Обзор программного обеспечения для инженерной геологии

Специализированное программное обеспечение в руках профессионала любой отрасли производственной деятельности помогает автоматизировать рутинные задачи, способствует ускорению производства и минимизации количества ошибок и высвобождает время для творческой составляющей рабочего процесса. Все это в инженерной геологии очень важно. Однако сделать выбор в пользу того или иного ПО непросто в силу достаточно большего числа предложений на рынке и недостаточного количества объективной пользовательской информации. Чтобы отчасти закрыть этот пробел, в данной статье приводится краткий обзор наиболее популярного коммерческого программного обеспечения, применяемого для нужд инженерно-геологических изысканий, основанный на личном опыте автора, опыте его коллег и отзывах в сети Интернет.

Задачи инженерно-геологических изысканий

Любое программное обеспечение, претендующее на завоевание рынка, обязано уметь решать целый ряд задач, с которыми сталкивается в своей работе любой инженер-геолог. Это:

ведение базы данных исходных выработок (скважин) и образцов грунта (монолитов и проб), а также базы данных объектов. Причем делается это в формате либо жестко построенной и определенной СУБД, либо структурированного набора файлов и папок;

определение расчетных физико-механических и химических свойств грунтов по данным грунтовой лаборатории и классификация грунтов по этим свойствам согласно ГОСТ 25100-2011 и другим нормативным документам. Для этого часто используются кустарные программы-утилиты с собственным форматом ввода и вывода данных (например, в простом текстовом файле). Второй вариант – проведение всех расчетов в таблицах Excel со всеми вытекающими особенностями ввода данных и постоянного редактирования применяемых формул;

выделение инженерно-геологических элементов (ИГЭ) либо по заданным параметрам, либо автоматически в том же самом кустарном программном обеспечении, либо в ручном режиме в Excel согласно ГОСТ 20522-96. Обычно данная творческая составляющая в деятельности инженера-геолога отнимает наибольшее количество времени при работе с серьезным массивом исходных полевых и лабораторных данных;

создание ведомостей статистической обработки характеристик грунтов и определение их нормативных значений. Эта задача решается после определения свойств грунтов и выделения ИГЭ. Фактически, это «паспортизация» выделенных при камеральной обработке ИГЭ и вывод итоговой количественной интерпретации для проектировщиков;

формирование геологических колонок, схем расположения выработок, инженерно-геологических карт и разрезов. Оформление данного графического материала в среднестатистической изыскательской организации занимает иной раз чуть ли не 2/3 от всего времени, требуемого для написания технического отчета по результатам инженерно-геологических изысканий;

обработка данных полевых испытаний грунтов – статического зондирования, динамического зондирования, штамповых испытаний, прессиометрических испытаний. Перечислены основные и наиболее распространенные виды полевых испытаний грунтов, которые помогают в составлении и формировании представления о геологическом разрезе на площадке изысканий (инженерно-геологическая модель площадки изысканий);

написание и оформление текстовой части технического отчета (пояснительной записки), включая всевозможные приложения. Обычно структура пояснительной записки достаточно жестко определена и мало меняется от раза к разу, что позволяет инженеру-геологу со временем создать набор шаблонов пояснительных записок (так называемые, «рыбы» или «скелеты») под наиболее распространенные составы и объемы инженерно-геологических изысканий.

Наиболее популярное ПО

Изучение выданных поисковой системой Google результатов поиска по запросу «программное обеспечение для инженерно-геологических изысканий», можно выделить следующих представителей коммерческого ПО для нужд инженерной геологии:

• CREDO ГЕОЛОГИЯ (ООО «Кредо-Диалог», credo-dialogue.ru)
• GEOSimple (Дёмин Сергей Андреевич, geosimple.ru)
• EngGeo (Мелихова Татьяна Юрьевна, enggeo.net)
• GEOTECH Геолог + GeoDraw (ООО «Юнис-Юг», www.uniservice-europe.co.uk)
• GeoniCS GEODirect (АО «СиСофт Девелопмент», www.csdev.ru)

Автором были внимательно просмотрены описания названных выше программ, что позволило выделить базовый набор функций, являющийся, де-факто, стандартом для данного сегмента программного обеспечения, а также некоторые дополнительные возможности, предусмотренные производителями для повышения привлекательности продукции за счет интеграции возможностей по решению дополнительных задач в единый комплект поставки конкретного ПО.

Основные возможности ПО

Базовый функционал всех названных выше программ включает в себя:

• ведение базы данных исходных выработок (скважин) и образцов грунта (монолитов и проб), базы данных проектов (объектов);
• определение расчетных физико-механических и химических свойств грунтов по данным грунтовой лаборатории, автоматическая классификация грунтов по свойствам, создание паспортов образцов грунта;
• выделение инженерно-геологических элементов (по заданным параметрам, автоматически, в ручном режиме);
• создание ведомостей статистической обработки характеристик грунтов и определение их нормативных значений;
• формирование геологических колонок, схем расположения выработок, инженерно-геологических карт и разрезов;
• импорт данных полевых испытаний грунтов (статическое зондирование, динамическое зондирование, штамповые испытания, прессиометрические испытания) в состав проекта;
• импорт данных (из Excel, простых текстовых файлов) по выработкам, образцам грунта, грунтовой лаборатории в состав проекта;
• экспорт данных (в Excel, Word, PDF, AutoCAD) для окончательного составления технического отчета силами инженера-геолога;
• Расширенный функционал инженерно-геологического программного обеспечения может включать в себя такие возможности, как:
• обработка данных лабораторных испытаний (грунтоведческой лаборатории, водно-химической лаборатории);
• обработка данных полевых испытаний грунтов (статическое зондирование, динамическое зондирование, штамповые испытания, прессиометрические испытания);
• доработка функционала программы по пожеланиям конечных пользователей (платная или бесплатная).

С позиции архитектуры построения программного обеспечения для нужд инженерной геологии можно выделить следующие модули: модуль обработки данных грунтовой лаборатории, модуль обработки данных полевых испытаний грунтов, модуль расчета нормативных свойств ИГЭ, модуль оформления графических материалов, модуль оформления текстовых материалов, модуль построения геологического разреза. Данная модульность может быть как явная, четко различимая и учитываемая в маркетинговой политике производителя ПО (CREDO ГЕОЛОГИЯ, GeoniCS GEODirect, платформа GEOTECH), так и неявная, поставляемая производителем как цельный, неразделимый продукт (EngGeo, GEOSimple).

Отличительные особенности

У каждого программного обеспечения, рассматриваемого в настоящей статье, есть свои отличительные особенности, которых нет у конкурентов. Например, у GEOSimple существует возможность практически автоматического создания полностью готового технического отчета (пояснительная записка, текстовые и графические приложения), а также статистического анализа данных зондирования с построением графиков рассеяния, сравнительного расчёта несущей способности свай, автоматического выделения ИГЭ. CREDO ГЕОЛОГИЯ отличается крайне обширным и углубленным функционалом построения геологических разрезов на основе сформированной и редактируемой геологической модели среды на площадке или трассе будущего строительства с возможностью использования XML-формата для обмена данными по инженерно-геологическим выработкам (GeoSciML). EngGeo и GEOTECH Геолог могут похвастаться наиболее функциональными модулями обработки лабораторных испытаний. И, наконец, GeoniCS GEODirect может производить расчет предельных сопротивлений и несущей способности свай.

Дополнительные программы

Нельзя не упомянуть о зависимости представленного ПО от наличия сопутствующих программ, необходимых для их полного функционирования. Так, CREDO ГЕОЛОГИЯ требует наличия других продуктов своего же производителя, для построения разрезов GeoniCS GEODirect требует наличия платформы AutoCAD или может использовать nanoCAD free (бесплатную версию), GEOTECH Геолог – наличие AutoCAD и собственной надстройки к нему (GeoDraw), EngGeo предоставляет выбор между AutoCAD, MicroStation и nanoCAD, а GEOSimple является самодостаточной программой, и использование AutoCAD или его бесплатных аналогов (LibreCAD, FreeCAD и т.д.) необходимо в ней лишь для подготовки к печати уже готовых инженерно-геологических разрезов..

Коммерция

Стоит упомянуть и о коммерческой политике производителей ПО для нужд инженерно-геологических изысканий.  Речь идет о наличии или отсутствии подписки на обновления (за получение своевременных обновлений ПО) и/или абонентской платы за годовую техподдержку (которая может включать в себя и получение обновлений в том числе). Так, CREDO ГЕОЛОГИЯ и GeoniCS GEODirect используют оба варианта коммерческой политики, при этом GeoniCS GEODirect осуществляет бесплатные обновления в рамках версии, а также бесплатную техническую поддержку. У EngGeo имеется абонентская плата за годовую техподдержку, а вот GEOSimple и GEOTECH Геолог отличаются предоставлением бесплатных обновлений и бесплатной технической поддержкой.

Базы данных

Хранение информации по объектам (проектам) в представленном ПО может быть организовано либо на основе структурированных папок и каталогов (GEOSimple), либо на основе собственной системы управления базами данных (СУБД) как в локальном, так и в сетевом варианте (EngGeo, GEOTECH Геолог, GeoniCS GEODirect, CREDO ГЕОЛОГИЯ). Это позволяет проводить одновременную работу над проектом силами нескольких специалистов, ускоряя время камеральной обработки и выпуск технического отчета.

Кому что удобнее

Исходя из выше изложенного и используя в качестве критериев объем функционала (количество модулей), степень проработанности функционала (возможности конкретного модуля), наличие СУБД (для хранения информации по объектам), коммерческую политику компании-производителя (годовая техподдержка и получение обновлений), степень зависимости от другого ПО (например, от AutoCAD), модульность и возможность сборки разной конфигурации, можно сделать некоторые выводы относительно того, какое ПО целесообразно выбирать небольшим, средним и крупным организациям.

GEOSimple идеально подходит для небольших организаций со штатом в 15-20 чел, GEOTECH Геолог и EngGeo привлекательны для малого и среднего бизнеса с соответствующими объемами работ. А GeoniCS GEODirect и CREDO ГЕОЛОГИЯ ориентированы почти исключительно на крупные организации с большими объемами (специализирующиеся, к примеру, на проектировании протяженных линейных объектов). Указанная ориентация достаточно условна и является оценочно-аналитическим мнением автора статьи в целях позиционирования конкретных программных продуктов, так как при необходимости в GEOSimple можно обрабатывать объекты с объемом работ в 400 скважин с несколькими тысячами образцов.

Техподдержка

В завершении статьи стоит упомянуть о качестве техподдержки различных производителей ПО и возможности доработки функционала программы под конкретные нужды конечных пользователей. Если верить обсуждениям на различных интернет-форумах и специализированных интернет-ресурсах, техподдержка GEOSimple, EngGeo и GEOTECH Геолог отличаются сравнительно быстрой реакцией на вопросы, отзывы и пожелания инженеров-геологов, а программисты производителей бесплатно дорабатывают функционал ПО (разрабатывают новые виды отчетов, добавляют специфические расчеты). Увы, GeoniCS GEODirect и CREDO ГЕОЛОГИЯ не получили положительных оценок: про первый программный комплекс периодически возникают слухи о прекращении развития и поддержки этого продукта, а техподдержку «Кредо-Диалог» характеризуют как неповоротливую, забюрократизированную, с отсутствием информационного статуса конкретного обращения. Доработка же функционала производится согласно план-графику и содержанию конкретного патч-ноута, и все это отличается весьма замедленной реакцией на пожелания конечных потребителей.

СЕРГЕЙ ДЕМИНАвтор и дистрибьютор программы GEOSimple

Логично предположить, что качество работы инженера-геолога с программным продуктом складывается из целого ряда факторов. Это и богатый набор функций программы, и доступное обучение, и возможность взаимодействия с разработчиками, а также многое другое. Одним из таких важных факторов, упущенным в обзоре, является интерфейс. От удобства и интуитивности интерфейса зависит, будет ли программа действительно облегчать труд геолога, нужен ли для работы с ней «компьютерный гений» в штате компании, станет ли программа инструментом бизнеса или головной болью. Дружелюбный и тщательно продуманный пользовательский интерфейс, обеспечивающий удобство ввода и редактирования данных, без сомнения, делает GEOSimple простой в освоении и удобной в использовании.

Удобство интерфейса – вещь достаточно субъективная. То, что нравится одному пользователю, может совсем не подойти другому. Тем не менее, поддержка таких привычных всем операции как копирование и вставки выделяют GEOSimple на фоне других программ из обзора. В GEOSimple можно выполнять операции копирования и вставки, переносить наборы строк или целые таблицы, в т.ч. из других программ, например, Excel или Word. GEOSimple не требует каких-либо дополнительных знаний для работы и настройки. Все операции просты, логичны и понятны. Программу без проблем освоит практически любой, даже неопытный пользователь в течении нескольких часов.

После прочтения данного обзора может сложиться впечатление, что такой важный и объёмный этап работы, как ввод исходных данных реализован у всех программ примерно одинаково. Утверждается, что все они могут импортировать данные зондирования и имеют возможности автоматической загрузки лабораторных данных из Excel. На самом деле, кроме простых ведомостей в Excel нам приходится иметь дело с большим количеством паспортов (компрессионных, сдвиговых испытаний и др.). Загружать автоматически такие данные можно только в GEOSimple. Основанная на плагинах система импорта, позволяет с лёгкостью загружать данные из файлов практический любого формата. Кроме импорта данных зондирования из Excel, GEOSimple поддерживает прямой импорт из файлов, формируемых автоматическими регистраторами (ТЕСТ-12, ТЕСТ-КМ, ПИКА17, ССЗ-1, ССЗ-2 и др.)

Ещё хотелось бы прокомментировать раздел статьи про базы данных, который воспринимается так, словно у СУБД есть преимущество над файловой организацией данных, хотя на практике все выглядит совершенно иначе. Первая версия GEOSimple была сделана на основе БД, но уже ко второй версии мы приняли решение от этого отказаться. Файловая организация не замедляет работу, а в некоторых случаях, наоборот, ускоряет её, например, позволяет работать с программой вне стен предприятия, дома или прямо в поле, не возникает простоев в работе в случае профилактических работ на сервере или его поломки.

Несомненно, у каждой программы есть свои сильные и слабые стороны. Чтобы понять, подходит ли программа именно вам, отражает ли она ваше представление о камеральной обработке, её нужно опробовать. При нынешнем темпе жизни и постоянном аврале на работе, бывает сложно найти время, чтобы установить, разобраться и протестировать очередную программу. Могу заверить вас, что вы не пожалеете времени, потраченного на испытание GEOSimple. При необходимости можно пройти удалённое обучение, которое займёт не больше часа, сразу получить ответы на все интересующие вопросы.

Работая добросовестно и на результат, стремясь к тому, чтобы в конечном итоге пользователи получили тот программный продукт, который их полностью устроит, мы постоянное развиваем программу. Регулярные обновления, быстрая реакция, простота и удобство решений поставленных задач – гарантия того, что GEOSimple не потеряет своей актуальности, и изыскатели всегда будут идти в ногу со временем!

АНДРЕЙ ГАВРИЛЮККоммерческий директор ООО «Юнис-Юг»

В первую очередь хочется поблагодарить за положительный отзыв в наш адрес, а также высказать несколько соображений, которые, возможно, будут интересны читателям.

Расчет несущей способности свай так же, как и в GeoniCS GEODirect, можно выполнить и в EngGeo, и в GEOTECH Геолог, и скорее всего, в CREDO ГЕОЛОГИЯ. Использование обменного формата на основе XML с поправкой на глубину внедрения и особенности реализации также доступно во всех приведенных приложениях.

К нашим основным особенностям, опираясь на опыт клиентов и историю создания ПО, стоит отнести наличие двусторонней связи между базой данных с хранимой геологической информацией и ее визуализацией в чертежах AutoCAD. Наличие такого функционала немного осложняет работу на небольших объектах, но востребовано при изысканиях на протяженных линейных сооружениях. В связи с этим большая часть наших клиентов – это крупные организации.

К серьезным плюсам CREDO ГЕОЛОГИЯ, на мой взгляд, стоит добавить конгломерацию геологической модели с моделью ЦММ, созданной топографическим отделом.

В целом, так же, как и у автора статьи, комментарии основаны на собственном мнении и конечный выбор лежит на той организации, которая ставит перед собой цель приобретения ПО для решения определенных задач. Оценивая результаты прошлых внедрений (как удачных, так и не очень) нашего софта, хочется отметить, что немаловажным критерием успеха (приживаемости) любого из описанных в статье продуктов, является настроение, с которым конечный пользователь подходит к изучению того или иного продукта.

ТАТЬЯНА МЕЛИХОВАРазработчик программного комплекса EngGeo

Хотелось бы добавить несколько слов о программном комплексе EngGeo, что называется, из первых рук.

Начнем с того, что в EngGeo предусмотрена возможность организации БД для всего комплекса данных в двух форматах — MicroSoft Aceess и SQL Server. Это дает возможность использовать продукт как в небольших фирмах с одним-двумя пользователями, так и в крупных организациях, включающих большие грунтовые лаборатории и камеральные отделы.

EngGeo позволяет полностью покрыть потребности лаборатории в обработке первичных данных, включая такие вопросы, как классификация заполнителей крупнообломочных грунтов, классификация песков по дорожным СНиП, обработка испытаний мерзлых грунтов. То есть, в комплекс входит рабочее место для обработки данных по пробам грунтов и вод.

Полевые испытания, кроме перечисленных в обзоре и широко распространенных, включают в себя испытания крыльчаткой, радиальным прессиометром, расклинивающим дилатометром. Есть возможность строить графики термокаротажа и гамма-каротажа, проводить расчет откачек из опытных скважин. Эти разделы представлены далеко не во всех программных продуктах, а в настоящее время становятся все более востребованными.

Также «EngGeo» позволяет проводить расчет предельного сопротивления забивных, винтовых и буронабивных свай при выдергивающей и сжимающей нагрузках по данным статического зондирования, что не было замечено автором обзора.

Кроме того, к удобствам EngGeo можно отнести автоматическое построение инженерно-геологических разрезов с последующей возможностью удобного интерактивного редактирования положения слоев грунта.

Техподдержка, предоставляемая пользователям, дает право получения бесплатных обновлений, а также возможность доработки программы в соответствии с пожеланиями пользователей в части расширений функционала программы и создания новых вариантов выходной документации.