Геоинформация в кризисном менеджменте Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

УДК 614.8:528.9

Д.В. Лисицкий, С.Ю. Кацко, А.А. Колесников, П.Ю. Бугаков СГГ А, Новосибирск

ГЕОИНФОРМАЦИЯ В КРИЗИСНОМ МЕНЕДЖМЕНТЕ

В статье рассмотрены вопросы использования картографических произведений и геоизображений, а также геоинформационных систем в предупреждении и управлении чрезвычайными ситуациями.

D.V. Lisitsky, S. Yu. Katsko, A.A. Kolesnikov, P.Yu. Bugakov Siberian State Academy of Geodesy, Novosibirsk, Russian Federation

GEOINFORMATION IN CRISIS MANAGEMENT

The article considers the use of cartographic products, geoimages and geographic information systems in the early warning and emergency management.

Одним из важнейших аспектов жизнедеятельности современного общества является предупреждение, принятие мер по смягчению и устранению последствий различных чрезвычайных (кризисных) ситуаций (ЧС).

Согласно Федеральному закону России № 68-ФЗ, «чрезвычайной ситуацией (ЧС) является обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии, опасного природного явления, катастрофы, стихийного или иного бедствия, которые могут повлечь или повлекли за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей природной среде, значительные материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности людей». [1]

Чрезвычайные ситуации характеризуются своим многообразием, наличием подвергающихся опасностям или охваченных ими людей, значительным экономическим ущербом и угрозой природной среде, большим числом организаций и специалистов, вовлеченных в работу с ЧС, широким спектром средств, которые задействованы в деле предупреждения ЧС и ликвидации их последствий и при этом происходят в пределах определенной территории, где возникает необходимость оперативного перемещения людей, грузов, техники. Это делает пространственный аспект при управлении в кризисных ситуациях наиважнейшим и обуславливает первоочередную значимость пространственной информации (геоинформации).

Геоинформация сегодня используется практически в любой сфере экономики и жизни общества по всему миру, а области, виды, формы и масштабы ее применения все время расширяются. Отвечая новым потребностям общества в Европейском союзе, по предложению Еврокомиссии, создана система, получившая название GMES - Global Monitoring for Environment and Security - «Глобальный мониторинг среды и безопасности». Данная система направлена на создание основных и

дополнительных сервисов для управления чрезвычайными ситуациями. Надлежащее функционирование таких сервисов будет зависеть от своевременных качественных карт для ситуационного анализа и визуализации, моделирования и интерпретации процессов. Уже сегодня GMES работает с четырьмя основными типами карт: картами раннего предупреждения ЧС, справочными картами, картами по оценке ущерба, а также тематическими картами. [2]

В России также предъявляются требования перехода подразделений МЧС на более высокий уровень защиты населения. Ликвидация последствий чрезвычайных ситуаций, а также предупреждение их возникновения должны осуществляться с применением высоких технологий мониторинга и прогнозирования ЧС с использованием возможностей космической и авиационной техники, проведения превентивных мероприятий, заблаговременного оповещения населения о возможных ЧС и эвакуации населения из опасных зон. [3]

Обеспечение этих новых требований становится возможным только при надлежащем геоинформационном обеспечении управленческих решений, наличии соответствующей геоинформации для ситуационного анализа и визуализации, моделирования и интерпретации процессов. Лица, участвующие в принятии решений в гуманитарных кризисах, стихийных бедствиях или антропогенных ЧС, нуждаются в электронных и цифровых картах, которые учитывают ситуацию в настоящий момент и доставляются по требованию в течение определенного срока. Это новая парадигма действует во всем мире и она требует новых картографических знаний, основанных на использовании новейших технологий.

В настоящее время в мире и в России уже создано большое количество различных геоинформационных систем управления в чрезвычайных ситуациях, которые позволяют:

- Оперативно и своевременно получать и регистрировать информацию о реальных чрезвычайных ситуациях;

- Автоматически отслеживать и наглядно отображать силы и средства, оперативную обстановку и дополнительную информацию;

- Выполнять оценку требуемых сил и средств, последствий ЧС и т.п.;

- Отслеживать развитие ЧС и операции по ее ликвидации;

- Прогнозировать с помощью инструментов математического моделирования параметры ЧС и варианты ее развития:

- Рассчитывать параметры движения фронта поражающего фактора ЧС

- ширины, высоты и скорости;

- Анализировать местность на наиболее опасных направлениях движения поражающего фактора ЧС;

- Определять границы зоны поражения;

- Воспроизводить ЧС, имевшие место в реальности;

- Производить анализ ЧС и ее последствий;

- Обеспечить полноту информации, используемой для принятия решений по организации защиты населения;

- Обеспечить наглядное отображение больших объемов информации с целью увеличения эффективности восприятия информации лицами, принимающими решения;

- Планировать ход операции, разрабатывать произвольное количество управленческих решений с целью выбора оптимального и осуществлять общий оперативный контроль;

- Использовать рабочие места в качестве тренажерного комплекса [4,5].

С точки зрения использования картографических методов в ГИС по ЧС можно отображать следующие данные:

- Прогноз зон затопления при паводках, наводнениях, прорывах плотин;

- Паводковые ситуации и тенденции развития процессов затопления и подтопления;

- Пирологическая обстановка и ее прогноз на территории лесных массивов;

- Антропогенное загрязнение почвенного покрова и водоемов;

- Фитосанитарное состояние сельскохозяйственной и лесной растительно сти;

- Состояние и динамика схода снежного покрова;

- Распространение промышленных выбросов в атмосфере и дымовое загрязнение атмосферы;

- Техногенные нарушения почвенного покрова и природных ландшафтов;

- Русловые и эрозионно-овражные процессы;

- Аварийные разливы нефти и нефтепродуктов из магистральных нефтепроводов;

- Оценка последствий лесных пожаров;

- Оценка последствий ураганов;

- Оценка последствий химических аварий;

- Оценка последствий аварийных взрывов топливно-воздушных смесей;

- Определение маршрутов следования (эвакуации, доставки спасателей, медикаментов, продовольствия, пострадавших), а также использование для прогноза последствий ЧС на теплосетях, линиях электропередач, трубопроводов;

- Построение трехмерной модели рельефа, которая используется для прогноза зон затопления при паводках и наводнениях.

Для решения этих и других задач очень важно обеспечить полноту информации, используемой для принятия решений по организации

прогнозирования и ликвидации ЧС, а также обеспечить максимальную наглядность участка территории на которой происходит чрезвычайная ситуация с целью увеличения эффективности восприятия ситуации оператором ГИС. Использование двухмерного картографического материала не всегда обеспечивает эффективное отображение необходимой геоинформации. В большинстве случаев человек гораздо легче схватывает картину в целом при реалистичном трехмерном графическом и картографическом представлении информации, нежели в виде плоского изображения. Поэтому использование двухмерных геоизображений в некоторых случаях может приводить к затруднению восприятия, потере времени и ошибкам в принятии правильных решений при устранении ЧС.

Чрезвычайная ситуация может происходить на воде, на суше и в воздухе.

При прогнозировании процесса распространения поражающего фактора чрезвычайной ситуации на водных объектах очень важно иметь трехмерную модель подводных течений в водоеме, чтобы правильно определить направление, скорость распространения и глубину заражения.

На суше значительными факторами, влияющими на процесс распространения ЧС на местности, является форма рельефа, плотность и высота построек. От них может зависеть территориальный охват и скорость распространения ЧС. Кроме того, особенности рельефа и высота построек могут ограничивать свободный доступ службам МЧС к очагу чрезвычайной ситуации и к населению для его эвакуации.

Прогнозирование процесса распространения поражающего фактора чрезвычайной ситуации в воздушном пространстве должно основываться на трехмерном моделировании движения воздушных масс в атмосфере, что позволит правильно определить направление, скорость распространения зараженного облака и общий территориальный охват загрязнения.

Таким образом, для повышения эффективности геоинформационного обеспечения и устранения перечисленных недостатков целесообразно использовать реалистичные трехмерные геоизображения для отображения комплексной ситуации на местности. При использовании трехмерного вида отображения геоииформации в ГИС по ЧС обеспечивается:

- Полнота визуальной информации, используемой для принятия решений по организации защиты населения;

- Наглядное отображение больших объемов информации с целью увеличения эффективности восприятия информации лицами, принимающими решения;

- Наглядное воспроизведение ЧС, имевшие место в реальности.

Еще один аспект применения новых форм представления геоинформации связан с тем, что большая часть данных кризисных процессов непосредственно связана с временными интервалами, поэтому логичным является их отображение с помощью эффекта картографической анимации. Он может быть применен при схематичном отображении на карте зон распространения чего-либо в виде площадных объектов, например, для зон затопления, разливов нефти, распространения вредных веществ в

атмосфере, распространения лесных пожаров; при отображении порядка следования по маршрутам; для отображения порядка появления точечных объектов, например, очагов пожара, порядка эвакуации населенных пунктов.

В связи с этим в рассматриваемой сфере на первый план выходят специализированные геоинформационные системы в связке с различными картографическими и геоизображениями: статичными и динамичными, электронными и цифровыми, двумерными и трёхмерными. Такие геоинформационные системы позволяют в кратчайшие сроки создавать электронные и бумажные карты с самой свежей информацией о чрезвычайной ситуации. А современные средства дистанционного зондирования способны поставлять эту информацию круглосуточно и в любую погоду. Более того, средства моделирования, имеющиеся в современных программных ГИС-пакетах, позволяют «на лету» прогнозировать развитие ситуации, например, показывать последовательное расширение зоны затопления или лесного пожара. Таким образом, современные геоинформационные технологии вместе с новыми формами представления геоинформации способны более действенно участвовать в процессах раннего оповещения и резко сократить сроки реагирования на ЧС, повысить точность расчетов и эффективность использования сил и средств. Отсюда важнейшей задачей комплекса геонаук на ближайшие годы является глубокое проникновение в данную область и расширение сферы применения геоинформации в процессах управления при ЧС.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Федеральный закон № 68-ФЗ «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» [Текст]. Введ. 1994-12-21.

2. Milan Konecny. Cartography and Emergency [Электронный ресурс] / GIM International, the global magazine of Geomatics. - Режим доступа: http://www.gim-international.com/issues/articles/id1389-Cartography_and_Emergency.html , свободный.

3. Аковецкий, В.А., Стручкова, Г.П., Шиманский, А.А. Геоинформационная система управления чрезвычайными ситуациями - важнейшее звено интегрированной системы управления территориями [Электронный ресурс] / ООО «Агентство геоинформатики и риска». - Режим доступа: http://geoinforisk.com/index.php?id=12&ln=0, свободный.

4. Яковлев, С.Ю., Матвеев, П.И., Исакевич, Н.В. Геоинформационные технологии и устойчивость опасных промышленных объектов в условиях чрезвычайных ситуаций [Текст] / С.Ю Яковлев // ГИС для устойчивого развития территорий: Материалы Международной конференции. Апатиты, Россия, 22-24 августа 2000 г. - Апатиты: Издательство Кольского научного центра РАН, 2000. - Т. 1. - C. 156-164.

5. Система поддержки принятия управленческих решений в ЧС (CMS) [Электронный ресурс] / Российская группа компаний Транзас (TRANsport Safety Systems). - Режим доступа: http://www.transas.ru/products/safety/cms/, свободный.

© Д.В. Лисицкий, С.Ю. Кацко, А.А. Колесников, П.Ю. Бугаков, 2010