CC BY
14
УДК 528.926:004
ОСНОВНЫЕ АСПЕКТЫ РАЗРАБОТКИ ГИС ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПО ТУШЕНИЮ ПРИРОДНЫХ ПОЖАРОВ НА ТЕРРИТОРИЯХ МУНИЦИПАЛЬНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ АЛТАЙСКОГО КРАЯ
Мария Владимировна Карманова
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, магистрант ИГиМ, тел. (913)087-70-01, e-mail: [email protected]
В статье описан существующий алгоритм действий подразделений МЧС России и органов самоуправления муниципальных образований Алтайского края при обнаружении очагов природных пожаров. Рассмотрены основные недостатки существующей схемы. Предложена альтернатива в виде организации локальной геоинформационной системы, как средства хранения, анализа и обработки информации.
Ключевые слова: природные пожары, космический мониторинг, геоинформационные системы, MODIS.
MAIN ASPECTS OF DEVELOPING A GIS FOR AUTOMATED DECISION MAKING TO EXTINGUISH WILDFIRES IN TERRITORIES OF MUNICIPALITIES OF THE ALTAI TERRITORY
Maria V. Karmanova
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., master student, tel. (913)087-70-01, e-mail: [email protected]
The article describes the existing algorithm of actions of Russian EMERCOM divisions and the Altai regional authorities when the natural fire centers revealed. The principal shortcomings of the existing structure are reviewed and the alternative arrangement of local geographic information systems by means of saving, analyzing and processing information is proposed.
Key words: wildfires, space monitoring, geographic information systems, MODIS.
Ежегодно на территории Алтайского края регистрируется от 600 до 3500 термически активных точек. Из всех чрезвычайных ситуаций природного характера, лесные и степные пожары приносят, пожалуй, наиболее ощутимый материальный ущерб, поэтому большую роль в их ликвидации играет преждевременное обнаружение очагов возгораний, анализ сложившейся ситуации и прогноз ее развития.
Наиболее эффективным методом обнаружения очагов пожаров на данный момент является дистанционное исследование земной поверхности, осуществляемое в рамках программы NASA EOS по спутниковому мониторингу Земли (Earth Observation System), за счет автоматизированной тематической классификации данных, поступающих со спектрорадиометра MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer), установленного на спутниках Terra и Aqua. При обработке снимков, оценивается температурная яркость каждого пикселя в двух инфракрасных спектральных каналах: 21 канал (4 мкм) и 31 канал (11 мкм).
Таблица 1
Характеристики спектрорадиометра MODIS
Количество спектральных каналов 36
Пространственное разрешение (м) 250-1000
Радиометрическое разрешение (бит/кан) 12
Обзорность (ширина полосы съемки) (км) 2330
Рис. 1. Снимок лесного пожара в Алтайском крае 09.09.2010 г. 11:17 МСК.
Спутник AQUA (разрешение 250 м)
Прежде чем попасть в ЕДДС города или района Алтайского края, информация о возникающих лесных пожарах проходит сложный путь. Данные со спутников Terra и Aqua поступают в Филиал космического мониторинга, г. Красноярска ФКУ НЦУКС МЧС, где производится их первичный анализ.
В конечном итоге уже в табличном виде, согласно схеме, представленной на рис. 2, они передаются диспетчерам ЕДДС городов или районов Алтайского края.
Получив информацию о действующих пожарах (табл. 2) в формате *xls, диспетчер ЕДДС определяет местоположение очага, оповещает администрацию муниципального образования и собственника сельскохозяйственного участка или администрацию лесничества, на территории которых обнаружен очаг. Одновременно с тем к месту обнаружения термоточки направляется оперативная группа, которая проводит рекогносцировку на местности.
Рис. 2. Схема прохождения информации о природных пожарах
на территории Алтайского
ГУ- Главное управление, ЕДДС - Единая дежурно-диспетчерская служба, КЧС -комиссия по чрезвычайным ситуациям, НЦУКС - Национальный центр управления в кризисных ситуациях, ОДС - оперативно-дежурная смена, СРЦ - Сибирский региональный центр, ЦУКС - Центр управления в кризисных ситуациях
Таблица 2
Таблица данных о зарегистрированных очагах природных пожаров
№ ТТ Субъект Район Н. п. привязки Широта Долгота Дист. Азим. Дата набл.
25994 Алтайский край Михайловский район Неводное 51°54'60" 79°17'43" 13869 3,6 08.09 2010
Согласно статистике, каждый год регистрируется все больше термически активных точек. И дело не столько в увеличении числа возгораний, сколько в совершенствовании методов получения и обработки информации со спутников, а также в ужесточении требований к работе структурных подразделений МЧС на всех уровнях. От ЕДДС и оперативных групп района требуют быстродействия и более подробных оперативных докладов.
В течении 15 минут диспетчер ЕДДС обязан передать в краевой ЦУКС данные о типе возгорания, категории земель, владельце участка. В кратчайший срок произвести оповещение лиц, ответственных за принятие решений по за-
щите населения и территории. При этом ежегодно до 8 % от всех обнаруженных пожаров в Алтайском крае либо не подтверждаются, либо перестают действовать к приезду оперативной группы. Часто одной оперативной группе необходимо проверить одновременно до 4 - 5 очагов, расположенных друг от друга на расстоянии более 10 - 15 км. Предварительный анализ местности и характера пожаров, происходивших ранее, позволит эффективней организовать работу, определив очаги с наибольшей угрозой риска и отсеяв заведомо не представляющие опасности (сжигание порубочных остатков или горение газосбросных свечей промышленных предприятий).
На рис. 3 показан примерный набор слоев, в таблицах которых может содержаться информация, стандартно запрашиваемая Сибирским региональным центром. Сейчас, в большинстве ЕДДС муниципальных образований Алтайского края, подобные данные хранятся в виде разрозненных схем, таблиц, текстовых документов. Отыскав место пожара на карте, диспетчеру необходимо так же найти и совместить все эти данные. Это трудоемкий, отнимающий время процесс.
Рис. 3. Нахождение местоположения очага пожара по географическим координатам и получение информации об объектах слоев ГИС, попадающих в зону действия природного пожара
Подобная ГИС позволит решать широкий круг задач (рис. 4).
Рис. 4. Применение ГИС для работы ЕДДС муниципальных образований
В МЧС уже существуют подобные ГИС: «Экстремум», «Каскад», «Бриз», «Гранит», - но, как правило, они разрабатывались для сбора информации в масштабах субъекта. В них часто отсутствуют крупномасштабные карты, а сопутствующие атрибутивные базы данных не учитывают потребность муниципальных образований в более подробной информации. При этом в них не предусмотрена возможность самостоятельного изменения структуру базы данных, программного интерфейса или внесения правок в картографическую основу.
Как показывает опыт, при кажущейся сложности, для эффективной организации данных в ГИС муниципального образования достаточно связки относительно не дорогих (Zulu, MapInfo) или даже некоммерческих программ (QGIS) и СУБД, не требующих настройки сервера, например, MS Access.
Преимущества подобной ГИС:
1) масштабируемость;
2) простота организации;
3) низкая стоимость.
Из недостатков, можно отметить тот факт, что подобная схема не предполагает автоматической синхронизации данных для ГИС, установленных одновременно на нескольких рабочих станциях, но на данный момент дежурная смена ЕДДС муниципальных образований Алтайского края редко укомплектовано более чем одной рабочей станцией. Поэтому такая схема полностью себя оправдывает.
ГИС позволит автоматизировать процесс сбора и хранения информации по лесным пожарам и сократит время обработки и анализа данных, что, несомненно, повысит эффективность принятия решений по защите территорий и населения муниципальных образований.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. ГОСТ Р 22.7.01-99. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Единая дежурно-диспетчерская служба. Основные положения [Текст]. http://www.consultant.ru / Консультант-Плюс, 1992-2016.
2. Лурье И.К. Геоинформационное картографирование. Методы геоинформатики и цифровой обработки космических снимков: учебник. - М.: КДУ, 2008. - 424 с.: с илл., табл.
3. Приказ МЧС России и Рослесхоза от 25.06.2012 N 354 N 256 «Об утверждении административного регламента МЧС России и Федерального агентства лесного хозяйства по предоставлению государственной услуги по лицензированию деятельности по тушению пожаров в населенных пунктах, на производственных объектах и объектах инфраструктуры, по тушению лесных пожаров». http://www.consultant.ru / КонсультантПлюс, 1992-2016.
4. Приказ МЧС России от 08.04.2011 N 180 «О мероприятиях по организации оперативного управления МЧС России в чрезвычайных ситуациях». http://www.consultant.ru / Кон-сультантПлюс, 1992-2016.
5. The MODIS fire products / C.O. Justicea, L. Gigliob, S. Korontzia et al. // Sensing of Environment. - 2002. - N 83. - P. 244-262.
© М. В. Карманова, 2016
