Тимур Мамедов, ГИС-специалист, компания СТИНС КОМАН, Москва, Tmamedov@stinscoman.com
Компания «Стинс Коман» с 2000 года занимается разработкой Автоматизированной информационно-управляющей системы в рамках единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (АИУС РСЧС). Система строится на базе программно-технических средств МЧС России.
АИУС РСЧС представляет собой пятиуровневую иерархическую автоматизированную систему, охватывающую всю территорию России (федеральный, региональный, территориальный, местный и объектовый уровни). В ее состав входит подсистема геоинформационного обеспечения, создаваемая в рамках проекта по автоматизации деятельности МЧС России. Подсистема включает в себя ряд программных приложений для прогнозирования чрезвычайных ситуаций (ЧС), оценки их последствий, а также для создания отчетных материалов, необходимых для принятия решений по предупреждению ЧС, мониторинга их развития и ликвидации их последствий. Совместным решением главного конструктора компании «Стинс Коман» и руководства МЧС России в качестве средств разработки приложений для геоинформационной системы выбрано программное обеспечение компании ESRI. На момент принятия этого решения за основу был взят программный продукт ArcView GIS, имеющий простой и удобный интерфейс пользователя, обилие дополнительных модулей, которые позволяют расширить стандартный набор аналитических инструментов, встроенную среду разработчика Avenue.
В 2003 г. планируется модернизировать существующие программные решения на базе новой технологии ArcGIS, а также разработать ГИС-сервер МЧС на базе интернет-приложения ArcIMS.
Не секрет, что технологии решения задач в условиях ЧС имеют свою специфику. В первую очередь, это требования к оперативности представления необходимой информации для принятия решений по локализации и ликвидации последствий ЧС, а также по прогнозированию развивающихся ЧС. Необходимы также специальные программные модули, которые позволят оценить масштабы ЧС разных типов и ущерб от них. При решении таких задач важное место занимают географические данные на территорию возникновения и развития ЧС.
Эта система позволяет обеспечить оперативную информационную поддержку деятельности спасателей, минимизировать временные затраты на принятие необходимых решений. При построении системы учитывалось то, что информация в МЧС России хранится в единой СУБД (Oracle 8i), позволяющей надежно хранить большие объемы данных, быстро обращаться к этим данным и проводить обработку информации.
В базе данных МЧС хранятся как собственно данные по ЧС, такие как место и время, так и сопровождающая ЧС информация: задействованные в ликвидации последствий ЧС силы и средства, жертвы, метеоусловия на территории, где произошла чрезвычайная ситуация, и т.д.
С внедрением геоинформационной системы, разработанной специалистами компании «Стинс Коман», в базе данных МЧС появилась еще одна важная составляющая — пространственные данные, представленные в виде наборов карт различной тематики и масштабов. Данная информация необходима для более качественной оценки и анализа произошедшей ЧС. Программные средствами системы позволяют за короткое время объединить всю необходимую информацию и предоставить её в принятом в МЧС виде.
В состав геоинформационной системы входит ряд программных модулей, таких как «Информационно-поисковая система», «Прогноз распространения Активных химически-опасных веществ (АХОВ)», «Создание тематических слоев» и др. Кратко охарактеризуем некоторые из них.
Модуль «Прогноз распространения АХОВ» позволяет создать векторную модель данных в виде площадного объекта, показывающего форму (круг, сектор круга и эллипс) и направление распространения облака, образовавшегося при авариях, связанных с выбросом АХОВ. При наложении данной модели на векторную карту территории, например городских кварталов, можно детально рассчитать и наглядно показать степень опасности данной ЧС и объем нанесенного ущерба, спрогнозировать возможные людские потери, материальный ущерб и экологические последствия. Результаты моделирования можно использовать и в других задачах, в том числе при создании наглядного отчета по произошедшей чрезвычайной ситуации.
Модуль «Создание тематических слоев» предоставляет интерфейс для создания цифровых карт на основе информации, полученной из баз данных МЧС России по различным объектам, будь то информация по землетрясениям или по силам и средствам постоянной готовности. Оператор, работающий с программой, может задать степень информативности создаваемой карты, выбрать из таблиц именно ту информацию, которая его интересует.
По полученным данным можно спрогнозировать место появления следующей ЧС, опираясь на статистические данные карты, рассчитать экономичное использование сил для ликвидации последствий чрезвычайной ситуации или определить наиболее опасные с точки зрения вероятности возникновения ЧС районы. Список задач можно продолжать и продолжать. В случае, когда сведения о географических координатах того или иного объекта отсутствуют, при расположении объектов на карте приходится использовать информацию об их административном расположении, что естественно снижает точность прогноза. К результатам, полученным при работе с данным модулем, можно также применить мощные дополнительные функции пространственного анализа, имеющиеся в разных программных продуктах ESRI.
Рис. 1. Форма генерируемого отчета.
Наконец, имеется модуль создания отчета по происшествию с картой территории (растровой или векторной), различными схемами и таблицами, содержащими информацию по данной ЧС (рис. 1). Этот модуль используется операторами оперативной дежурной смены центра управления кризисными ситуациями МЧС России. С его помощью на составление отчета у подготовленного оператора уходит не более 5 минут. При этом отчет содержит только необходимую и достаточную информацию для принятия решения по ликвидации последствий ЧС. Отчет составляется автоматически, оператору достаточно указать место ЧС, используя функцию поиска по федеральной иерархии, либо напрямую введя название или координаты населенного пункта, либо просто указав место на карте (рис. 2). Сведения для отчета берутся из базы данных, при необходимости в них можно внести коррективы в соответствии с реальной ситуацией.
Рис. 2. Интерфейс информационно(поисковой системы.
Имеется возможность выбрать степень подробности и масштаб карт, используемых для создания отчета. Отчет может быть оформлен различными условными обозначениями, показывающими обстановку на местности — пожары, единицы техники, важные постройки и т.д.
Действуя обычными методами, для создания подобного отчета оператору оперативной дежурной смены требуется около 1 часа. После сообщения о ЧС оператор должен найти по каталогу необходимые номера номенклатурных листов карты, затем найти эти карты в атласе, отсканировать их и оформить, добавить таблицы и схемы. Кроме того, используемые в этом случае отсканированные растровые карты зачастую не соответствуют задачам отчета, так как содержащаяся на них информация либо недостаточна, либо, наоборот, избыточна, что затрудняет понимание ситуации. В то же время, используемые в ГИС карты создаются на основе наложения специально разработанных тематических векторных слоев определенного содержания и назначения, необходимых для данного отчета.
К сожалению, ArcView 3.2 не позволяют напрямую добавлять в проект отчета таблицы, схемы и документы, созданные в среде Microsoft Office. Данная проблема будет решена в этом году после перевода задач в оболочку ArcView 8.
В проекте этого года также предусмотрена разработка основанного на средствах ArcIMS приложения, объединяющего решения ряда задач в среде Интернет. Это приложение обеспечит удаленный доступ и просмотр картографических материалов разной детальности и назначения, возможность наложений на них разного рода тематической информации, такой как расположение сил постоянной дислокации или места активных ЧС. Предусмотрено распределенное хранение данных. Картографический материал федерального значения будет храниться на серверах центрального управления, а более подробные карты на соответствующие территории — на серверах региональных управлений.