Гохман В.В., DATA+, e-mail: vgokhman@dataplus.ru
GIS Used to Respond to Gulf Oil Spill Disaster
Как известно, привлекшая всеобщее внимание экологическая катастрофа у южного побережья США началась 20 апреля 2010 года со взрыва метана на платформе Deepwater Horizon, находившейся под управлением компании British Petroleum (BP). Через два дня платформа затонула, а из поврежденной скважины на глубине 1,5 км начала вытекать нефть. За время до ликвидации аварии в воды Мексиканского залива вылилось от 4 до 5 млн. баррелей нефти, что делает эту утечку крупнейшей в истории. С середины июля поток нефти из этой глубоководной скважины удалось значительно сократить благодаря временной «заглушке». А в начале августа британская BP Plc. объявила об успехе операции Static Kill по закачке в аварийную скважину специального раствора с целью окончательно загерметизировать утечку.
Это катастрофическое происшествие подробно освещалось в прессе, многие организации и граждане принимали активное участие в мониторинге развития ситуации и определении нанесенного ущерба, в ликвидации последствий аварии. В этой деятельности широко использовались данные дистанционного зондирования и возможности технологии географических информационных систем (ГИС) – основного инструмента для сбора, обработки, моделирования, анализа и 2D/3D/4D-визуализации пространственных данных, интеграции разноплановых данных на основе их привязки к местоположению.
Компания Esri оперативно отреагировала на катастрофу в заливе, предоставив программное обеспечение и другие ресурсы и создав специальную публичную веб-страницу с разнообразными постоянно обновляемыми данными, картами и другими материалами, помогавшими оценить масштабы этого чрезвычайного происшествия и выявить участки, подвергавшиеся наибольшей угрозе, а также адекватно реагировать на постоянно меняющуюся обстановку. Этот доступный и сейчас ресурс является частью общего сайта Esri, представляющего последствия крупных природных катаклизмов и антропогенных катастроф (www.esri.com/services/disaster-response), таких как землетрясения, наводнения, извержения вулканов, цунами, ураганы, лесные пожары и т.д.
ArcGIS для борьбы с разливом нефти.
На эту интерактивную карту все желающие могли добавлять точки со ссылками на веб-сайты, видео на YouTube и фотографии.
Привлекший повышенное внимание раздел этого сайта по разливу нефти в Мексиканском заливе был создан на основе технологии ArcGIS Server 10 в облачной инфраструктуре Amazon Web Service. На нем публиковалась разнообразная постоянно обновляемая информация о перемещении нефтяного пятна, загрязнении береговой зоны и действиях по ликвидации последствий аварии, а также сервисы, представляющие модель распространения нефтяного загрязнения, оценку его влияния на экономику окружающих залив территорий, индексацию чувствительности окружающей среды, электронные навигационные карты, ссылки на другие ресурсы и т.д. Для освещения таких вопросов привлекался огромный массив данных и разнообразные дополнительные материалы, включая снимки, видео и комментарии от многих пользователей из разных прикладных областей. Поддержка, обработка и представление всей информации осуществлялись с помощью мощных программных приложений и технических ресурсов, предоставленных Esri.
Компания Esri предоставила множество ресурсов по разливу нефти.
Вы можете найти карты и картографические сервисы, связанные с разливом нефти, на сайте www.arcgis.com.
Вьюер Esri по ситуационной осведомленности об утечке нефти в Мексиканском заливе предоставлял обновляемые данные о масштабах аварии, включая обнаружение комков нефти и дегтя и оценочный прогноз развития аварии от NOAA (Национальное агентство США по исследованию океана и атмосферы).
Первыми поставщиками текущей информации с мест и, одновременно, потребителями предоставляемых на сайте наборов данных были государственные служащие, эксперты по состоянию окружающей среды и коммерческие компании. Они использовали богатые возможности технологии ГИС для отслеживания динамики разлива нефти и определения его возможных негативных воздействий на их деятельность и на природные ресурсы региона, включая дикую природу. Предоставляемые с помощью ГИС данные и развитые средства пространственного анализа помогли налаживанию и координации взаимодействия, повышая ситуационную осведомленность и поддерживая силы и средства реагирования на складывавшуюся обстановку и управление ими.
Различные организации применяли ГИС для отслеживания последствий утечки, своевременного реагирования на развитие ситуации, сглаживания негативных последствий, принятия решений. Эта технология обеспечивала поддержку действий по контролю за аварией, предоставляя точную информацию всем заинтересованным организациям в виде комплексной системы получения и отображения единой оперативной картины (common operating picture, COP) развернувшегося сражения со столь масштабным катаклизмом.
Практически сразу после обнаружения вытекающей из скважины нефти в Мексиканском заливе компания Esri стала тесно работать с десятками агентств и ГИС-сообществом. Накопившая немалый опыт команда Esri по реагированию на природные катастрофы оказывала помощь пользователям как в местных, региональных и федеральных правительственных ведомствах, так и в частном секторе, снабжая их программным обеспечением, технической поддержкой, ГИС-данными и необходимым квалифицированным персоналом.
Эта карта показывает процентное соотношение различных видов экономической деятельности (рыболовство, туризм, судоходство) в прибрежных районах, в наибольшей степени затронутых разливом нефти.
Анимированная карта с сайта Esri по чрезвычайным происшествия, в динамике отображающая всю хронологию распространения нефтяного пятна, воздействие на береговую зону и наиболее уязвимые ландшафты дикой природы за каждые сутки, начиная с 25 апреля по 4 августа 2010 г. Показан пример развития ситуации на 30 июня.
Десятки учреждений быстро отреагировали на разлив нефти, и многие из них использовали ГИС для сбора и анализа данных и, в целом, для восприятия всей доступной информации в едином пространственно-временном континууме, для моделирования, анализа и прогнозирования развития ситуации. Например, участники программы по контролю Утечки национального значения (SONS) получили актуальный опыт применения ГИС для сбора и консолидации информации в пространственном контексте, обеспечивая отслеживание последствий и оперативное реагирование с помощью COP.
«Поскольку последствия утечки отмечаются в пределах крупной географической области, то, например, для размещения боновых ограждений, призванных смягчить воздействие нефти на береговую линию, применялись различные методы пространственного анализа», – пояснял с места событий Дэвид Гисклэр, директор программы технической поддержки Офиса по координации утечки нефти в Луизиане. «Благодаря ГИС-технологии, собираемая в поле информация может быть быстро учтена и включена в процесс принятия управленческих решений».
Пожарный ГИС-десант
Дэвон Хамфри, начальник отдела геопространственной разведки и инструктор Сельскохозяйственного и политехнического университета Техаса, г. Корпус-Кристи, рассказывал, в чем заключалась поддержка проводившихся работ со стороны его группы: «По сути, мы являлись пожарным десантом ГИС, мы прибыли в район аварии, чтобы бороться с разливом нефти и отладить весь процесс обработки данных на месте, – так, чтобы он мог успешно действовать в течение несколько лет, пока длятся работы по реабилитации загрязненных территорий. Мы также готовили специалистов ГИС, которые, в свою очередь, обучали будущие смены, заступавшие на вахту в командном центре Хаумы, и выдавали им сертификат Национальной школы контроля разлива нефти, действующей в нашем университете. Тренинг проводился в лаборатории ГИС и включал в себя курс по применению этой технологии для действий при разливах нефти, проводившийся совместно с тренингом в рамках Национальной системы управления в кризисных ситуациях (NIMS)».
Группа ГИС в командном центре по борьбе с последствиями аварии, расположенном в Хауме, штат Луизиана, действия которой координировал Хамфри и его команда, смогла объединить и сопоставить все поступавшие из региональных и федеральных агентств данные, в том числе спутниковые снимки и карты, касающиеся расположения нефтяной пленки и размещения боновых заграждений. Вся эта географическая информация была осмыслена и привязана к местности для того, чтобы сделать возможной быструю визуальную оценку ситуацию оперативными руководителями в центре и на местах.
По словам Роя Уоррэлл, подполковника Центра по оценке и контролю чрезвычайных ситуаций (IAA): «Опытные специалисты ГИС смогли быстро сформировать слои информации в соответствии с нуждами пользователей, для поддержки принятия решений гражданскими лицами и командным составом подразделений Национальной гвардии армии США. Например, они создали картографический продукт для поддержки регионального управления, в котором была отражена информация об инженерных проектах по возведению волноломом, плотин и заграждений из мешков с песком. Все эта работа по получению и обработке данных выполнялась постоянно, а создаваемые картографические продукты оперативно обновлялись по мере поступления свежей информации».
Важность сбора геоданных и управления ими
Корпорация URS, занимающаяся проектированием, строительством и техническим сопровождением, успешно применяет ГИС для управления данными и поддержки решений во многих коммерческих и правительственных проектах, включающих решение проблем с разливами нефти. По словам представителя этой компании Эрика Сонджера, участвовавшего в работах по локализации нефтяного загрязнения в Мексиканском заливе, совместное использование пространственных данных таким количеством агентств и компаний имеет особое значение. В этой работе задействованы все федеральные агентства, имеющие дело с природными ресурсами, а также многие агентства четырех в наибольшей степени затронутых аварией штатов и все подрядчики, помогающие в борьбе с последствиями разлива. Имеются десятки объектов, по каждому из которых необходима подробная пространственная информация, кроме того необходим комплексный взгляд на всю затронутую территорию во всём её пространственно-временном контексте, то есть с учетом постоянно меняющейся ситуации (то, что входит в понятие spatialawareness – пространственная осведомленность).
Также в работах, особенно в местах их непосредственного выполнения, широко применялись мобильные ГИС-технологии Esri. Так, Линн Форд, руководитель отдела ГИС Департамента по контролю окружающей среды штата Алабама, рассказывал как эта служба использовала ArcGIS Mobile 10 для сбора информации о расположении и условиях эксплуатации размещенных боновых заграждений: «Эти мобильные приложения позволяли морской полиции, руководителям и исполнителям работ передавать GPS-координаты объектов на ноутбук, вводить описания возводимых линейных сооружений и редактировать их свойства. Эти данные отправлялись на сервер практически в режиме реального времени, предоставляя всю необходимую информацию планировщикам и лицам, принимающим решения».
Веб-сайт по разливу нефти
Компания Esri оперативно предложила информационную поддержку и ресурсы, а также сервисные услуги в связи с разливом нефти в заливе с помощью своего сайта, созданного в ответ на сообщения о возникшей чрезвычайной ситуации. Доступные ресурсы включали в себя как непрерывно обновляемые карты, данные и приложения, так и ссылки на другие веб-сайты по данной тематике. Эти ресурсы помогли рассмотреть варианты возможных негативные воздействий и заблаговременно составлять планы реагирования с целью снижения угроз.
Частью этого веб-сайта под управлением ArcGIS Server являлось интерактивное картографическое приложение, с помощью которого все пользователи могли добавлять собственную информацию в виде ссылок на размещенные в Интернете фотографии, сайты и видео на портале YouTube. То есть, добровольцы могли добавлять на карту текущую информацию и повышать всеобщую осведомленность о проводимых мероприятиях, связанных с утечкой.
Предоставляемый Esri мощный ресурс ArcGIS Online использовался разными организациями для быстрого запуска порталов с целью повышения ситуационной осведомленности и информированности как непосредственных участников проводящихся операций, так и всего общества (это так называемая Situational Awareness). Приложения, сервисы, данные и карты, которыми участники процесса обменивались через ArcGIS Online, помогали выработке стратегии и тактики мер, способствующих быстрому реагированию и снижению ущерба. Сайт также содержал ссылки на другие картографические сервисы и доступные для скачивания данные, карты и пакеты слоев геоданных. Сервисы, предоставляемые на основе технологии ArcGIS Server, включали модель перемещения шлейфа разлившейся нефти, карту индексов чувствительности окружающей среды, электронные навигационные карты, карту экономического ущерба и многие другие материалы, в том числе фотографии и видеоролики.
Созданный сайт до сих пор работает, на нем можно в картографическом виде посмотреть хронологию развития событий в Мексиканском заливе с кратким описанием возникавших ситуаций и действий разных организаций, участвовавших в борьбе и способствовавших достижению конечного успеха. В этой сложной обстановке технология ГИС в очередной раз продемонстрировала, что является уникальным инструментом для работы с пространственными данными и налаживания эффективного многостороннего информационного обмена в условиях возникновения масштабного кризиса.
