Русский   English
ДонНТУ   Портал магістрів

Реферат за темою випускної роботи

Зміст

Вступ

Громадянська оборона (ЦО) – система заходів з підготовки до захисту та у справах захисту населення, матеріальних і культурних цінностей від небезпек, що виникають при веденні військових дій або внаслідок цих дій, а також при виникненні надзвичайних ситуацій природного і техногенного характеру [1].

Надзвичайна ситуація (НС) – це обстановка на певній території, що склалася в результаті аварії, небезпечного природного явища, катастрофи, стихійного чи іншого лиха, які можуть спричинити або спричинили за собою людські жертви, шкоду здоров'ю людей або навколишнього природному середовищу, значні матеріальні збитки та порушення умов життєдіяльності людей [2].

Для вирішення завдань щодо забезпечення безпеки населення і територій від надзвичайних ситуацій необхідне використання інформаційного забезпечення підтримки прийняття управлінських рішень за допомогою спеціальної геоінформаційної системи. Небезпека виникнення надзвичайних ситуацій в сучасному світі носить комплексний характер і для ефективного вирішення проблем захисту населення і територій необхідно використання сучасних геоінформаційних технологій. Особливо актуальна ця проблема для великих населених пунктів, де велика частина території знаходиться в зоні підвищеного ризику.

Застосування відповідного геоінформаційного забезпечення для інформаційної підтримки прийняття управлінських рішень, пов'язаних з надзвичайними ситуаціями, в даний час обмежений через недостатнє наукове обґрунтування в даній області [3].

У зв'язку з цим виникає необхідність створення спеціального геоінформаційного забезпечення, яке дозволить проводити збір, систематизацію та аналіз інформації.

1. Актуальність теми дослідження

Забезпечення безпеки громадян і захист суспільства в цілому є однією з найбільш важливих функцій держави. Небезпека виникнення надзвичайних ситуацій (НС) в сучасному світі носить комплексний характер і для ефективного вирішення проблеми захисту населення і територій від НС необхідне оперативне створення і використання відповідного комплексного картографічного забезпечення, заснованого на сучасних інформаційних технологіях і базах картографічних даних. Особливо важливо це для великих промислових центрів, де велика частина території знаходиться в зоні підвищеного ризику.

Для вирішення проблемно – орієнтованих завдань щодо захисту населення великих міст від надзвичайних ситуацій, необхідне створення муници-пальне геоінформаційних систем (МГІС), які дозволять інтегрувати різнорідну інформацію, обробляти її різними методами і представляти у вигляді, зручному для аналізу.

ГІС повинна відображати характер і розміри можливої загрози, використовуючи просторовий аспект в інформації про надзвичайні ситуації та спираючись на картографічний спосіб представлення інформації. Картографічна інформація в рамках (МГІС) надає можливості прогнозування місця, часу і масштабів передбачуваних негативних впливів надзвичайних ситуацій різного характеру і дозволяє оперативно проводити аварійно-рятувальні заходи.

З огляду на дані обставини, постало завдання створення проблемно–орієнтованого геоінформаційного картографічного забезпечення та відповідної ГІС (НС) спрямованих на підвищення ефективності функціонування органів управління щодо виявлення джерел надзвичайних ситуації зниження ризику їх виникнення, оперативному реагуванню та пом'якшення наслідків НС [4].

2. Мета і завдання досліджень

Метою роботи – розробка і застосування технологій створення муници-пальне інформаційної системи для оперативного керування в умовах надзвичайних ситуацій (НС) і цивільної оборони (ЦО).

Об'єкт дослідження: муніципальна геоінформаційна система (МГІС) для оперативного управління діяльності органів і підрозділів ГО і НС по захисту населення від надзвичайних ситуацій різного характеру.

Предмет дослідження: завдання з надзвичайних ситуацій (НС) і цивільної оборони (ЦО), для забезпечення безпеки і захисту населення і об'єктів міста.

Основні завдання дослідження:

  1. Аналіз існуючих видів НС їх класифікація, з метою притрансформаційних змін технологій створення муніципальної геоінформаційної системи (МГІС) для оперативного управління завдань по (ГО) і (НС);

  2. Розробка технологічних схем створення та функціонування геоінформаційного забезпечення для оперативного прийняття управлінських рішень та моделювання ситуацій, а також для аналізу і прогнозування НС;

  3. Розробка та систематизація змісту картографічної інформації, необхідної для вирішення завдань управління в НС;

  4. Розробка інформаційної моделі інтегрованої територіальної бази даних (БД) про потенційно небезпечних об'єктах, системах життєзабезпечення населення і можливих надзвичайних ситуаціях;

  5. Розробка та реалізація у вигляді раціонального призначеного для користувача інтерфейсу спеціалізованої (МГІС) для оперативного управління завдань по (ГО) і (НС) з геоінформаційних картографічним забезпеченням;

  6. Апробувати запропоновані технології геоінформаційного картографування.

Дослідження в даній роботі базуються на завданнях у справах цивільної оборони і надзвичайних ситуацій із застосуванням системного підходу, основних принципів теорії картографії, геоінформатики, основ теорії моделювання, моніторингу та прогнозування НС. При розробці і впровадженні (МГІС) використовувалося сучасне програмне та комп'ютерне забезпечення.

3. Муніципальні ГІС

Інтерактивна ГІС може містити будь–яку інформацію, яка може бути корисна, і затребувана жителями міста – таку як місце розташування об'єктів соціально–культурної сфери, сфери послуг, виборчих дільниць, державних установ, комерційних організацій тощо.

Технологія ГІС вже протягом десятиліть використовується правительчими органами різних рівнів: міськими, регіональними, федеральними.     

Після аналізу світового ринку програмного забезпечення, яке може стати основою проектування, розробки і запуску проекту МГІС, вибір був зупинений на рішеннях від компанії ESRI. Ця компанія при створенні програмних продуктів орієнтується на задоволення сучасних потреб користувачів ГІС, в тому числі і в сфері муніципального управління. По кожному з програмних продуктів сімейства ArcGIS є докладна документація, приклади використання, інструментарій для розробників, забезпечується технічна підтримка [5].

4.Теоретіческое обгрунтування рішення задач, технологія виконання робіт

Виходячи з аналізу існуючих муніципальних геоінформаційних систем (МГІС) для задач (ГО) і (НС), були з'ясовані переваги і недоліки існуючого ПО, визначені види завдань, які найбільш підходять для картографічної реалізації.

В результаті аналізу було прийнято рішення розглядати такі завдання (ГО) і (НС):

  1. Прогнозування наслідків аварії при транспортуванні ахова (аварійно хімічно небезпечної речовини);

  2. Дія небезпечних геологічних процесів (землетрусів) на людей і об'єкти;

  3. Дія небезпечних метеорологічних процесів і лісових пожеж на людей і об'єкти;

  4. Методика прогнозування вибухопожежної небезпеки газоповітряних сумішей;

  5. Визначення розмірів зони хімічного зараження;

  6. Прогнозування наслідків аварії на АЕС і санітарно–епідеміологічної обстановки.

Як інструмент для виконання даної роботи був обраний програмний пакет, що володіють необхідним функціоналом в геообробки і редагуванні як растрових, так і векторних даних ArcGIS Desktop.

ArcGIS – це потужна платформа, в якій вже реалізована велика кількість функцій, необхідних користувачам:

Досвід реалізації цих проектів показує, що платформа ArcGIS володіє всіма необхідними властивостями, що дозволяють проектувати і створювати системи управління з високою ефективністю.

Для кожного завдання буде розроблена блок–схема і алгоритм реалізації в ArcGIS Desktop, а також виділені відповідні просторові об'єкти.

5. Програмна реалізація завдань

Програмну реалізацію розглянемо на прикладі задачі по (НС) «Визначення розмірів зони хімічного зараження». Надбудова буде призначена для проведення розрахунків зон ураження і визначення ступеня ризику в результаті аварій на промислових об'єктах. Планується створення панелі в додатках ArcMap, ArcScene яка буде складатися з набору команд і інструментів.

На карті будуть реалізовані векторні покриття небезпечних об'єктів з певними характеристиками.

В результаті вирішення цього завдання отримаємо такі їх функції:

  1. Розрахунок зон ураження в довільному місці на карті (від точки, лінії або полігону);

  2. Розрахунок зон ураження від групи небезпечних об'єктів з будь-якого векторного шару на мапі зі збереженням розрахунків в окремій базі геоданих;

  3. Розрахунок параметрів аварії (вибух, пожежа, хімія тощо.);

  4. Формування текстових і табличних звітів.

Оскільки вихідні дані різних методик частково повторюються, інформаційна основа буде розділена на дві частини: загальні та специфічні.

Під загальними даними розуміються такі вихідні дані:

Специфічні дані індивідуальні для кожної методики розрахунку.     

В процесі роботи можна буде вказувати дані вручну або використовувати атрибутивні характеристики векторного шару небезпечних об'єктів.

Результати розрахунків при інтерактивному моделюванні (розрахунок у виробництві в довільному місці на карті з оперативним відображенням зон ураження при зміні вхідних даних) зберігаються у вигляді графічного шару на карті.

Приклад візуального відображення зон ураження на різних об'єктах [7], прогнозу лісової пожежі, призначеного для моніторингу та аналізу поширення з урахуванням його виду, метеорологічних характеристик і особливостей рослинного покриву [8], представлений нижче:

Картинки по запросу сталеплавильна піч гіф картинка

Анімація (6 кадрів, 728 кбайт, повторення постійно) – Модулі «Техно НС (оператор)» і «Лісова пожежа»

Висновок

    

Муніципальне геоінформаційне забезпечення дозволить отримувати оперативні, достовірні і повні дані про потенційно небезпечних об'єктах і системах життєзабезпечення. Крім того, використання прогнозного модуля дозволить відображати характер і розміри можливої загрози, використовуючи просторовий аспект в інформації про надзвичайні ситуації (НС) і грунтуючись на картографічному способі подання інформації застосовувати необхідні заходи в тій чи іншій ситуації для цивільної оборони (ЦО).

На підставі наявних даних з'явиться можливість здійснення моделювання різних типів і видів аварій, моніторинг і прогнозування розвитку параметрів надзвичайних ситуацій до небезпечних і критичних значень. Інтегрована інформація надасть можливість прогнозування місця, часу і масштабу передбачуваного негативного впливів надзвичайних ситуацій різного характеру.

В якості кінцевого результату очікується отримати розробку технологічної моделі муніципальних геоінформаційних систем (МГІС) для завдань цивільної оборони (ЦО) і надзвичайних ситуацій (НС), з огляду на достоїнства і недоліки існуючих розробок.

Перелік посилань

  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.