Українська   English
ДонНТУ   Портал магистров

Реферат по теме выпускной работы

Содержание

Введение

Гражданская оборона (ГО) – система мероприятий по подготовке к защите и по защите населения, материальных и культурных ценностей от опасностей, возникающих при ведении военных действий или вследствие этих действий, а также при возникновении чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера [1].

Чрезвычайная ситуация (ЧС) – это обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии, опасного природного явления, катастрофы, стихийного или иного бедствия, которые могут повлечь или повлекли за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей природной среде, значительные материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности людей [2].

Для решения задач по обеспечению безопасности населения и территорий от чрезвычайных ситуаций необходимо использование информационного обеспечения поддержки принятия управленческих решений с помощью специальной геоинформационной системы. Опасность возникновения чрезвычайных ситуаций в современном мире носит комплексный характер и для эффективного решения проблем защиты населения и территорий необходимо использование современных геоинформационных технологий. Особенно актуальна эта проблема для крупных населенных пунктов, где большая часть территории находится в зоне повышенного риска.

Применение соответствующего геоинформационного обеспечения для информационной поддержки принятия управленческих решений, связанных с чрезвычайными ситуациями, в настоящее время ограничено из–за недостаточного научного обоснования в данной области [3].

В связи с этим возникает необходимость создания специального геоинформационного обеспечения, которое позволит проводить сбор, систематизацию и анализ информации.

1. Актуальность темы исследования

Обеспечение безопасности граждан и защита общества в целом является одной из наиболее важных функций государства. Опасность возникновения чрезвычайных ситуаций (ЧС) в современном мире носит комплексный характер и для эффективного решения проблемы защиты населения и территорий от ЧС необходимо оперативное создание и использование соответствующего комплексного картографического обеспечения, основанного на современных информационных технологиях и базах картографических данных. Особенно важно это для крупных промышленных центров, где большая часть территории находится в зоне повышенного риска.

Для решения проблемно–ориентированных задач по защите населения крупных городов от чрезвычайных ситуаций, необходимо создание муници-пальных геоинформационных систем (МГИС), которые позволят интегрировать разнородную информацию, обрабатывать ее различными методами и представлять в виде, удобном для анализа.

ГИС должна отображать характер и размеры возможной угрозы, используя пространственный аспект в информации о чрезвычайных ситуациях и опираясь на картографический способ представления информации. Картографическая информация в рамках (МГИС) предоставляет возможности прогнозирования места, времени и масштабов предполагаемых негативных воздействий чрезвычайных ситуаций различного характера и позволяет оперативно проводить аварийно-спасательные мероприятия.

Учитывая данные обстоятельства, возникла задача создания проблемно–ориентированного геоинформационного картографического обеспечения и соответствующей ГИС(ЧС) направленных на повышение эффективности функционирования органов управления по выявлению источников чрезвычайных ситуации снижению риска их возникновения, оперативному реагированию и смягчению последствий ЧС [4].

2. Цель и задачи исследований

Целью работы – разработка и применение технологий создания муниципальной информационной системы для оперативного управления в условиях чрезвычайных ситуаций (ЧС) и гражданской обороны (ГО).

Объект исследования: муниципальная геоинформационная система (МГИС) для оперативного управления деятельности органов и подразделений ГО и ЧС по защите населения от чрезвычайных ситуаций различного характера.

Предмет исследования: задачи по чрезвычайным ситуациям (ЧС) и гражданской обороны (ГО), для обеспечения безопасности и защиты населения и объектов города.

Основные задачи исследования:

  1. Анализ существующих видов ЧС их классификация, с целью применения технологий создания муниципальной геоинформационной системы (МГИС) для оперативного управления задач по (ГО) и (ЧС).

  2. Разработка технологических схем создания и функционирования геоинформационного обеспечения для оперативного принятия управленческих решений и моделирования ситуаций, а также для анализа и прогнозирования ЧС.

  3. Разработка и систематизация содержания картографической информации, необходимой для решения задач управления в ЧС.

  4. Разработка информационной модели интегрированной территориальной базы данных (БД) о потенциально опасных объектах, системах жизнеобеспечения населения и возможных чрезвычайных ситуациях.

  5. Разработка и реализация в виде рационального пользовательского интерфейса специализированной (МГИС) для оперативного управления задач по (ГО) и (ЧС) с геоинформационным картографическим обеспечением.

  6. Апробировать предложенные технологии геоинформационного картографирования.

Исследования в данной работе базируются на задачах по делам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций с применением системного подхода, основных принципов теории картографии, геоинформатики, основ теории моделирования, мониторинга и прогнозирования ЧС. При разработке и внедрении (МГИС) использовалось современное программное и компьютерное обеспечение.

3. Муниципальные ГИС

Интерактивная ГИС может содержать любую информацию, которая может быть полезна, и востребована жителями города – такую как месторасположение объектов социально-культурной сферы, сферы услуг, избирательных участков, государственных учреждений, коммерческих организаций и т.д.

Технология ГИС уже в течение десятилетий используется правительственными органами разных уровней: городскими, региональными, федеральными.

После анализа мирового рынка программного обеспечения, которое может стать основой проектирования, разработки и запуска проекта МГИС, выбор был остановлен на решениях от компании ESRI. Эта компания при создании программных продуктов ориентируется на удовлетворение современных потребностей пользователей ГИС, в том числе и в сфере муниципального управления. По каждому из программных продуктов семейства ArcGIS имеется подробная документация, примеры использования, инструментарий для разработчиков, обеспечивается техническая поддержка [5].

4.Теоретическое обоснование решения задач, технология выполнения работ

Исходя из анализа существующих муниципальных геоинформационных систем (МГИС) для задач (ГО) и (ЧС), были выяснены достоинства и недостатки существующего ПО, определены виды задач, которые наиболее подходят для картографической реализации.

В результате анализа было принято решение рассматривать следующие задачи (ГО) и (ЧС):

  1. Прогнозирование последствий аварии при транспортировке АХОВ (аварийно химически опасного вещества);

  2. Действие опасных геологических процессов (землетрясений) на людей и объекты;

  3. Действие опасных метеорологических процессов и лесных пожаров на людей и объекты;

  4. Методика прогнозирования взрывопожарной опасности газовоздушных смесей;

  5. Определение размеров зоны химического заражения;

  6. Прогнозирование последствий аварии на АЭС и санитарно-эпидемиологической обстановки.

В качестве инструмента для выполнения данной работы был выбран программный пакет, обладающих необходимым функционалом в геообработке и редактировании как растровых, так и векторных данных ArcGIS Desktop.

ArcGIS – это мощная платформа, в которой уже реализовано большое количество функций, необходимых пользователям:

Опыт реализации этих проектов показывает, что платформа ArcGIS обладает всеми необходимыми свойствами, позволяющими проектировать и создавать системы управления с высокой эффективностью.

Для каждой задачи будет разработана блок–схема и алгоритм реализации в ArcGIS Desktop, а также выделены подходящие пространственные объекты.

5. Программная реализация задач

Программную реализацию рассмотрим на примере задачи по (ЧС) «Определение размеров зоны химического заражения». Надстройка будет предназначена для проведения расчетов зон поражения и определения степени риска в результате аварий на промышленных объектах. Планируется создание панели в приложениях ArcMap, ArcScene которая будет состоять из набора команд и инструментов.

На карте будут реализованы векторные покрытия опасных объектов с определёнными характеристиками.

В результате решения этой задачи получим следующие выполняемые функции:

  1. Расчет зон поражения в произвольном месте на карте (от точки, линии или полигона);

  2. Расчет зон поражения от группы опасных объектов из любого векторного слоя на карте с сохранением расчетов в отдельной базе геоданных;

  3. Расчет параметров аварии (взрыв, пожар, химия и т.п.);

  4. Формирование текстовых и табличных отчетов.

Поскольку исходные данные различных методик частично повторяются, информационная основа будет разделена на две части: общие и специфические.

Под общими данными понимаются следующие исходные данные:

Специфические данные индивидуальны для каждой методики расчета.

В процессе работы можно будет указывать данные вручную или использовать атрибутивные характеристики векторного слоя опасных объектов.

Результаты расчетов при интерактивном моделировании (расчет в произвольном месте на карте с оперативным отображением зон поражения при изменении входных данных) сохраняются в виде графического слоя на карте.

Пример визуального отображения зон поражения на различных объектах [7], прогноза лесного пожара, предназначенного для мониторинга и анализа распространения с учетом его вида, метеорологических характеристик и особенностей растительного покрова [8], представлен ниже:

Картинки по запросу сталеплавильная печь гиф картинка

Анимация (6 кадров, 728 кбайт, повторение постоянно) – Модули «Техно ЧС (оператор)» и «Лесной пожар»

Заключение

Муниципальное геоинформационное обеспечение позволит получать оперативные, достоверные и полные данные о потенциально опасных объектах и системах жизнеобеспечения. Кроме того, использование прогнозного модуля позволит отображать характер и размеры возможной угрозы, используя пространственный аспект в информации о чрезвычайных ситуациях (ЧС) и основываясь на картографическом способе представления информации применять необходимые меры в той или иной ситуации для гражданской обороны (ГО).

На основании имеющихся данных появится возможность осуществления моделирования различных типов и видов аварий, мониторинг и прогнозирование развития параметров чрезвычайных ситуаций до опасных и критических значений. Интегрированная информация предоставит возможность прогнозирования места, времени и масштаба предполагаемого негативного воздействий чрезвычайных ситуаций различного характера.

В качестве конечного результата ожидается получить разработку технологической модели муниципальных геоинформационных систем (МГИС) для задач гражданской обороны (ГО) и чрезвычайных ситуаций (ЧС), учитывая достоинства и недостатки существующих разработок.

Список источников

  1. «Гражданская оборона». [Электронный ресурс]. – Режим доступа: свободный. https://ru.wikipedia.org/wiki/Гражданская_оборона.
  2. «ПЛАН - КОНСПЕКТ для проведения занятий по ГО и ЧС». [Электронный ресурс]. – Режим доступа: свободный. http://ispu.ru/files/Plan-kospekt.pdf.
  3. Ю.С. Щербаков. «ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ГЕОИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ В ОБЛАСТИ ЗАЩИТЫ НАСЕЛЕНИЯ И ТЕРРИТОРИЙ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ». [Электронный ресурс]. – Режим доступа: свободный. https://cyberleninka.ru/article/n/osnovnye-napravleniya-razvitiya-geoinformatsionnogo-obespecheniya-v-oblasti-zaschity-naseleniya-i-territoriy-v-chrezvychaynyh.
  4. Ю.С. Щербаков. «Геоинформационное картографирование для оперативного управления в чрезвычайных ситуациях». [Электронный ресурс]. – Режим доступа: свободный. http://earthpapers.net/geoinformatsionnoe-kartografirovanie-dlya-operativnogo-upravleniya-v-chrezvychaynyh-situatsiyah.
  5. «Подходы к проектированию МГИС». [Электронный ресурс]. – Режим доступа: свободный. https://studfiles.net/preview/5768752/page:6/.
  6. Дмитрий Мозжухин, Татьяна Купецкая, Геннадий Радионов, Александр Рудов. «ArcGIS в системах муниципального и государственного управления». [Электронный ресурс]. – Режим доступа: свободный. https://www.esri-cis.ru/news/arcreview/detail.php?ID= 1550&SECTION_ID=43.
  7. ООО «Инновации Технологии Решения в области Геоинформационных систем» Модуль «Техно ЧС (оператор) ». [Электронный ресурс]. – Режим доступа: свободный. http://introgis.ru/pointrogis/13/.
  8. С.А. Митакович. ООО «Инновации Технологии Решения в области Геоинформационных систем».[Электронный ресурс]. – Режим доступа: свободный. https://www.esri-cis.ru/news/arcreview/detail.php?ID=7818&SECTION_ID=252.