5D102 RIMADIMA an INTERREG III B CADSES NP project part-financed by the European Union Serwer Danych Przestrzennych SMAP narzędzie wspomagające system zarządzania kryzysowego w województwie śląskim. autor: Jędrzej Maksym inspektor wojewódzki Wydział Bezpieczeństwa i Zarządzania Kryzysowego Śl.UW ŚLĄSKI URZĄD WOJEWÓDZKI W KATOWICACH - 2008
1. Wstęp 26 kwietnia 2007 r. Sejm Rzeczypospolitej Polskiej uchwalił ustawę o zarządzaniu kryzysowym (Dz.U. 2007 nr 89 poz. 590) określając organy właściwe w sprawach zarządzania kryzysowego oraz ich zadania i zasady działania. Zgodnie z art. 14 ust. 5 tej ustawy zadania z zakresu zarządzania kryzysowego wojewoda wykonuje przy pomocy urzędu wojewódzkiego oraz zespolonych służb, inspekcji i straży, co na chwilę obecną stanowi kilkadziesiąt różnych jednostek administracji zespolonej i niezespolonej oraz 15 wydziałów własnych Urzędu Wojewódzkiego. Dodatkowo, na posiedzenia wojewódzkiego zespołu zarządzania kryzysowego wojewoda, w zależności od potrzeb, ma możliwość zaprosić ekspertów zewnętrznych (np. z regionalnych zarządów gospodarki wodnej, wojewódzkiego zarządu melioracji i urządzeń wodnych, IMGW). Przy takiej ilości współpracujących ze sobą instytucji szybka i niezakłócona wymiana informacji (zwłaszcza o charakterze przestrzennym) w przypadku wystąpienia zagrożenia jest praktycznie niemożliwa - m.in. z powodu braku narzędzi do prowadzenia takiej wymiany oraz niedostatecznego zinformatyzowania administracji. Dodatkowym czynnikiem negatywnym widocznym często w polskiej administracji publicznej jest nieusprawiedliwiona niechęć do dzielenia się posiadaną wiedzą oraz brak chęci zainicjowania szeroko pojętej współpracy na różnych szczeblach. 2. Powstanie systemu Jak do tej pory każda jednostka administracji rządowej, samorządowej, służba, inspekcja czy straż albo nie posiadała żadnego narzędzia wspomagającego podejmowanie decyzji czy wymianę informacji albo budowała takowe na własny rachunek i użytek co praktycznie uniemożliwia współpracę ze względu na przyjęte rozwiązania techniczne. Choć obecnie wiele instytucji posiada zaawansowane narzędzia GIS (jak ArcView, MapInfo czy MicroStation) to aplikacje te są raczej przeznaczone do wytwarzania i obróbki danych a nie ich konsolidacji i udostępniania. Ponad to nie wszystkie aplikacje tego typu są ze sobą kompatybilne, co generuje znaczne trudności w procesie wymiany informacji. Dodatkowym mankamentem jest brak regulacji dotyczących wymiany informacji i niechęć do dzielenia się nimi zwłaszcza, jeśli ich pozyskanie wymagało poniesienia kosztów. Wydział Bezpieczeństwa i Zarządzania Kryzysowego Śląskiego Urzędu Wojewódzkiego w Katowicach postanowił podjąć się zorganizowania takiego systemu, dzięki któremu wymiana informacji będzie procesem stosunkowo prostym i przyjaznym dla użytkownika. Zgodnie z koncepcją dostęp do informacji powinny mieć wszystkie jednostki zajmujące się zarządzaniem kryzysowym, samemu będąc jednocześnie źródłem informacji zasilających system, co automatycznie powinno zapewnić stałą aktualność danych. Do opracowania szczegółowego projektu przystąpiła firma ISPIK S.A. z Gliwic posiadająca spore doświadczenie w tworzeniu tego typu aplikacji, natomiast jako wykonawca całego systemu wyłoniona w przetargu została firma geodezyjno-kartograficzna Vertical Sp. z o.o. z Żor mająca już na swoim koncie podobne dokonania. Serwer danych przestrzennych SMAP powstał w 2007 r. w ramach projektu RimaDima (Risk Management, Disaster Management and prevention of natural hazards in mountanious and/or forested regions) współfinansowanego ze środków programu INTERREG IIIB CADSES. Jego głównym zadaniem jest ułatwienie i przyspieszenie wymiany informacji przestrzennych pomiędzy poszczególnymi elementami systemu zarządzania kryzysowego w województwie śląskim a co za tym idzie wspomaganie procesu podejmowania decyzji w sytuacjach kryzysowych oraz sprawniejsze planowanie i zarządzanie dostępnymi środkami.
3. Charakterystyka serwera danych przestrzennych Znając realia panujące w administracji publicznej jednym z głównych założeń systemu musi być minimalizacja kosztów użytkowania takiego rozwiązania. System pracuje w architekturze klient-serwer o strukturze trójwarstwowej (serwerwersja uproszczona-wersja zaawansowana), umożliwiając dostęp do funkcji systemu i danych z dowolnego stanowiska komputerowego w Wydziale oraz stanowiska w gminie lub powiecie poprzez sieć rozległą typu WAN (łącza zestawione lub Internet). Korzystanie przez użytkownika z SMAP w wersji uproszczonej nie wymaga wcześniejszego instalowania na własnym stanowisku komputerowym jakiegokolwiek oprogramowania dodatkowego natomiast w wersji zaawansowanej niezbędne jest wyłącznie zainstalowanie środowiska Java. System wykorzystuje technologie umożliwiające scentralizowane zarządzanie instalacją i aktualizacjami systemu tak więc użytkownik ma zawsze dostęp do najbardziej aktualnej wersji. Sercem omawianego systemu jest wydajny serwer mieszczący się w budynku Śląskiego Urzędu Wojewódzkiego w Katowicach. Poprzez zastosowane rozwiązania techniczne praca z danymi zgromadzonymi z różnych źródeł przez WBiZK nie powinna nastręczać problemów nawet tym instytucją, które nie posiadają szybkiego łącza internetowego. Dzięki zgromadzeniu w jednym miejscu wszelkiego rodzaju danych eliminuje się zjawisko rozproszenia i dublowania informacji. System obejmuje swoim zasięgiem zarówno dane rastrowe - w tym ortofotomapę województwa śląskiego (ok. 285 GB), dane wektorowe (w formacie ArcView i MapInfo) oraz bazę danych Szefa Obrony Cywilnej Województwa zawierającą m.in. informacje na temat władz i osób odpowiedzialnych za zarządzanie kryzysowe w powiatach i gminach wraz z danymi teleadresowymi a także zestawienie zagrożeń i zasobów znajdujących się na terenie województwa w podziale na powiaty i gminy (np. wykaz aptek i hurtowni farmaceutycznych, ujęć wodociągowych, sprzętu niezbędnego podczas akcji ratunkowych, parku maszynowego itp.). Dodatkowo serwer danych przestrzennych posiada wbudowaną bibliotekę procedur i komunikatów, dzięki czemu użytkownik (np. dyżurny operacyjny Wojewódzkiego Centrum Zarządzania Kryzysowego) ma łatwy dostęp do metodyki postępowania w przypadku różnych zdarzeń oraz gotowe formularze np. zarządzenie wojewody dotyczące ogłoszenia alarmu przeciwpowodziowego. 4. Możliwości systemu Szczegółowe wymagania odnośnie funkcjonalności systemu podzielone zostały na grupy tematyczne, związane z: zarządzaniem treścią i wyglądem mapy czyli mechanizmy posługiwania się środowiskiem okna mapy i wizualizacją danych przestrzennych, funkcjonalnością analityczną systemu tzn. docierania do informacji opisowej obiektów przestrzennych i ich selekcji przy wykorzystaniu różnorodnych metod, raportowaniem i wymianą danych jako mechanizmów tworzenia dokumentów wynikowych z analiz oraz import i eksport danych, narzędziami administracyjnymi zarządzanie systemem oraz jego użytkownikami. 4.1. Zarządzanie treścią i wyglądem mapy W zakresie zarządzania treścią i wyglądem mapy serwer danych przestrzennych (SMAP) w wersji zaawansowanej posiada funkcjonalności rozszerzone w stosunku do komercyjnych aplikacji dostępnych przez Internet. Są to: swobodne poruszanie się po mapie, zmiana skali mapy na żądanie do określonej przez użytkownika wartości, przybliżanie i centrowanie okna mapy do wskazanych przez użytkownika warstw tematycznych
i obiektów, swobodne komponowanie treści mapy, włączanie i wyłączanie widoczności wczytanych warstw tematycznych, tworzenie i zapamiętywanie dowolnych układów warstw tematycznych (globalnych i indywidualnych dla każdego z użytkowników) z możliwością ich późniejszego szybkiego przywoływania, obsługa dowolnej ilości warstw wektorowych i rastrowych a w szczególności możliwość doczytywania i usuwania wielu warstw tematycznych jednocześnie, zmiany kolejności ich wyświetlania w oknie mapy oraz korekta barw i ustawienia przeźroczystości dla warstw rastrowych, w celu zwiększenia czytelności treści prezentowanych map, definiowanie globalnych i indywidualnych ustawień graficznych w tym konfiguracji sposobu wyświetlania poszczególnych obiektów warstw tematycznych, w tym ich kolorów, kształtów, stosowanych symboli, grubości obrysów, stylów linii i wypełnień, etykiet, sposobów rozkolorowania (np.: według wybranych unikalnych atrybutów opisowych tych obiektów lub zdefiniowanych przedziałów ze zbiorów ich wartości liczbowych), opisywanie obiektów (etykietowanie), optymalizacja prezentowanych warstw tematycznych - w szczególności mechanizmów automatycznej zmiany treści i wyglądu okna mapy, interaktywnie reagujących na działanie użytkownika i polegających na włączaniu i wyłączaniu warstw tematycznych w zależności od aktualnie wybranej skali mapy. Ze względu na to, że różne jednostki stosują różne układy współrzędnych umożliwiono użytkownikom obsługę wielu układów współrzędnych, czyli możliwość zapisu w bazie danych a następnie wyświetlenia w środowisku okna mapy danych przestrzennych (wektorowych i rastrowych) zapisanych w różnych układach odniesienia (obsługiwane układy: 1942, 1965, 1992, 2000, UTM, WGS-84 ), wyświetlania danych przestrzennych w oknie mapy w jednym z dowolnych, zdefiniowanych w systemie układów odniesienia, możliwość zmiany aktualnego dla okna mapy układu odniesienia bez konieczności wychodzenia z systemu, przeliczania danych wektorowych w locie pomiędzy układami w momencie ich wczytywania z bazy danych do środowiska okna mapy (jeżeli w bazie danych są one zapisane w innym układzie niż wybrany w tym momencie dla środowiska okna mapy), Nie bez znaczenia jest także obsługa metadanych dotyczy możliwości wyszukiwania poszczególnych warstw tematycznych po zapisanych w zbiorze metadanych słowach/wartościach kluczowych z możliwością bezpośredniego przejścia do środowiska okna mapy i wyświetlenia wyszukanych warstw W wersji uproszczonej znacznie ograniczono niektóre możliwości. W zakresie zarządzania treścią i wyglądem mapy serwer danych przestrzennych (SMAP) w tej wersji ma możliwość obsługi w technologii HTML (portal WWW). Mapa jest powiązana z zestawami informacyjnymi umożliwiającymi gromadzenie dodatkowych informacji o dowolnych obiektach na mapie. Ponadto system umożliwia dostęp do mapy i danych związanych z pojedynczym powiatem bądź gminą oraz zawiera w sobie mechanizmy wyszukiwania. Jedną z funkcjonalności znanych także z innych portali jest wyznaczenie najkrótszej trasy dojazdu pomiędzy dwoma zadanymi punktami. Ponadto, w wersji uproszczonej, jedynie administrator może decydować o widoczności poszczególnych warstw tematycznych. 4.2. Narzędzia analityczne Funkcjonalność analityczna systemu związana jest z narzędziami pozwalającymi na selekcję obiektów przestrzennych przy wykorzystaniu różnorodnych metod, analizę ich parametrów geometrycznych oraz docieranie do atrybutów opisowych. Wszystkie wymagane funkcjonalności systemu dostępne są z poziomu środowiska okna mapy, jako element interfejsu użytkownika. Analizy możliwe są wyłącznie w wersji zaawansowanej i obejmują: różnorodny wybór obiektów danej warstwy tematycznej dotyczy to w szczególności możliwości selekcji przy wykorzystaniu warunków geometrycznych oraz przy pomocy warunków logicznych zakładanych na atrybuty opisowe obiektów (tzw. graficzny SQL). Jednocześnie użytkownik ma możliwości wykonywania selekcji obiektów na jednej lub wielu warstwach tematycznych. Możliwe jest także szybkie uzyskiwanie informacji na temat
wyszukanych obiektów a w szczególności możliwości natychmiastowego dostępu do wszystkich atrybutów opisowych obiektów oraz automatycznie wyliczonych ich parametrów graficznych (długości, obwodu, powierzchni) wraz z prezentacją w postaci formularzy tabelarycznych. Istotną funkcją pod względem analitycznym jest możliwość tworzenia buforów obiektów a związane w szczególności z możliwością tworzenia buforów wokół obiektów punktowych (o zadanym promieniu) i wielokątów (o zadanej odległości od granicy obiektu) oraz wzdłuż obiektów liniowych. Nie należy oczywiście zapominać o tak podstawowych narzędziach jak pomiary na mapie co obejmuje w szczególności realizację pomiaru odległości pomiędzy dwoma wskazanymi przez użytkownika punktami, długości łamanej określonej przez kolejno wskazywane punkty oraz powierzchni obszaru o kształcie dowolnego wielokąta. Z powodu spodziewanej dużej ilości danych umieszczonych na serwerze w różnych warstwach tematycznych umożliwiono wykonywanie podstawowych analiz przestrzennych dotyczy w szczególności wykorzystania przestrzennych zależności pomiędzy różnymi obiektami tej samej lub wielu różnych warstw tematycznych w celu poszerzenia możliwości selekcji o funkcje rozszerzania i zawężania oraz zawierania i przecinania. 4.3. Raportowanie i wymiana danych Funkcjonalność dotycząca raportowania i wymiany danych związana jest z mechanizmami tworzenia różnego rodzaju dokumentów wynikowych z przeprowadzonych w systemie analiz oraz z mechanizmami importu i eksportu danych. Dla jak pełnego i efektywnego wykorzystania zasobu informacji zgromadzonych na serwerze umożliwiono użytkownikom m.in. drukowanie wyświetlonej mapy lub jej fragmentu wraz z dołączonymi na życzenie operatora legendą, skalą mapy, rysunkiem podziałki liniowej, oznaczeniem kierunku północy i innych zdefiniowanych w systemie symboli dodatkowych. Umożliwiono także generowanie różnorodnych raportów, co obejmuje możliwość wywołania do podglądu, a następnie zapisania w wybranej lokalizacji lub wydruku dokumentów wygenerowanych w oparciu o przygotowane szablony oraz zastosowanie funkcji statystycznych do uzyskania nowych danych wtórnych. Możliwy jest także eksport wyświetlonych warstw tematycznych do plików w standardowych formatach rastrowych (np.: TIF, JPG, BMP) i wektorowych (np.: SHP/DBF) celem ich edycji lub wykorzystania w innych aplikacjach. Administrator ma także możliwość rejestracji i konfiguracji nowych warstw tematycznych oraz kontroli i administracji tym zasilaniem poprzez panel graficzny, do którego dostęp możliwy jest również z poziomu przeglądarki WWW. 4.4 Administracja Funkcjonalność związana z narzędziami administracyjnymi SMAP dotyczy przede wszystkim mechanizmów zarządzania systemem oraz jego użytkownikami. System jest wyposażony w graficzny interfejs wspierający administratora umożliwiając szybkie wprowadzanie zmian konfiguracyjnych bez konieczności wydawania komend w poziomu linii poleceń bezpośrednio do bazy danych. Dostęp do wszystkich narzędzi administracyjnych jest możliwy dla uprawnionych użytkowników z poziomu przeglądarki WWW przy wykorzystaniu bezpiecznego protokołu transmisji danych SSL. Administrator ma możliwość zarządzania użytkownikami (nadawanie i ograniczanie przywilejów konkretnym osobom w zakresie wglądu do danych i korzystania z określonych funkcji systemu) oraz przeglądu pełnego rejestru logowań do systemu i rejestrów umożliwiających przegląd zainstalowanych komponentów systemu (wersje, ostatnie aktualizacje) oraz przegląd wszystkich warstw tematycznych (statystyki, ostania aktualizacja, ostatnie użycie). Jako narzędzie przyjazne dla użytkownika serwer danych przestrzennych musiał zostać wyposażony w możliwość zgłaszania i odbierania przez administratora lub samych
użytkowników informacji o zauważonych błędach w jego działaniu i brakach w danych, wraz z procedurą dekretacji tych zgłoszeń do zainteresowanej osoby/komórki w celu podjęcia decyzji o ich obsłudze. 5. Podsumowanie Po całkowitym wdrożeniu Serwer Danych Przestrzennych SMAP będzie stanowił jedną z głównych platform wymiany informacji dla służb systemu reagowania kryzysowego w województwie śląskim będąc jednocześnie scentralizowaną bazą danych zawierająca informacje istotne z punktu widzenia zarządzania kryzysowego. Celem tego projektu nie jest konkurowanie z geoportalem czy innymi mapami internetowymi nie będzie to usługa widoczna dla społeczeństwa a jedynie narzędzie pracy, dzięki któremu Wojewoda będzie mógł skuteczniej realizować swoje zadania w zakresie zapewnienia współdziałania wszystkich jednostek organizacyjnych administracji rządowej i samorządowej działających na obszarze województwa, kierowania ich działalnością w zakresie zapobiegania zagrożeniu życia, zdrowia lub mienia oraz zagrożeniom środowiska, bezpieczeństwa państwa i utrzymania porządku publicznego, ochrony praw obywatelskich, a także zapobiegania klęskom żywiołowym i innym nadzwyczajnym zagrożeniom oraz zwalczania i usuwania ich skutków zgodnie z art. 15 ust. 4 Ustawy o administracji rządowej w województwie z dnia 5 czerwca 1998 r. (Dz.U. 1998 Nr 91 poz. 577). Ze względu na uwarunkowania prawne dotyczące materiałów geodezyjnych i kartograficznych nie zawsze istnieje możliwość ich udostępniania, dlatego też Wydział Bezpieczeństwa i Zarządzania Kryzysowego Śląskiego Urzędu Wojewódzkiego w Katowicach stworzył takie narzędzie, dzięki któremu, z czasem, to poszczególni użytkownicy będą stanowili źródło danych. Przyjęta zasada, według której każda jednostka zajmująca się zarządzaniem kryzysowym w województwie ma mieć dostęp do tego rodzaju informacji powinna w znacznym stopniu usprawnić pracę służb wchodzących w skład systemu reagowania kryzysowego. Bibliografia: 1. Projekt Serwera Danych Przestrzennych dla Wydziału Zarządzania Kryzysowego Śląskiego Urzędu Wojewódzkiego w Katowicach, 2007, ISPIK S.A., Gliwice; 2. Proponowany model Serwera Danych Przestrzennych, 2007, WZK Śl. U.W., Katowice; 3. Ustawa z dnia 26 kwietnia 2007 r. o zarządzaniu kryzysowym (Dz.U. 2007 nr 89 poz. 590); 4. Ustawa z dnia 5 czerwca 1998 r. o administracji rządowej w województwie (Dz.U. 1998 Nr 91 poz. 577). 5. Załącznik nr 1 do Specyfikacji istotnych warunków zamówienia OA AI II 323/45/07Szczegółowy opis przedmiotu zamówienia, 2007, Śl. U.W., Katowice