ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ

Объект исследования – чрезвычайные ситуации природного и техногенного характера в Украине, их динамика и последствия их реализации.

Цель работы – установление особенностей и закономерностей возникновения чрезвычайных ситуаций на территориальном уровне для разработки информационно-аналитической системы их оценки на основе создания модулей хранения, анализа и прогнозирования чрезвычайных ситуаций.

Идея работы заключается в построении и использовании динамических моделей для оценки и прогнозирования чрезвычайных ситуаций на территориальном уровне.

Методы исследований – систематизация, обобщение и статистический анализ данных о чрезвычайных ситуациях; математическое, объектно-ориентированное и имитационное моделирование; анализ структуры и способов разработки баз данных.

Назначение системы. Целью разработки информационно-аналитической системы оценки чрезвычайных ситуаций на территориальном уровне является повышение эффективности систем сбора, обработки и доведение оперативной информации о чрезвычайных ситуациях к заинтересованной части населения на основе современных информационных технологий.

Система оценки чрезвычайных ситуаций должна позволять:

· на основе применения информационного, организационного и программного обеспечения осуществить интеграцию, анализ и информационную поддержку принятия управленческих решений;

· обеспечить за счет использования коммуникационных средств распространение экологической информации в соответствии с уровнями доступа;

· расширить возможности экологических служб.

Задачи, ставящиеся перед системой оценки чрезвычайных ситуаций:

· ведение базы данных количественных показателей чрезвычайных ситуаций (количество возникших ЧС, количество погибших, количество пострадавших и т.д.);

· прогнозирование чрезвычайных ситуаций различных видов и уровней;

· расчет и анализ последствий нежелательных событий;

· вывод графической информации о ЧС (количество ЧС за месяц, за квартал, за год, по различным областям Украины);

· предоставление информации о методиках, лежащих в основе прогнозирования и расчета последствий, и Законах Украины, которые регламентируют отнесение чрезвычайной ситуации к тому или иному виду.

ПРЕДПОЛАГАЕМАЯ НАУЧНАЯ НОВИЗНА

В работе использовались данные сайта Министерства по вопросам чрезвычайных ситуаций за период с 2000 по 2006 гг. Среди информации, представленной на сайте, особое внимание заслуживают посуточные, ежемесячные и квартальные данные о возникновении ЧС. Однако информация представлена разрозненно, наблюдается отсутствие данных в отдельные периоды времени, что влечет за собой неопределенность и трудности при анализе чрезвычайных ситуаций. Эта информация требует систематизации, что послужило основой для разработки базы данных о ЧС, на которой базируется функционирование системы оценки чрезвычайных ситуаций.

Также сделан статистический анализ данных, выявлены закономерности возникновения и построены модели для прогнозирования чрезвычайных ситуаций того или иного вида (на данном этапе работы – модели автомобильных аварий и пожаров).

ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ АНАЛОГОВ

Перед тем, как предоставить информацию о существующих аналогах, хотелось бы отметить стремительный рост таких разработок, как за рубежом, так и на территории бывшего СНГ, что свидетельствует о повышении уровня ответственности человека перед его действиями.

Среди существующих зарубежных аналогов хотелось бы отметить следующие:

1. CALINE 4 Software - Caltrans Division of Environmental Analysis – компьютерная система для моделирования поступления в окружающую среды и распространения химических веществ - компонентов отработанных газов автотранспорта (http://www.dot.ca.gov/hq/env/air/calinesw.htm).

2. alphaCARES - Cumulative and Aggregate Risk Assessment Evaluation System – компьютерная система для оценки кумулятивных и агрегированных рисков (http://alphaCARES.org/).

3. RESRAD Codes – мощная компьютерная система для оценки радиационных и химических рисков Министерства энергетики США (http://web.ead.anl.gov/resrad/documents/).

4. Ecological Risk Analysis Tools and Applications – инструменты для оценки экологического риска (http://www.hsrd.ornl.gov/ecorisk/ecorisk.html).

Российские компьютерные программы и системы:

1. Медико-экологическая информационная система "МедЭкоРИСК - АТМОСФЕРА" – представляет собой специализированный пакет, позволяющий оценивать риск для здоровья, связанный с загрязнением атмосферного воздуха. Разработан для системы лабораторного мониторинга качества атмосферного воздуха. В дальнейшем была выпущена версия для включения в проекты Arc View GIS, а также для работы с программными продуктами, осуществляющими расчет полей приземных концентраций от источников выброса промышленных предприятий.

2. "ЭпиРиск-воздух" – разработана в рамках Проекта по управлению окружающей средой - ПУОС по заказу Федерального центра Госсанэпиднадзора. Программа предназначена для расчета рисков здоровью населения.

3. Программа "Оценка риска" – возможности: определение радиусов зон поражения при воздействии: избыточного давления во фронте воздушной ударной волны при взрыве ГПВС, теплового излучения пожаров пролива ЛВГЖ и ГЖ, "огненного шара" на человека; графическое представление результатов расчета.

4. Программа "Оценка ущерба" – возможности: определение количественной оценки экономического ущерба от аварий на опасных производственных объектах; оценка ущерба при расследовании аварии на опасном производственном объекте, разработке декларации промышленной безопасности, страховании ответственности организаций, эксплуатирующих опасные производственные объекты.

5. Программа "ТОКСИ" - возможности: определение количества поступивших в атмосферу ОХВ при различных сценариях аварии; пространственно-временное поле концентрации ОХВ в атмосфере; размеры зон химического заражения, определяемой по ингаляционной токсодозе; графическое представление результатов расчета.

6. Программа "ВЗРЫВЫ ТВС" - возможности: определение вероятности поражения людей и степени повреждения зданий, оценка радиусов возможных зон поражения; определение дополнительных характеристик взрыва ТВС: профиль ударной волны, параметры падающей и отраженной ударных волн, энергозапаса ТВС, расчет по различным сценариям аварий; Графическое представление результатов расчета.

7. DecisionPro 4.0 – интегрированный пакет, поддерживающий прогнозирование, деревья классификации, моделирование методом Монте-Карло, анализ Маркова и моделирование.

ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ ОЦЕНКИ И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ

В состав системы должен входить информационный сервер со специализированным программным обеспечением. Структурная схема информационно-аналитической системы анализа ЧС на территориальном уровне представлена на рисунке 1.

Рис. 1. Структурная схема информационно-аналитической системы анализа ЧС на территориальном уровне (в анимации: кадров - 12, циклов - 10)

На сервере будет установлено программное обеспечение, выполняющее такие функции:

· ввод, хранение, отображение и обработка информации о ЧС;

· предоставление справочных данных;

· предоставление графической информации о ЧС;

· выполнение расчетных задач системы;

· предоставление информации о ЧС в табличной форме (введенные и полученные в результате расчетов данные);

· организация информационного обмена между сервером и контролирующими организациями через сеть Интернет.

В состав информационно-аналитической системы входят такие блоки:

- база данных по возникшим чрезвычайным ситуациям;

- модуль прогнозирования, в котором осуществляется прогнозирование чрезвычайных ситуаций различных видов и уровней;

- модуль расчета и анализа последствий нежелательных событий (расчет экономического ущерба, индивидуального риска, ударной волны, количества пострадавших представителей флоры и фауны и т.д.);

- справочный модуль, включающий:

- методики, используемые для прогнозирования и расчета последствий;

- Законы Украины, которые регламентируют отнесение чрезвычайной ситуации к тому или иному виду.

Для реализации функции накапливания, хранения и воспроизводства информации используется база данных.

База данных включает такие таблицы и справочники:

- методики (используемые для расчетов);

- закон (Законы, лежащие в основе разделения чрезвычайных ситуаций по видам и уровням, а также необходимые при работе в данной области);

- чрезвычайная ситуация (хранятся данные о чрезвычайной ситуации: количественные характеристики, дата и место реализации, уровень, тип);

- справочник по видам чрезвычайных ситуаций;

- справочник по уровням чрезвычайных ситуаций;

- справочник регионов;

- справочники по месяцам и годам.

База данных имеет возможности ввода новой информации, просмотра имеющихся в наличии данных и их корректировки.

Вся система мониторинга работает под управлением программного обеспечения, которое обеспечивает реализацию основных функций системы.

Общая структура программного обеспечения представлена на рисунке 2.

Рис. 2. Общая структура программного обеспечения системы

С помощью программного обеспечения реализуется сбор и передача информации, осуществляются основные функции по представлению, обработке и накоплению данных.

Приведенная структура программного обеспечения позволяет обеспечить получение, хранение, обработку информации, доступ к ней с помощью Интернет. Доступ к системе имеет ограниченный характер: пользователь (гость) имеет возможность просмотра графической и табличной информации, справочных данных, полученных результатов прогнозирования и анализа последствий, но не имеет права внесения новых данных и проведения расчетных задач; оператор имеет те же права, что и гость, а также права внесения новых данных и проведения расчетных задач; администратор имеет полный доступ к системе, в т.ч. право изменения ее структурных элементов.

ВЫВОДЫ

Разработка информационно-аналитической системы оценки чрезвычайных ситуаций на территориальном уровне на данный момент является очень актуальной. Для заинтересованных в данной области людей существует очень мало информации, а особенно количественных данных для апробации своих разработок и идей.

Сущность и назначение мониторинга и прогнозирования – в наблюдении, контроле и предвидении опасных процессов и явлений природы, техносферы, являющихся источниками чрезвычайных ситуаций, а также динамики развития чрезвычайных ситуаций, определения их масштабов в целях решения задач предупреждения и организации ликвидации бедствий.

Необходимо подчеркнуть, что качество мониторинга и прогноза чрезвычайных ситуаций определяющим образом влияет на эффективность деятельности в области снижения рисков их возникновения и масштабов.

Система будет открыта для посещения, что решит проблему освещения состояния проблем природно-техногенной безопасности и защиты населения от чрезвычайных ситуаций и доведения этой информации до заинтересованных групп населения.

ЛИТЕРАТУРА

1. Національна доповідь про стан техногенної та природної безпеки в Україні у 2005 році – http://www.mns.gov.ua/annual_report/2006/8.pdf (28.04.2007).

2. Офіційний сайт МНС України // http://www.mns.gov.ua (19.04.2007).

3. Радаев Н.Н. Риски в ЧС природного и техногенного характера // Управление риском. – 2002. – №2. С. 24 – 31.

4. http://www.aeroreview.ru/?/pages/ma/ma_200504_040042/ma_200504_040042.htm – Л.Н.Александровская, "Методологические основы расчета и нормирования рисков в задачах обеспечения безопасности", журнал "Мир Авионики", 2005.04, стр. 40-42. (20.05.2007).

5. http://www.obzh.ru/pre – Электронное учебное пособие "Предупреждение и ликвидация чрезвычайных ситуаций"(20.05.2007).

Примечание: В настоящее время работа находится в стадии разработки, завершение планируется в декабре 2007 г. Окончательные результаты работы можно получить у автора после указанного срока.