Döntés-előkészítő információs rendszer külföldi koncessziós kutatások vezetői számára
Elek István, ISIS Térinformatikai Kft.
Bevezetés
Az információ-technológia egyik legnagyobb eredménye a döntések előkészítése során felhasznált információk rugalmas, gyors, megbízható kezelése, rendszerbe foglalása. A rendszerek adatai gyakran különböző adatforrásokból származnak, így minőségük, megbízhatóságuk jelentősen eltérő lehet. A rendszerépítők feladata éppen az, hogy ebből a sokszínű adattömegből konzisztens adatbázisok jöjjenek létre, amik a szakértők tapasztalatain átszűrődve eredményezik a döntéseket. Gyakran többféle szakterület szakértőinek tapasztalatait és adatait kell integrálnia egy-egy információs rendszernek. A térinformatika előnyei leginkább interdiszciplináris területeken mutatkoznak meg. Az olajipar tipikusan ilyen interdiszciplináris szakterület, ahol többek között a geológus, geofizikus, rezervoár-mérnök, fúrómérnök, szállítási szakértő együttes munkája eredményezi a sikeres olajkutatást. A dolgozatban bemutatunk egy döntés-előkészítő térinformatikai rendszert, amely segíti a MOL Rt. döntéshozóit annak megállapításában, hogy a világpiacon felkínált koncessziós olajkutatási területek perspektivikusak-e, mekkora az olajkutatás kockázata, hogyan oldható meg az olaj vagy a gáz elszállítása, mekkora költséget emészthet fel az energetikai hálózat kiépítése. Segít továbbá összefoglaló anyagok, előterjesztések, jelentések, beszámolók elkészítésében.
A rendszer célja
A rendszer célja az olajipari vállalat legfelső vezetése stratégiai döntéseinek támogatása. Segítséget nyújt abban, hogy a lehető legkisebb kockázat mellett eldönthető legyen egy világpiacon megvásárolható koncessziós terület perspektivitása, a kitermelés, elszállítás, értékesítés nehézségeinek becslése. A rendszer segít a cselekvési terv készítésében, költség-, haszonelemzésekben, kockázatelemzésben, előterjesztések, beszámolók térképi ábraanyagának létrehozásában.
A rendszer funkciómodellje
Számos információs rendszer funkciókészlete tagolható rendszergazda-funkciókra és végfelhasználói funkciókra. A koncessziós rendszer is ilyen.
Rendszergazda-funkciók
A rendszer felépítéséhez, üzemeltetéséhez, az adatok naprakészen tartásához elengedhetetlenül szükséges, hogy legyen olyan funkcióköre a rendszernek, amelyben tetszőleges adatmanipulációs feladat elvégezhető. Ennek megfelelően az adatbázis rendszergazda minden, a hatáskörébe tartozó adathoz hozzáférhet (az ő jogait az adott vállalat, szervezeti egység általános rendszergazdája adja), ebből következően feladatkörének ellátása nagy körültekintést és tudást igényel, vagyis csak alaposan kiképzett szakember válhat adatbázis-rendszergazdává.
Végfelhasználói alkalmazás
A rendszer néhány általános funkció ellátására épül, amely a koncessziós területekre vonatkozó adatok vizsgálatát jelenti. Az alkalmazás elsorendű célja, hogy térinformatikában nem járatos, átlagos számítástechnikai ismeretekkel rendelkező személyek is képesek legyenek az alább vázlatosan ismertetésre kerülő feladatok végrehajtására. Ezek közül a legfontosabbak a következők:
A rendszer képes:
• mindazon adatok, térképek, információk kezelésére, amelyek a koncessziós megállapodás szempontjából lényegesek (pl. áttekintő világtérkép: 1:1.000.000 méretarány, kutak, mezők szöveges leíróadatok, 1:500.000 topográfiai térképek, bármely olajipari adatféleség)
• a rendelkezésre álló információk alapján gyors, pontos, áttekinthető összefoglalást adni a koncessziós területről (bármely terület, területrész kiválasztható, kereshető legyen, tetszőleges feltétel megadása szerint a legyűjtések legyenek végrehajthatók, tematikus térképek, kivágatok, piktogramok, kartogramok, metszetek legyenek készíthetők)
• új térképi és szöveges elemek bevitelére, a meglévő adatok változtatására
• bármely elemzés, legyűjtés grafikus (térképi, kartogram) és szöveges vagy táblázatos eredményeinek az iroda-automatizálás eszközkészletével történő kezelésére
• változatos lekérdezési lehetőségek
– pontokhoz rendelt szöveges adatok
– koordináták
– két pont közti távolság
– pontsorozatok összegzett távolsága
– poligon területe, kerülete
– poligonon kívül vagy belül eső pontok
– bármely objektum felirata
– poligonokhoz rendelt szöveges adatok
– vonalakhoz rendelt szöveges adatok
– hatászóna-definiálás (buffer)
• Elemzési lehetőségek
– Számítások: terület, kerület, pontok keresése a poligon különböző szimbólumokkal belsejében, zártság-ellenőrzés, szöveges adatbázis-rekordok hozzárendelése, tematikus értékszámítás, vonalhossz, távolság stb.
– Tematikus térkép: pontokhoz, vonalakhoz, poligonokhoz rendelt attribútum-adatok tematikus megjelenítése, satírozási mintákkal, vonalvastagsággal, színekkel
– Tematikaszámítás: gyakoriság, összeg, minimum, maximum, átlag vagy más lekérdezések eredménye
– Tematikus értéktartományok: maximum 20
– Értéktartományok megállapítása: automatikusan vagy interaktívan
– Jelmagyarázat-készítés: program generálja, akárhova elhelyezhető
– Tematikus értéktárolás: az objektumhoz rendelten tárolja az adatbázisban
A rendszer entitásai
Minden információs rendszer legnagyobb értéke az adat. Egy informatikai rendszer elemi objektumait, adatait entitásnak nevezzük. Az entitások egymáshoz való viszonya (entity relationship) minden rendszerterv legalapvetőbb tartalma. Jelen esetben két entitáscsoportot különböztetünk meg, nevezetesen grafikus és szöveges entitásokat. Elméletileg szükségtelennek vélhetnénk e két adatféle megkülönböztetését, hiszen egy-egy objektum grafikus attribútuma is csak egy a sok leíróadat közül. E megkülönböztetésnek praktikus okai vannak. Mivel grafikus adatok természete (és az adatokhoz kapcsolódó funkciók) lényegesen összetettebbek, mint a hagyományos alfanumerikus adatoké, ezért alapvetően fontos ezen entitások szétválasztása. Tekintsük át tételesen ezen adatféléket.
Területi szegmentáltság
A vezetői információs rendszerben ugyanazok a funkciók szükségesek valamennyi régióra és országra, de ennek ellenére szükségesnek bizonyult az információs rendszer régiónkénti szegmentálása, tekintettel a szervezet működési struktúrájára, ahol is az egyes régiók külön szervezeti egységként, külön vezetéssel és személyzettel működtek.
A szegmentáltság a stratégiai területi beosztáson alapul:
•Közel-keleti régió
• Észak-afrikai régió
• FÁK régiói régió
Fájlnév |
Alias név |
Tartalom |
Típus |
Boundaries | Valamennyi szárazföld az országok határaival, adatbázisban országnévvel, lakosságszámmal stb. | poligon | |
Oceans | Minden, ami nem szárazföld, csak grafika | poligon | |
Rivers-lakes | Nagy folyók és tavak, csak grafika | poligon + line | |
Regions | Régiók, stratégiai területek régiónévvel, egyéb adatokkal | poligon | |
Capitals | Fővárosok nevekkel, lakossági adatokkal | pont | |
Offices | Működő képviseletek, irodák nevekkel, adatokkal | pont | |
Labels | Feliratok (régiónevek, országnevek, irodák stb.) | text |
1. ábra és táblázat
Az áttekintő világtérkép és a rétegek tartalma (stratégiai területek markánsan
színezve és feliratozva)
• Távol-keleti régió
E régiókon belül az egyes kiemelt országokra lebontott alrendszerek készültek az 1:1.000.000 méretarány információtartalmának megfelelően.
Régiók és országok
Közel-Kelet
Szíria, Jordánia, Izrael, Irán, Szaúd-Arábia, Egyesült Arab Emirátusok, Oman, Yemen, Qatar, Törökország, Kuwait, Libanon
2. ábra Egyes régiókra vonatkozó áttekintő térkép és adatbázis |
Észak-Afrika
Marokkó, Algéria, Líbia, Tunézia, Egyiptom
FÁK-régió
Oroszország, Azerbajdzsán, Turkmenisztán, Kazakisztán
Távol-Kelet
Pakisztán, Indonézia, Malajzia, Kambodzsa, Vietnam, Thaiföld
Grafikus entitáscsoport
– áttekintő digitális világtérkép (1. ábra és táblázat) 1:30.000.000 méretarányú, a világ valamennyi országát, fővárosát, nagy folyókat, óceánokat és tengereket tartalmazó objektumcsoport. Nagyobb területek megtekintésére alkalmas. A kutatási stratégia elemzésére, régiónkénti áttekintésre (2. ábra) alkalmas.
– országok áttekintő, topográfiai térképei (1:1.000.000 méretarány): Egyes kiemelt országok viszonylag részletesebb objektum
csoportjai a következő tematikus tartalommal: országhatár, megyék, települések, bel- és külterülete, közigazgatási határok, vízrajz, egyéb létesítmények (pl. repülőterek), domborzat, részletes településtartalom, részletes közlekedési hálózat (útvonalak, hidak, attributív adatokkal), energetikai hálózat attributív adatokkal, létesítmények (pl. vízmű, gyár stb.), felszínborítottság stb. (3. ábra)
Ez az adattartalom vonatkozik bármelyik régióba eső bármelyik országra. Valamennyi feldolgozott országban teljesen azonos az adatbázisok struktúrája. A következőkben ismertetjük az egyes rétegek nevét és tartalmát.
A rétegek földrajzi koordinátarendszerben adottak. A távolságegység a kilométer, területegység a négyzetkilométer.
– speciális olajipari vonatkozású (4. ábra) térképi adatok (mint pl. kutatási koncessziós területek határai, termelési koncessziós területek határai, olajmezők határai, fúráspontok stb.)
3. ábra Országonkénti topográfiai térkép és adatbázis |
4. ábra Koncessziós területek, olajmezők és fúrások |
Alias név |
Tartalom |
Típus |
Magassági színezés | a domborzat színezése 2000 lábanként | poligon |
Vízgyűjtő területek | vízgyűjtő területek, nagyobb folyók | poligon |
Vízfolyások | folyók, időszakos vízfolyások | vonal |
Vízügyi létesítmények | erőművek, gátak stb. | pont |
Víznévrajz | folyók, tavak nevei | text |
Landcover feliratok | landcover feliratok | text |
Landcover | landcover | poligon |
Landcover pontok | landcover | pont |
Nevindex | név szerint kereshető objektumok | pont |
Országnév feliratok | az országhatár mentén a szomszédos és a konkrét ország neve | text |
Physiography | a földfelszín karakterisztikus objektumai: vetők, kőzet-kibukkanások | vonal |
Nagyobb települések | nagyvárosok | poligon |
Falvak | kisebb városok, falvak | pont |
Település-névrajz | településnevek | text |
Vasút | vasúti nyomvonalak | vonal |
Vasút-feliratok | vasút-feliratok | text |
Transp_pont | közlekedéssel kapcsolatos létesítmények: nagyobb hidak, komp stb. | pont |
Vezetékek | elektromos távvezetékek, föld alatti és föld feletti olajvezetékek | vonal |
Vezeték-feliratok | vezeték-feliratok | text |
Repülőterek | repülőterek | pont |
Magassági pontok_1 | elsőrendű magassági pontok | pont |
Magassági pontok_2 | másodrendű magassági pontok | pont |
Szintvonalak | szintvonalak 1000 lábanként | vonal |
cullmdk | kultúrtörténeti emlékek, emlékhelyek | vonal |
culmdkpn | kultúrtörténeti emlékek, emlékhelyek | pont |
Utak | utak nyomvonalai | vonal |
Országhatár | országhatár | poligon |
Útfeliratok | útfeliratok | text |
Szöveges entitáscsoport
– az alaptérképek grafikus adattartalmához számos (több száz) szöveges, leíró vagy számszerű adat kapcsolódik. Ezek tételes felsorolása túlzás lenne. Azt azonban mindenképpen el kell mondanunk, hogy a térképi adatokból, és a szöveges adatok kódmezőiből és adatmezőiből rendkívül összetett információtartalmú tematikus térképek állíthatók elő. Ennek jelentősége abban áll, hogy mindig az adott kérdés megválaszolásához legjobban megfelelő térképet állítjuk elő, azonban az adatbázis struktúrájára való tekintettel ez néhány másodpercbe telik csupán.
– Speciális olajipari tartalmú szöveges leíróadatok, amelyek jellemzik a koncessziós területeket, mezőket, kutakat.
A rendszer entitásainak kapcsolatai
A koncessziós információsrendszer, hasonlóan a többi térinformatikai rendszerhez, bonyolult belső kapcsolatrendszerrel rendelkezik. A térinformatika mint szakterület, speciális adatmodellel rendelkezik (5. ábra), amelyben kulcsfontosságú szerepe van a térképi és szöveges adatbázisok kapcsolatának.
5. ábra A térinformatika szimbolikus adatmodellje |
A szöveges és térképi adatok kapcsolatát entitás-azonosítók biztosítják, amelyek kölcsönösen egyértelmű kapcsolatot biztosítanak számukra. E kapcsolatok teszik lehetővé, hogy a szöveges adatokra megadott feltételek alapján a lekérdezések eredményét megjeleníthessük a térképen és megfordítva, grafikus feltételek alapján (pl. geometriai tartalmazás, szomszédság stb.) szelektáljunk és a szelektált állományok szöveges adatait táblázatos vagy más formában megtekinthessük.
Általában kijelenthetjük, hogy a koncessziós információsrendszer működésének egyik legfontosabb alapköve a jól megtervezett és megvalósított entitáskapcsolat. A kapcsolatrendszert egyfelől az alrendszerek és ennek megfelelően az általuk kezelt adatok egymáshoz való viszonya (6. ábra), másfelől a grafikus és szöveges adatbázisok (7. ábra) viszonya alkotja. Ezen kapcsolatrendszer felépítéséhez azonban pontosan ismernünk kell a megvalósítani kívánt funkciókat, az adatok jellegét, szerkezetét.
Mivel jelen dolgozat nem rendszerterv, ezért tételesen nem tárgyaljuk az entitások kapcsolatait. Annyit azonban mindenképpen el kell mondani, hogy valamennyi olajipari vonatkozású adat rendelkezik koordinátákkal, ami lehetővé teszi tetszőleges alaptérképen való ábrázolását. Belső azonosítókon keresztül csak az olajipari adatok hivatkoznak egymásra (pl. kútnév, mezőnév stb.).
Az alkalmazott szoftverek
A rendszer működése alapvetően két szinten valósul meg. Az egyik az adatbázis-rendszergazda szintje, a másik a végfelhasználók szintje. Az adatbázis rendszergazda szintű feladatokat csak tapasztalt térinformatikai szakértő vagy magasan képzett, hosszabb GIS-tanfolyamon résztvett olajipari szakember végezheti.
A végfelhasználói munkahelyeken olyan alkalmazások lettek telepítve, hogy a leggyakrabban előforduló funkciók viszonylag egyszerűen, kényelmesen elvégezhetők legyenek alapfokú GIS-ismeretek birtokában is.
A vektoros és táblázatos adatok kezelését alapvetően a MapInfo végzi (a rendszergazda alapszoftver a MapInfo, a végfelhasználói alkalmazás pedig MapBasicben írt programcsomag), de egyes speciális esetekben más szoftverek is bekapcsolhatók a munkába. A döntés-előkészítő munka jelentős része MS Office környezetben zajlik. Számos előterjesztés, jelentés, javaslat MS Word dokumentum vagy MS PowerPoint slide formájában ölt testet, ezért a rendszernek alapvetően az MS Office-szal kell együttműködnie. A MapInfo erre messzemenően alkalmas. Egyrészt az MS Office számára a MapInfo adatbázis ismert object, vagyis PowerPoint slide vagy Word dokumentum szerkesztése közben beemelhetünk MapInfo rétegeket, táblázatokat a kívánt szöveghelyre, clipboardon keresztül térképrészeket másolhatunk be, továbbá MapInfo-ból valamely raszteres file formátumba vagy windows metafile formátumba exportált képet emelhetünk be az editálás alatt lévő dokumentumba.
A fenti szoftverek alkalmazási lehetőségei szinte kimeríthetetlenek. Többek között lehetoséget nyújtanak a rendelkezésre álló hatalmas adattömeg különböző térképi formákban való megjelenítésére, illetve tematikus térképek szerkesztésével, az adatok csoportosításával, rendezésével, különböző szempontok szerinti leválogatásával az információk gyors áttekintésére a geológus-geofizikus szakembereknek, valamint a vezetés számára megkívánt mélységben. Új információk (pl. kutató és ter-
6. ábra Rendszerek és alrendszerek szimbolikus kapcsolatai |
7. ábra A grafikus és szöveges adatbázisok szimbolikus kapcsolata |
melőfúrások koordinátáinak, új adatainak) bevitelére, vagy a régiek módosítására, korrigálására szintén lehetőség van.
Tekintettel a munka jellegére, a rendszer folyamatosan bővíthető, hiszen egyre újabb területek vizsgálata válik szükségessé. A rendszert kiképzett emberek üzemeltetik, több éve folyamatosan használatban van.
Záradék
A pontosság kedvéért el kell mondani, hogy időközben a MOL Rt. váratlan üzleti-stratégia váltást hajtott végre, vagyis külföldi olajkutatási tevékenységét beszünteti. Így az ismertetett rendszer egy közelmúltbeli szervezeti és stratégiai állapotot tükröz.
A decision support information system for foreign oil research
I. Elek
Summary
In the oil industry the complex activity such as geology, geophysics, reservoir engineering, drilling, transportation, requires geographic information systems (GIS) that handles different kind of data from different sources.
In this article we introduce a GIS based decision support system for thge management (MIS) that contributes to right decisions on concession problems. Many concession territories are accessible in the world, but wide range information is required on oil research to establish the risk, to know geology, and any important circumstances. Decision makers have huge responsibility on it so GIS could be very usefull for them.
The system, that is beeing introduced, serves fast and reliable access to different databases that support the oil research (geology maps, gravity and magnetic maps, seizmic lines, wells’ environment inside and outside, reports on oil fields concerning geology, geophysic, reservoir engineering, drilling, transportation and so on).
The system has been working since 1997 at the headquoters of MOL in Budapest.
The system can not be introduced to be detailed in a paper, but we hope it is possible to outline it and inform people on the capabilities of GIS based Management Information System (MIS).