CC BY
11Ученые записки Таврического национального университета имени В.И.Вернадского Серия «География». Том 25 (64). 2012 г. № 1, С. 7-13.
УДК: 004.9:911.9
ГЕ01НФ0РМАЦ1ЙНИЙ ПРОЕКТ 3 РЕАГУВАННЯ НА НАДЗВИЧАЙН1 СИТУАЦ11 3 БАЗАМИ ДАНИХ ТА 1НФРАСТРУКТУРОЮ
KHIBCbKOI ОБЛАСТ1 БарлаЫн О.В., МиколенкоЛ., Скляр О.Ю.
ПрАТ "Incmumym передовиктехнологш"
E-mail: iat@antex.kiev.ua
Висв1тлено особливосп розробки геошформацшного проекту з реагування на надзвичайш ситуацп на приклад1 адмшстративно! областт Визначено його оптимальну структуру, охарактеризовано необх1дт растров! та векторш планово-картограф1чш матер1али, технологи штеграцл баз даних. Ключов1 слова: Г1С-сервер, геошформащйш технологи, надзвичайш ситуацп.
ВСТУП
Постановка проблеми та звязок i3 важливими науковими i проектними завданнями
Ефективний контроль оперативных ситуацшних даних, функцюнування служб та комушкацш адмшютративно-територ1альних одиниць, попередження стихшних лих передбачають виршення важливих завдань в стислий перюд в екстремальних умовах, що потребуе застосування нов1тшх шформацшних технологш з використанням актуал1зованих картограф1чних MarepiariB. Це дозволяе поеднати у единому просторовому аспект! всю граф1чну та семантичну шформащю, крупномасштабш картограф1чш основи, аерофото- та коошчш зшмки високого просторового розр1знення, завдяки чому з'являеться можливють оперативно вщображати ситуащю, забезпечувати прийняття ршень стосовно контрольованих об'екпв чи подш.
Засоби Г1С забезпечують функцюнування системи анал1зу та мошторингу територ1ально розподшених об'екпв i територш, що поеднуе роботу з цифровими геокодованими даними, растровими зображеннями та аерокосм1чними зшмками високого роздшення; залучення цифрово! модел1 рельефу мюцевосп для проведения прогнозування р1вня шдняття води в р1чках; виршення надзвичайних ситуацш, пов'язаних з транспортом; актуал1защю та доповнення Г1С геокодованими базами даних; актуал1защю та обробку шформацп, пов'язано! з потенцшно небезпечними об'ектами тощо.
Анал1з останн1х дослщжень та публжацш, присвячених розв'язанню щеТ проблеми
Р1вень впровадження геошформацшних технологш в практику державного управлшня щодо попередження та виршення надзвичайних ситуацш у всьому CBiTi залишаеться високим впродовж багатьох роюв. В Украш та крашах СНД
геошформацшним проектам для виршення завдань попередження та мошторингу надзвичайних ситуацш також придшяеться значна увага. Вщом1 приклади впровадження Г1С у практику роботи вщповщних оргашв.
Ефективнють використання Г1С зумовлена чисельними факторами, одними ¿з найважливших серед яких е використання сучасних, актуал1зованих цифрових карт. Порядок оновлення крупномасштабних планово-картограф1чних матер1ал1в у державнш геодезичнш референций систем! координат УСК-2000 регламентуе наказ [6]. Концепщя проекту закону Укра!ни "Про нацюнальну шфраструктуру геопросторових даних" [7] визначае мету та принципи побудови системи забезпечення оргашв державно! влади, мюцевого самоврядування, оргашзацш 1 громадян оперативною та достов1рною геошформащею. Реал1защя концепцп передбачае розробку технологш одержання, збер1гання, актуал1зацп та використання баз просторових даних 1 метаданих на р1зних р1внях: федеральному, региональному, мунщипальному, галузевому.
У дослщженнях [2, 3, 4, 5] розглядаються характерш особливосп створення Г1С з реагування на надзвичайш ситуацп, !х загальна структура, штерфейс, типи даних, практичш рекомендацп ¿з розробки та використання вщповщного програмного забезпечення. Проте, недостатньо, на наш погляд, висв1тлеш специф1чш питания подготовки цифрових даних та створення едино! картограф1чно! цифрово! основи.
Невир1шеш частини загальноТ проблеми
Необхщним е визначення особливостей розробки та оптимально! структури геошформацшного проекту з реагування на надзвичайш ситуацп, здшснення характеристики необхщних растрових та векторних картограф1чних матер1ал1в та апробащя результата на приклад! адмшютративно! обласп шляхом створення пшотного геошформацшного проекту.
Постановка завдання
Метою даного дослщження е розробка геошформацшно-картограф1чного забезпечення оперативного реагування на надзвичайш ситуацп.
ВИКЛАД ОСНОВНОГО МАТЕР1АЛУ
В рамках дано! роботи створення Г1С з реагування на надзвичайш ситуацп (НС) Ки!всько! обласи проведено розробку засоб1в шформацшно!, програмно! ! технолопчно! штеграцп шформацшних ресурс1в служб обласп та суб'екпв облшово-експлуатацшного р1вня управлшня для попередження та мш1м1заци наслщюв надзвичайних ситуацш, зокрема, повеней, на баз1 електронно! картографп. Проект з реагування на надзвичайш ситуацп Кшвсько! обласп функцюнуе в геошформацшнш оболонщ з базами даних та шфраструктурою для шдтримки прийняття ршень у галуз1 комплексного управлшня територ1альним розвитком обласп за рахунок використання Г1С-технологш та засоб1в ДЗЗ, яю використовуються в якосп основи для прогнозування та лшвщаци надзвичайних ситуацш.
Базовими технолопями, що використовувалися при створенш Г1С НС Кшвсько! облает!, е ДЗЗ-технологп, Г1С-технологн та технологи СУБД. Система включае необхщну шформащю щодо Bcix об'екпв ресурсного потенщалу Кшвсько! облает! (шженерно! та транспортно! шфраструктури, природного середовища тощо) i забезпечуе систематизащю ще! шформацп та И мониторинг. Для створення шформацшно! основи Г1С НС Кшвсько! облает! застосовуваш сучасш модел! збереження просторово! i семантично! шформацп у середин! едино! реляц!йно! бази даних як п!д керуванням MS SQL, так i персональних СУБД (наприклад, MS ACCESS). Комплексн! ршення забезпечують !нтеграц!ю баз даних, що функцюнують п!д керуванням р!зних комерцшних реляц!йних СУБД, таких як Oracle, MS SQL Server, тобто шдтримують гетерогенне середовище СУБД, в якому створено единий !нформац!йний npocTip системи.
В якост! базового програмного забезпечення гео!нформац!йних систем застосован! технолог!!, що забезпечують можливють масштабування pimeHb як на piBHi окремого вузла, так i на piBHi побудови архггектури Bcie! системи, в рамках техно лопчно! основи п!дтримки единого шформацшного простору. Модель забезпечуе:
• комбшувння тематичних mapiB цифрово! карти з потенц!йно небезпечними об'ектами;
• виконання обласного планування територ!! i природного середовища з урахуванням прогнозування та насл!дк!в НС;
• виконання експертизи з прогнозуванням НС, розробки i впровадження проект!в обласно! забудови та комушкацш, м!н!м!зац!! насл!дк!в НС;
• моделювання насл!дк!в НС та плашв !х л!кв!дац!!.
В якост! основи штеграцп просторових даних Г1С НС Кшвсько! облает! використаш дан! дистанцшного зондування Земл! (косм!чн! зн!мки високого просторового розр!знення). Зн!мки ортотрансформован! з урахуванням рельефу i контрольних точок на м!сцевост!, як! отриманн! з використанням засоб!в GPS. Засоби Г1С i дан! ДЗЗ складють единий узгоджений Ha6ip !нструментальних засоб!в «Г1С НС Ки!всько! облает!».
В частиш !нформац!йного забезпечення системи розроблено так! основш компоненти:
• модель каталогу об'екпв та !х атрибут!в, що рееструються в районн!й Г1С НС Кшвсько! облает!;
• структуру бази геопросторових даних електронно! великомасштабно! картоснови i адресного реестру Ки!всько! облает!, як основу для координатно-просторового !нтегрування даних в!д р!зних джерел;
• ун!ф!кован! модел! даних i обм!нних формат!в та вщповщш стандарти для досягнення !нформац!йно! та функцюнально! cyMicHOCTi в Г1С НС Кшвсько! облает!, а також з Г1С НС м. Киева;
Цифрова топограф!чна основа створена в мюцевш систем! координат, яка мае зв'язок з новою державною системою координат УСК 2000. Розроблен! в проект! техшчш регламенти та модел! даних узгоджеш з в!дпов!дними м!жнародними стандартами комплексу ISO19100: Географ!чна !нформац!я/геоматика та техшчними
специф1кац1ями Вщкритого геопросторового консорщуму ООС. Цифрову карту оргашзовано у вигляд1 пошарово! структуры.
Визначено основш необхщш растров! картограф1чш матер1али, що входять до складу системи:
• топограф1чш карти масштабу 1:10 000 на територда обласп, як базова картограф1чна основа, що виконуе роль головного вихщного джерела опорных ведомостей, на баз1 якого формуються контури об'екпв, здшснюеться геометрична трансформащя матер1ал1в косм1чно! зйомки та збираються необхщш супровщш вщомосп (рис.1);
• топограф1чш карти масштабу 1:2 000 на густонаселен! територп;
• косм1чш зшмки територп обласп високого та середнього просторового розр1знення.
Рис. 1. В1зуатзащя растрових картограф1чних матер1атв масштабу 1:10 000 на територда области
Склад основних векторних шформацшних шар1в картограф1чного забезпечення Г1С НС Ки1всько1 обласп (рис.2):
• меж1 адмшстративних одиниць (лшшш та пол1гональш об'екти);
• рельеф (точков1 (вщм1тки висот) та лшшш (горизонтал^ об'екти);
• пдрограф1я (лшшш та пол1гональш об'екти);
• рослиншсть (пол1гональш об'екти);
• автомобшьш дороги (лшшш об'екти);
• зал1знищ (лшшш об'екти);
• зал1зничш станцп (точков1 об'екти);
• населен! пункти (пол1гональш об'екти);
• квартали на територда м1ст (пол1гональш об'екти);
• буд1вл1 на територда мют (пол1гональш об'екти);
• шженерш мереж1 на територда MicT (лшшш об'екти);
• адреси (точков1 об'екти);
• адмшстративш, сощально-культурш об'екти, м1сця масового скуичення людей: органи влади (адмшютрацп); посольства та представництва шоземних держав; спортивш об'екти; навчальш заклади; медичш заклади; поштов1 вщдшення; готелц музе!; театри та кшотеатри (точков1 об'екти);
• спещальш шари: органи та шдроздши МНС, шдроздши внутршшх справ, аваршш служби, об'екти енергетики; автозаправш станцп (АЗС).
Рис. 2. В1зуал1зац1я векторних шформацшних mapiB у склад1 системи
Необхщною складовою Г1С НС обласп е цифрова модель рельефу, що е шструментом моделювання р1вшв можливо! повеш та шших несприятливих природних процес1в та явищ (зсуви, ceni, ерозшш процеси тощо).
Функцюнальш можливосп программного продукту ArcGIS Server, комплексне поеднання картограф1чного забезпечення Г1С НС дозволяють здшснювати оперативну подготовку картограф1чних матер1ал1в шд час реагування на надзвичайну ситуацда
Зокрема, з огляду на можливий високий р1вень повеш оперативно подготовлено та включено до системи картограф1чш матер1али масштабу 1:8 000 русла р. Дншро та р. Десна у межах Кшвсько! обласи та космотопокарти окремих райошв для планування протиповеневих заход1в масштабу 1:2 000 [1].
Створений на 6a3i програмного продукту ArcGIS Server картограф1чний web-портал слщ розглядати як ефективний демонстрацшний шструмент геошформацшного проекту оперативного реагування на надзвичайш ситуацп у вщкритому чи частково вщкритому доступ!.
висновки
В ПрАТ «1нститут передовых технологш» створено проект Г1С з реагування на надзвичайш ситуацп Кшвсько1 обласп для попередження та мшмзаци наслщюв надзвичайних ситуацш на 6a3i електронно! картограф!!.
Внаслщок проведения роб1т у геошформацшному середовищ1 створено актуальну растрову цифрову космотопооснову та Ha6ip векторних геопросторових даннх. Картограф1чш матер1али спроектовано до локально! системы координат, яка мае узгоджений зв'язок з новою державною системою координат УСК 2000.
До складу картограф1чного наповнення системи також включено актуашзоваш електронш карти mîct з адресами та шфраструктурою, високоточну цифрову модель рельефу прибережно! смуги р. Дншро та р. Десна з урахуванням захисних споруд, загальну карту прогнозно! повеш на р. Дншро та р. Десна в околицях м. Киева та шших окремих райошв масштабу 1:8 000 з адресащею будинюв, вщображенням шженерних мереж, крупномасштабш космотопокарти околиць м. Киева (масштаб 1:2 000-1:3 000 з опорними точками, р1внями прогнозовано! повеш (92-96 метр1в) для планування заход1в i3 захисту та прийняття управлшських ршень.
Результати роб1т представлен! у пшот-проекп мережевого ресурсу з реагування на надзвичайш ситуацп Кшвсько1 области Проект являе собою геошформацшну систему з використанням розподшених баз просторових даних, яю у сукупносп утворюють едине шформацшне середовище, та мережевими технолопями i3 забезпеченням кл1ент-серверно1 взаемодп вщдалених користувач1в системи з единим шформацшним середовищем. Забезпечена можливють розробки тако! CTpaTeriï впровадження Г1С НС Кшвсько1 обласп, коли певш результати ïï роботи можна використовувати вже на перших етапах, а дал1 лише розширювати ïï функцюнальнють за рахунок подключения нових компоненте.
Властивютю картограф1чного web-порталу е те, що використовуючи ïx, профшьш спещалюти чи перес1чш користувач1 мереж1 1нтернет отримують можливють активно! роботи з геоданими без придбання для цього геошформацшних програмних засоб1в. Додатков1шструменти просторового анал1зу (3D Analyst, Spatial Analyst, Geostatistical Analyst) дозволяють вщдаленим профшьним спещалютам використовувати широю можливосп обробки та анал1зу просторових даних Г1С НС Кшвсько1 область
Список лггератури
1. Барладш О.В. Геогнформацшно-картограф1чне забезпечення оперативного реагування на надзвичайш ситуацп (на приклад1 моделювання ситуацп щодо повеш) / О.В. Барладш, G.M. Городецький, О.Ю. Скляр // 9-та Мйжнародна науково-практична конференщя «Сучасш шформацшш технологи управлшня еколопчною безпекою, природокористування, заходами в надзвичайних ситуащях», Кшв-Харюв-АР Крим - 2010. - С. 24-36.
2. Зайченко С. Интерактивные картографические сервисы на основе спутниковой съемки для мониторинга ЧС. / С. Зайченко, Н. Филимонова [Электронный ресурс] - Режим доступа - http:// www.scanex.ru/ ru/ publications/ pdf/publication35.doc. - 14.07.2010
3. 1щук О.О. Взаемод1я ПС та проблемно-ор1ентованих моделюючих комплекс1в в системах прогнозування та оцшки насл1дюв надзвичайних ситуацш, пов'язаних з паводками / О.О. 1щук,
О.Г. Ободовський, О.С. Коноваленко // Науковий зб1рник КГУ «Пдролопя, пдрох1м1я, пдроеколопя», 3т, - 2002 р. - С.53- 59.
4. 1щук О.О. Прогнозування й оцшка настдюв екстремальних повеневих ситуацш засобами просторового анал1зу Г1С / О.О. Ьцук, G.C. Середшш // Bicmnc геодези та картографп, № 2, -2000. - С.37-42.
5. Красовский Г.Я. Система картографического обеспечения планирования действий в чрезвычайных ситуациях на территории Киевской области. / Г.Я. Красовский, А.Н. Трофимчук [Электронный ресурс] - Режим доступа - http://www.pryroda.gov.ua/ua/index.php?newsid=867. -
14.07.2010.
6. Про затвердження KepiBHoro техтчного матер1алу з геодезичного забезпечення при створенш та оновленш топограф1чних карт масштабу 1:10 000 у Державнш геодезичнш референций систем! координат УСК-2000. - Наказ Державно! служби геодези, картографп та кадастру вщ 16 липня -2007 р. - № 75
Барладин А.В. Геоинформационный проект по реагированию на чрезвычайные ситуации с базами данных и инфраструктурой Киевской области / А.В. Барладин, Л.И. Миколенко, О.Ю. Скляр // Учен^1е записки Таврического национального университета имени В.И. Вернадского. Серия: География. - 2012. - Т. 25 (64). - № 1 - С. 7-13.
Освещены особенности разработки геоинформационного проекта по реагированию на чрезвычайные ситуации на примере административной области. Определена его оптимальная структура, охарактеризованы необходимые растровые и векторные планово-картографические материалы, технологии интеграции баз данных
Ключевые слова: ГИС-сервер, геоинформационные технологии, чрезвычайные ситуации
Barladin O. The GIS projects to respond to emergencies on the example with database and infrastructure of Kyiv region / O. Barladin, L. Mykolenko, O. Sklyar // Scientific Notes of Taurida National V. I. Vernadsky University. - Series: Geography. - 2012. - Vol. 25 (64). - № 1 - P. 7-13. The article highlights the features of the development of GIS projects to respond to emergencies on the example of the administration area. Determines the optimal structure, characterizes the necessary raster and vector cartographic materials, technology of the integration of databases Keywords: GIS server, GIS technology, emergency situations
Поступила вредакцию18.04.2012 г.
