Кобилов Т.А., начальник отдела ГИС Департамента программного обеспечения ЗАО «НПК «ВТиСС», tkobilov@htsts.ru
Никулин Е.А., старший программист отдела ГИС Департамента программного обеспечения ЗАО «НПК «ВТиСС», enikulin@htsts.ru
Суконцев О.В., директор Департамента программного обеспечения ЗАО «НПК «ВТиСС», osukontsev@htsts.ru
В апреле 2008 года было сдано в эксплуатацию здание Национального центра управления в кризисных ситуациях МЧС Российской Федерации (НЦУКС МЧС РФ). Работы по созданию НЦУКС МЧС РФ осуществлялись в рамках Федеральной целевой программы «Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до 2010 года». Работы осуществлялись ЗАО «Научно-промышленная компания «Высокие технологии и стратегические системы», входящим в состав Концерна РТИ «Системы».
Основными задачами, решаемыми НЦУКС МЧС РФ, являются:
- мониторинг текущего состояния Российской системы предупреждения и действий в чрезвычайных ситуациях (РСЧС) и территорий;
- накопление оперативной информации;
- поддержание сил и средств в постоянной готовности;
- адекватная активизация механизмов антикризисного управления;
- проведение мероприятий экстренного реагирования;
- обеспечение непрерывности оперативного управления;
- координации деятельности функциональных и территориальных подсистем РСЧС;
- обеспечение выполнения задач гражданской обороны (ГО) и защиты населения.
Для достижения поставленных целей были выполнены опытно-конструкторские работы по теме «Разработка структуры, состава, технических средств информационного обеспечения Национального центра управления в кризисных ситуациях», а также была проведена разработка системного программного обеспечения программно-аппаратного комплекса НЦУКС для анализа чрезвычайных ситуаций и оценки состояния защищенности критически важных потенциально опасных объектов. Разработанный программно-аппаратный комплекс получил название Система оперативного управления НЦУКС МЧС РФ (или сокращенно СОУ НЦУКС).
СОУ НЦУКС – это рабочая среда, предназначенная для централизованного ввода, просмотра, хранения и последующего использования всей информации, необходимой для работы как в штатном режиме, так и в режиме возникновения чрезвычайной ситуации. Главное рабочее окно СОУ НЦУКС, из которого осуществляется запуск всех входящих в систему функциональных элементов, представлено на Рис. 1. Каждая кризисная ситуация заводится в систему в виде информационной модели. Информационные показатели этой модели могут являться как входными, так и выходными параметрами для процессов оповещения, прогнозирования и моделирования, расчета, поиска и планирования необходимых ресурсов для ликвидации последствий, документооборота и вывода различных отчетов.
Рис. 1. Главное окно программы СОУ НЦУКС.
Неотъемлемой частью СОУ НЦУКС является ее геоинформационная подсистема – ГИС НЦУКС МЧС РФ. В рамках СОУ НЦУКС, ГИС предоставляет возможность работы с пространственно привязанной информацией, такой как место возникновения чрезвычайной ситуации, ее территориальный охват, расположение критически важных и потенциально опасных объектов, места дислокации сил и средств постоянной готовности и многое другое. Такого рода информация носит оперативный (чрезвычайные ситуации, ледовая и лавинная обстановка и т.п.) и условно-постоянный (силы и средства МЧС) характер. Также предоставляется возможность проведения поиска объектов, осуществления разного рода пространственных выборок, оценки площадей и расстояний на местности.
В качестве цифровой картографической основы были использованы данные масштабов 1:200 000, 1:1 000 000 и 1:8 000 000. Пользователь СОУ НЦУКС может отображать необходимую ему информацию как на топографической и физической картах, так и на картах административно-территориального деления.
При необходимости, ГИС предоставляет пользователю СОУ возможность использования различной геопривязанной информации, хранящейся в растровой форме. Примерами такой информации являются спутниковые изображения, отсканированные картографические материалы, цифровые модели рельефа и многое другое. Следует также отметить возможность использования цифровых моделей рельефа для отображения обстановки в виде трехмерного изображения.
ГИС НЦУКС МЧС РФ разрабатывалась на основе геоинформационного программного обеспечения компании ESRI, подразумевая как использование готовых клиентских и серверных программных продуктов, входящих в линейку ArcGIS, так и разработку специализированных решений при помощи средства разработки ArcGIS Engine Developer Kit.
Можно выделить следующие компоненты, входящие в состав ГИС-подсистемы СОУ НЦУКС:
- компоненты ввода, редактирования, хранения и отображения постоянных, условно-постоянных и оперативных пространственных данных;
- компоненты выполнения геопространственных запросов;
- компоненты формирования базовой отчетности.
Для хранения и последующего использования постоянной пространственной информации применяется сервер баз данных под управлением ArcSDE, использующий в качестве СУБД MS SQL Server 2005. Эта информация организована в виде цифровых карт, имеющих топографическое, общегеографическое и административно-территориальное представление. Следует отметить, что архитектура ГИС-подсистемы СОУ НЦУКС позволяет пополнять как базу геоданных, так и перечень используемых картографических представлений, вводя, при необходимости, в систему детальные планы отдельных населенных пунктов, а также специализированные тематические карты, необходимые для решения текущих задач МЧС. На выбранное картографическое представление может быть наложена оперативная обстановка (чрезвычайные ситуации, ледовая, пожароопасная и лавинная обстановка и т.п.), а также условно-постоянные данные (потенциально-опасные критически важные объекты, силы и средства постоянной готовности и т.п.). Примеры таких карт показаны на Рис. 2.
Рис. 2. Примеры различного представления картографической информации ГИС-подсистемой СОУ НЦУКС.
Эти данные могут быть использованы как непосредственно в СОУ НЦУКС, так и в рамках стандартного серверного и клиентского программного обеспечения ArcGIS.
Компоненты геопространственных запросов объединяют в себе предоставляемые ГИС-подсистемой возможности по осуществлению поиска и выборки объектов на основании набора атрибутивных и пространственных критериев, а также различный инструментарий, связанный с измерением площадей и расстояний на местности.
Пример использования геопространственных запросов в рамках СОУ НЦУКС представлен на <strong>Рис. 3.</strong> На нем показан район Зарамагской ГЭС (Северная Осетия), зона затопления, которая может возникнуть в результате прорыва плотины, а также результат выполнения геопространственного запроса – населенные пункты, попадающие в зону затопления, и численность их населения. Кроме того, на карте представлены объекты инфраструктуры данного района (дороги, линии связи и электропередач) и силы и средства МЧС Российской Федерации, которые могут быть привлечены для борьбы с последствиями возможной чрезвычайной ситуацией. При помощи специальных инструментов также может быть выполнена оценка удаленности мест дислокации сил и средств постоянной готовности от места потенциальной катастрофы.
Рис. 3. Пример использования геопространственных запросов в СОУ НЦУКС.
Карты, входящие в ГИС-подсистему, могут быть использованы для формирования документов и отчетности, возникающей в ходе эксплуатации программно-аппаратного комплекса. Картографический материал при этом дополняется информацией о чрезвычайной ситуации, оперативной обстановке, метеоданными, а также другими данными из базы СОУ НЦУКС. Пример такого документа представлен на Рис. 4.
Рис. 4. Пример формирования документа, содержащего картографическую информацию.
Также необходимо сказать, что структура и решения, связанные с программным и информационным обеспечением ГИС СОУ НЦУКС, предусматривают ее дальнейшее расширение и пополнение дополнительными возможностями и инструментарием.
В настоящее время Система оперативного управления, а также входящая в ее состав ГИС-подсистема, находятся на этапе внедрения в оперативную работу Национального центра управления в кризисных ситуациях МЧС России.
Дальнейшее развитие СОУ предполагает ее расширение и охват региональных и субъектовых подразделений МЧС России. Уже произведены поставки техники и программного обеспечения в ряд региональных центров Российской Федерации. Они осуществлялись в рамках проектирования и строительства первой очереди Сибирского межрегионального центра управления в кризисных ситуациях, поставки оборудования первой очереди для Центра управления в кризисных ситуациях Северо-Западного региона и в рамках поставки, монтажа и ввода в эксплуатацию оборудования центра управления в кризисных ситуациях Южного регионального центра МЧС России.
Следует отметить, что в целях вовлечения в работу региональных и субъектовых подразделений, имеющих на данный момент недостаточное техническое оснащение, были начаты работы по расширению использования WEB-технологий в СОУ НЦУКС. Развитие данного направления позволит подразделениям МЧС удаленно вводить информацию (в том числе и геопривязанную) о чрезвычайных ситуациях, происшествиях, оперативной обстановке, силах и средствах, критически важных потенциально опасных объектах, тем самым способствуя решению задач МЧС Российской Федерации.
