Разработка ГИС при прогнозировании и ликвидации чрезвычайных ситуаций
|
Введение 3
El Теоретические аспекты применения ГИС в прогнозировании и мониторинге чрезвычайных ситуаций 5
1.1 Исследование ГИС для прогнозирования и ликвидации чрезвычайных
ситуаций 9
1.2 Разработка концептуальной модели ГИС прогнозирования и
ликвидации ЧС 15
1 Проектирование и разработка геоинформационной системы (ГИС ЧС) 22
1.1 Проектирование информационной системы 22
1.2 Разработка программного обеспечения 23
1.3 Разработка технической документации проекта 28
1.3.1 Назначение программы и выполняемые функции 28
1.3.2 Исследование данных и создание карт 28
1.3.3 Анализ данных 30
1.3.4 Условия применения 30
1.3.5 Входные и выходные данные 31
2 Расчет экономической эффективности внедрения программного обеспечения 33
Заключение 51
Список литературы 53
Приложение 56
El Теоретические аспекты применения ГИС в прогнозировании и мониторинге чрезвычайных ситуаций 5
1.1 Исследование ГИС для прогнозирования и ликвидации чрезвычайных
ситуаций 9
1.2 Разработка концептуальной модели ГИС прогнозирования и
ликвидации ЧС 15
1 Проектирование и разработка геоинформационной системы (ГИС ЧС) 22
1.1 Проектирование информационной системы 22
1.2 Разработка программного обеспечения 23
1.3 Разработка технической документации проекта 28
1.3.1 Назначение программы и выполняемые функции 28
1.3.2 Исследование данных и создание карт 28
1.3.3 Анализ данных 30
1.3.4 Условия применения 30
1.3.5 Входные и выходные данные 31
2 Расчет экономической эффективности внедрения программного обеспечения 33
Заключение 51
Список литературы 53
Приложение 56
В современном мире специализированным службам предстоит бороться не только с последствиями стихийных бедствий и природных катаклизмов. К природным явлениям теперь необходимо добавить широкий спектр возможных техногенных катастроф. К сожалению, нередко, природные и техногенные бедствия происходят одновременно или одно является следствием другого.
Специализированные подразделения министерства чрезвычайных ситуаций должны действовать быстро и решительно для спасения людей. Счет может идти на минуты. Решения должны приниматься оперативно. Для обеспечения такой оперативной работы, службам по ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций (ЧС) требуется оперативная и точная информация о происходящем, ведь от корректности и своевременности их действий зависят человеческие жизни. Требуемая информация должна обладать следующими свойствами:
— информация должна быть оперативной и отражать реальное состояние дел;
— информация должна быть достоверной;
— информация должна быть однозначно интерпретируемой и наглядной.
Для реализации последнего свойства (однозначная интерпретируемость и наглядность), во многих случаях используются геоинформационные системы (ГИС). ГИС - это информационная система, оперирующая пространственными данными. Разъясним также термин информационная система (ИС) и данные. ИС - это система, предназначенная для хранения, поиска и обработки информации, и соответствующие организационные ресурсы (человеческие, технические, финансовые и т.д.), которые обеспечивают и распространяют информацию.
С помощью ГИС можно разместить любую информацию и происходящей ЧС на картографической основе, следить и прогнозировать ее развитие.
Следует отметить, что работа ГИС ЧС невозможна без информации объективного контроля. Такой информацией для ГИС ЧС служат (в первую очередь) данные дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) получаемые с космических аппаратов (КА), беспилотных летательных аппаратов (БИЛА), самолетов и вертолетов. Для получения этих данных служит система космического мониторинга чрезвычайных ситуаций (СКМ ЧС) предназначенная для обеспечения территориальных органов МЧС России, а также органов управления Единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (РСЧС) в МЧС России. Данный аспект определил актуальность темы выпускной квалификационной работы.
Объектом исследования является процесс использования геоинформационных систем при прогнозировании и ликвидации чрезвычайных ситуаций.
Предметом является процесс разработки ГИС на базе МЧС.
Целью исследования является разработка ГИС при прогнозировании и ликвидации чрезвычайных ситуаций. Для достижения поставленной в работе цели был определен ряд задач:
1) изучить теоретические аспекты и область применения ГИС в прогнозировании и мониторинге чрезвычайных ситуаций;
2) провести анализ существующих разработок и функциональных данных в области проектирования геоинформационных систем;
3) разработать пакет прикладных программ на базе локальной ГИС управления рисками ЧС;
4) оценить качество внедрения ГИС и рассчитать экономическую эффективность разработки.
Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования:
— метод ГИС-анализа;
— литературного анализа;
— картографический.
Специализированные подразделения министерства чрезвычайных ситуаций должны действовать быстро и решительно для спасения людей. Счет может идти на минуты. Решения должны приниматься оперативно. Для обеспечения такой оперативной работы, службам по ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций (ЧС) требуется оперативная и точная информация о происходящем, ведь от корректности и своевременности их действий зависят человеческие жизни. Требуемая информация должна обладать следующими свойствами:
— информация должна быть оперативной и отражать реальное состояние дел;
— информация должна быть достоверной;
— информация должна быть однозначно интерпретируемой и наглядной.
Для реализации последнего свойства (однозначная интерпретируемость и наглядность), во многих случаях используются геоинформационные системы (ГИС). ГИС - это информационная система, оперирующая пространственными данными. Разъясним также термин информационная система (ИС) и данные. ИС - это система, предназначенная для хранения, поиска и обработки информации, и соответствующие организационные ресурсы (человеческие, технические, финансовые и т.д.), которые обеспечивают и распространяют информацию.
С помощью ГИС можно разместить любую информацию и происходящей ЧС на картографической основе, следить и прогнозировать ее развитие.
Следует отметить, что работа ГИС ЧС невозможна без информации объективного контроля. Такой информацией для ГИС ЧС служат (в первую очередь) данные дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) получаемые с космических аппаратов (КА), беспилотных летательных аппаратов (БИЛА), самолетов и вертолетов. Для получения этих данных служит система космического мониторинга чрезвычайных ситуаций (СКМ ЧС) предназначенная для обеспечения территориальных органов МЧС России, а также органов управления Единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (РСЧС) в МЧС России. Данный аспект определил актуальность темы выпускной квалификационной работы.
Объектом исследования является процесс использования геоинформационных систем при прогнозировании и ликвидации чрезвычайных ситуаций.
Предметом является процесс разработки ГИС на базе МЧС.
Целью исследования является разработка ГИС при прогнозировании и ликвидации чрезвычайных ситуаций. Для достижения поставленной в работе цели был определен ряд задач:
1) изучить теоретические аспекты и область применения ГИС в прогнозировании и мониторинге чрезвычайных ситуаций;
2) провести анализ существующих разработок и функциональных данных в области проектирования геоинформационных систем;
3) разработать пакет прикладных программ на базе локальной ГИС управления рисками ЧС;
4) оценить качество внедрения ГИС и рассчитать экономическую эффективность разработки.
Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования:
— метод ГИС-анализа;
— литературного анализа;
— картографический.
Разработанное программное обеспечение позволит региональным подразделениям МЧС вести операционную деятельность в случае отсутствия доступа к федеральной ведомственной системе МЧС.
Ведение оперативной обстановки и справочной информации в автоматизированной информационной системе МЧС России на основе использования Web-технологии и карт текущей обстановки реализовано в виде 3-х уровневой иерархической системы Web-слайдов, представляющих собой карты текущей обстановки и презентации, переведенные в формат html и связанные в структурированную систему с использованием гиперссылок. В ходе разработки ГИС ЧС были получены следующие параметры. На первом (верхнем) уровне системы Web-слайдов представлена карта текущей обстановки на территории Российской Федерации. Диалоговое окно карты текущей оперативной обстановки на территории Российской Федерации включает следующие элементы:
— заголовок карты («Карта текущей обстановки на территории Российской Федерации»);
— картооснову территории России с делением на федеральные округа и с нанесенной текущей оперативной обстановкой;
— условные обозначения, используемые для представления текущей обстановки (обозначения техногенных, природных, биолого-социальных чрезвычайных ситуаций, ЧС, произошедших за сутки, и ЧС, находящихся на контроле);
— краткие справочные данные по основным видам ЧС и циклических рисков (природные и техногенные пожары, обнаружение взрывоопасных предметов, дорожно-транспортные происшествия, ЧС на акваториях, подтопления населенных пунктов), произошедшим за сутки, количество погибших, пострадавших, сведения по ущербу от ЧС;
— дата и время обновления представленной информации;
гиперссылки для перехода на карты г. Туапсе и Туапсинского
района;
— сведения о должностном лице ОДС, ответственном за представление данных на карте текущей обстановки на территории Российской Федерации.
Оперативная обстановка отображается на карту текущей обстановки на территории Российской Федерации путем расстановки условных обозначений техногенных, природных и биолого-социальных ЧС совместно со знаками «ЧС, произошедшие за сутки» (красный круг) и «ЧС, находящиеся на контроле» (синий круг). Внутри круга указывается число ЧС, соответствующих ЧС данного типа (с делением «за сутки» и «на контроле»).
Таким образом, на контуре территории региона может быть максимально размещено 6 условных обозначений - возможные комбинации обозначений техногенных, природных и биолого-социальных ЧС, а также знаков «ЧС, произошедшие за сутки» и «ЧС, находящиеся на контроле».
Затраты на разработку программы у разработчика составили 7 179 107 руб. Разработанное ПО позволяет получить значительную экономию трудовых, материальных и финансовых расходов в процессе эксплуатации пользователем по сравнению с базовым вариантом программного модуля обработки и отображения картографической информации на цифровой карте местности. Экономия трудовых ресурсов связана с сокращением трудоемкости выполняемых работ, материальных ресурсов - со снижением расходов на материалы (бумагу, магнитные диски), финансовых - с уменьшением денежных расходов (статьи «прочие затраты», «накладные расходы»). Реализация проекта ПО позволит заказчику снизить трудоемкость решения задач и сократить простой сервиса. Все затраты заказчика окупятся в первом году эксплуатации ПО. Проект представляется эффективным и полезным для заказчика.
Ведение оперативной обстановки и справочной информации в автоматизированной информационной системе МЧС России на основе использования Web-технологии и карт текущей обстановки реализовано в виде 3-х уровневой иерархической системы Web-слайдов, представляющих собой карты текущей обстановки и презентации, переведенные в формат html и связанные в структурированную систему с использованием гиперссылок. В ходе разработки ГИС ЧС были получены следующие параметры. На первом (верхнем) уровне системы Web-слайдов представлена карта текущей обстановки на территории Российской Федерации. Диалоговое окно карты текущей оперативной обстановки на территории Российской Федерации включает следующие элементы:
— заголовок карты («Карта текущей обстановки на территории Российской Федерации»);
— картооснову территории России с делением на федеральные округа и с нанесенной текущей оперативной обстановкой;
— условные обозначения, используемые для представления текущей обстановки (обозначения техногенных, природных, биолого-социальных чрезвычайных ситуаций, ЧС, произошедших за сутки, и ЧС, находящихся на контроле);
— краткие справочные данные по основным видам ЧС и циклических рисков (природные и техногенные пожары, обнаружение взрывоопасных предметов, дорожно-транспортные происшествия, ЧС на акваториях, подтопления населенных пунктов), произошедшим за сутки, количество погибших, пострадавших, сведения по ущербу от ЧС;
— дата и время обновления представленной информации;
гиперссылки для перехода на карты г. Туапсе и Туапсинского
района;
— сведения о должностном лице ОДС, ответственном за представление данных на карте текущей обстановки на территории Российской Федерации.
Оперативная обстановка отображается на карту текущей обстановки на территории Российской Федерации путем расстановки условных обозначений техногенных, природных и биолого-социальных ЧС совместно со знаками «ЧС, произошедшие за сутки» (красный круг) и «ЧС, находящиеся на контроле» (синий круг). Внутри круга указывается число ЧС, соответствующих ЧС данного типа (с делением «за сутки» и «на контроле»).
Таким образом, на контуре территории региона может быть максимально размещено 6 условных обозначений - возможные комбинации обозначений техногенных, природных и биолого-социальных ЧС, а также знаков «ЧС, произошедшие за сутки» и «ЧС, находящиеся на контроле».
Затраты на разработку программы у разработчика составили 7 179 107 руб. Разработанное ПО позволяет получить значительную экономию трудовых, материальных и финансовых расходов в процессе эксплуатации пользователем по сравнению с базовым вариантом программного модуля обработки и отображения картографической информации на цифровой карте местности. Экономия трудовых ресурсов связана с сокращением трудоемкости выполняемых работ, материальных ресурсов - со снижением расходов на материалы (бумагу, магнитные диски), финансовых - с уменьшением денежных расходов (статьи «прочие затраты», «накладные расходы»). Реализация проекта ПО позволит заказчику снизить трудоемкость решения задач и сократить простой сервиса. Все затраты заказчика окупятся в первом году эксплуатации ПО. Проект представляется эффективным и полезным для заказчика.
Подобные работы
- Применение геопространственной информации для управления пожарными подразделениями
Магистерская диссертация, техносферная безопасность. Язык работы: Русский. Цена: 5000 р. Год сдачи: 2023 - ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СИСТЕМЕ
МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД НА ЮГО-
ВОСТОКЕ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН
Дипломные работы, ВКР, картография. Язык работы: Русский. Цена: 4900 р. Год сдачи: 2018 - Организации мониторинга природных сред
Дипломные работы, ВКР, экология и природопользование. Язык работы: Русский. Цена: 5900 р. Год сдачи: 2016 - Анализ усыхания лесов в результате воздействия пожаров по данным
дистанционного зондирования Земли
Бакалаврская работа, география. Язык работы: Русский. Цена: 4700 р. Год сдачи: 2023 - ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА ПЕНЗЕНСКОЙ ОБЛАСТИ
Дипломные работы, ВКР, информационные системы. Язык работы: Русский. Цена: 4385 р. Год сдачи: 2024 - Исследование информативности данных дистанционного зондирования для анализа пожарной опасности территории
Бакалаврская работа, информационные системы. Язык работы: Русский. Цена: 5600 р. Год сдачи: 2016