Свежий номер №47 (424) / ГИС для прогнозирования чрезвычайных ситуаций Дата публикации: 10.12.2001 Михаил Шахраманьян, director@ampe.ru Валерий Ларионов, planeta@amp.mtu-net.ru Михаил Прошляков, planeta@amp.mtu-net.ru Многим экстремальным природными и техногенным явлениям присущи пространственные и временные закономерности. Землетрясения происходят, как правило, на месте стыка тектонических плит и влияют на жизнь целых регионов. Паводки возникают либо от весеннего снеготаяния, либо от проливных дождей, после чего сотни рек выходят из берегов и затапливают огромные территории. Во время засух природные пожары ежегодно уничтожают миллионы гектаров лесных массивов по всему земному шару. К самым тяжелым последствиям приводят аварии на опасных объектах, вызванные землетрясениями, пожарами и наводнениями. Техногенный терроризм направлен на нанесение максимального ущерба в густозаселенных кварталах мегаполисов… В этих условиях геоинформационные технологии являются самым эффективным инструментом для создания системы прогнозирования и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций (ЧС). ВНИИ ГОЧС в кооперации с Центром исследования экстремальных ситуаций и Военно-инженерным университетом уже более десяти лет создает специализированную геоинформационную систему (ГИС) «Экстремум» - комплексное программное средство, включающее картографические и атрибутивные базы данных, модели для прогнозирования ЧС и их последствий, сценарии реагирования при землетрясениях, природных пожарах, наводнениях, техногенных катастрофах. ГИС работает в двух режимах - исследовательском и оперативном. Первый предназначен для решения научно-практических задач по заблаговременной оценке рисков; изучения различных факторов, влияющих на уровень риска; оценки эффективности мероприятий по его снижению и управлению им. Оперативный режим служит для определения эффективных мероприятий по немедленному реагированию на ЧС. В базах данных ГИС хранится как постоянная, так и периодически обновляемая информация, которая группируется в несколько информационных массивов:
Вся информация в системе представлена в формате MS Access (MDB) и может быть обработана при помощи любого языка программирования, поддерживающего этот формат. Предусмотрены и варианты экспорта/импорта данных в другие форматы (DBF, MIF-MID, Excel).
На основе разработанных во ВНИИ ГОЧС методик созданы математические модели прогнозирования ЧС, планирования мероприятий по смягчению их последствий и оперативному реагированию на них. Эти модели позволяют получить:
Блок программ, разработанных в среде MS Access на языке Visual Basic, позволяет оценивать последствия и индивидуальные риски при землетрясениях, наводнениях, пожарах в случае аварий на опасных объектах. Модели внутри блока подразделяются на следующие группы:
Комплексное применение этих моделей дает возможность оценить последствия первичного и вторичного воздействий опасных факторов, включая медицинскую, инженерную, пожарную и химическую обстановку, а также спрогнозировать индивидуальный риск населения. Кратко отметим особенности работы моделей, описывающих различные воздействия. Входными данными для оценки сейсмического риска являются карты общего сейсмического районирования, прогнозирующие уровень сейсмической опасности на установленный период времени для рассматриваемой территории. Прогноз сейсмической опасности представляет собой либо электронную карту с изображением зон сейсмической активности, либо набор возможных (сценарийных) эпицентров. Для каждой зоны или эпицентра задается повторяемость в интервале времени и вероятная магнитуда. В итоге формируется карта индивидуального сейсмического риска с пояснительной запиской, где в табличной форме приводятся результаты расчетов для каждого населенного пункта (квартала или строения). Для прогнозирования рисков от лесных пожаров и наводнений в состав ГИС включен отдельный модуль. Внушительная площадь региона, где возможны катастрофы (80 процентов территории России покрыто лесами, примерно столько же приходится на бассейны крупнейших рек Европы и Азии), и пространственная неопределенность мест возникновения очагов влияет на состав и объем информации, хранимой в базах данных ГИС. В них включена информация о 2500 пунктах наблюдения за пожарной обстановкой и о более чем 3000 водомерных постов на территории России. Исходными данными для оценки рисков служат результаты метеорологических прогнозов и наблюдений за изменением уровня воды в реках и за параметрами, характеризующими пожарную обстановку в лесных массивах (температурой, влажностью, количеством дней после дождя). Результатом расчета являются показатели зонирования территории по степени опасности за определенный промежуток времени и показатели индивидуального риска, которые оформляются в виде тематической карты и пояснительной записки.
В настоящее время в Российской Федерации насчитывается около 45 тысяч потенциально опасных объектов различного типа и ведомственной подчиненности. В зонах непосредственной угрозы жизни и здоровью людей (в случае техногенных ЧС) проживает около 80 млн. человек, то есть 55% населения страны. При оценке индивидуальных рисков от техногенных аварий с помощью специального модуля ГИС осуществляется:
Для реализации приведенной последовательности действий создан ГИС-проект, включающий три уровня детальности информации о возможных источниках опасности, элементах риска и местности. По результатам расчетов с использованием ГИС «Экстремум» Агентство по мониторингу и прогнозированию ЧС еженедельно дает долгосрочные, среднесрочные и краткосрочные прогнозы возможных ЧС. [i42430]
|