanje (kakovosti) vode in vodnih ekosistemov, za varovanje pred škodljivim delovanjem vode, za prerazporeditev vode (časovno in prostorsko) , za monitoring , drugi namen

Detajlni namen ureditve:

Ureditev:

za pitno vodo, za vzrejo rib, za HE, za protipoplavno varovanje , za protierozijsko varovanje, za bogatenje nizkih voda ... ..

za zajem vode, za transport vode, za zadrževanje vode, za čiščenje vode ....

(tip elementa) Element ureditve:

pregrada, bočni preliv, talni izpust...

3.3 Problemi pri vzpostavljanju baze

S testnim vnosom se je preverjalo ustreznost podatkovnega modela , računalniških orodij in virov informacij . Glede virov informacij ugotavljamo, da ne obstaja enotnega in celovitega pregleda nad viri informacij, da so viri lokacijsko težko opredeljivi in disperzirani . Različne metodologije, s katerimi se je v preteklosti nastavilo katastre , otežkočajo avtomatski prenos že zbranih podatkov v enotno bazo. Ker se pri gradnjah objektov velikokrat ni izvajalo celotnih upravnih postopkov (predaje uporabne dokumentacije javnim službam .. ), so podatki o mnogih objektih skoraj nedosegljivi.

Med testiranjem aplikacije so se pojavili problemi, ki so zahtevali dopolnitve ali spremembe podatkovnega model. Pokazalo se je, da tako pretekle metodologije kot tudi katalog vodnogospodarskih objektov in naprav ter pojavov niso dovolj sistematični , da bi lahko pripravili optimalen podatkovni model , oziroma relacijski model. Predvsem je bilo opaziti.

nesistematičnost ,

neusklajenost necelovitost,

Mi Š i Č EV VODARSKI DAN 2002

dr. L. GLOBEVNIK mag . M. MARINČEK

nepopolni opisi , različno razumevanje pojmov

- 34 -VODA IN PROSTOR

Testiranje aplikacija se pokazalo, da je orodje primerno za vnos atributivnih podatkov, manj pa za geolociranje ureditev. Slabša je tudi interaktivnosti s prostorskimi podatki , saj so ti oblikovani na rasterski osnovi . V prihodnje je treba posvetiti večje napore razvoju modulov tehničnih in prostorskih opredelitev ureditev.

4 Zaključek

Katalog vodnogospodarski objektov in naprav ter pojavov bi morala biti temeljna terminološka osnova celotnem informacijskem sistemu upravljanja z vodami , saj bi le tako dosegli enolično razumevanje vsebin v vseh podatkovnih baz pri medsebojnem komuniciranju .

Zato se predlaga izvedba delavnice v bližnji prihodnosti , na kateri bi sodelovali vzdrževalci baz, uporabniki in eksperti s tega področja . Tako bi združili znanje udeležencev s problematiko, ki se je pojavila ob testnem vnosu vodnogospodarskih ureditev. Vemo namreč , da je efektna preveritev metodologij možna le skozi praktično uporabo. Verifikacija in enolična interpretacija pojmov, kakor tudi sistematična ureditev je predpogoj za uspešno delovanje informacijskega sistema in posledično

kakovostno upravljanje in gospodarjenje z vodo , vodnim in obvodnim prostorom.

Viri:

Vodnogospodarski inštitut, 2002. Elementi informacijskega sistema in vzpostavljanje baze podatkov vodnogospodarskih sistemov. Naročnik: MOP ARSO. Poročilo , 30. junij 2002

Zapisniki sestankov ARSO - Realis - VGI , april - oktober 2002. Arhiva ARSO in VGI.

MiŠiČEV VODARSKI DAN 2002