Szkoła Główna Służby Pożarniczej TECHNIKI SATELITARNE w ZARZĄDZANIU KRYZYSOWYM Studium użyteczności dr Marcin Smolarkiewicz konsultacja: prof. Jerzy Wolanin DNI TECHNIK SATELITARNYCH KOSMOS NA WYCIĄGNIĘCIE RĘKI Warszawa, 23.06.2007
Zarządzanie kryzysowe PRZYGOTOWANIE ZAPOBIEGANIE REAGOWANIE ODBUDOWA ZAPOBIEGANIE prawo miejscowe rozwiązania inżynierskie likwidacja źródeł ryzyka bezpieczne substytuty planowanie przestrzenne edukacja społeczna świadomość społeczna ochrona środowiska PRZYGOTO REAGOWANIE ODBUDOWA finanse koordynacja WANIE szkolenia planowanie ćwiczenia logistyka sprzęt łączność pomoc zewnętrzna opieka psychospołeczna opieka socjalna
Główne kierunki rozwoju technik satelitarnych Obserwacja satelitarna Trendy rozwojowe* istotne z punktu widzenia zarządzania kryzysowego Skracanie czasu od zamówienia do otrzymania zobrazowania satelitarnego i częstsza aktualizacja danych. Rozwój możliwości pozyskiwania obrazów niezależnie od zachmurzenia i oświetlenia. Dążenie do pozyskiwania obrazu o możliwie dobrej rozdzielczości. Uzyskiwanie szczegółowych informacji o właściwościach fizykochemicznych obserwowanego obszaru. Pojawienie się możliwości bezpośredniego odbierania obrazów przez wielu użytkowników jednocześnie. Rozwój globalnie zintegrowanych baz danych oferujących dostęp do informacji. * Projekt celowy FORESIGHT "Ocena perspektyw i korzyści z wykorzystania technik satelitarnych
Główne kierunki rozwoju technik satelitarnych Nawigacja satelitarna Trendy rozwojowe* istotne z punktu widzenia zarządzania kryzysowego Wzrost dostępności sygnału na całej powierzchni Ziemi, także w miastach i terenach górzystych. Wspomaganie nawigacji satelitarnej w miastach usługami pozycjonowania w oparciu o sieci komórkowe (GSM). Wzrost dostępności sygnałów korekcyjnych (zwiększających dokładność pomiarów) naziemnych (DGPS), satelitarnych (EGNOS, WAAS, MSAS) i docelowo zintegrowanych z sygnałem nawigacyjnym. * Projekt celowy FORESIGHT "Ocena perspektyw i korzyści z wykorzystania technik satelitarnych
Główne kierunki rozwoju technik satelitarnych Łączność satelitarna Trendy rozwojowe* istotne z punktu widzenia zarządzania kryzysowego Wzrost dostępności, a co za tym idzie możliwość zapewnienia łączności na obszarach, gdzie nastąpiła dysfunkcja systemów naziemnych. Rozwój zintegrowanych systemów łączności satelitarnej umożliwiający przesyłanie tej samej informacji jednocześnie do wielu użytkowników. Potencjalna miniaturyzacja odbiorników bez utraty przepustowości łączy. Ograniczenie kosztów dostępu do łączności satelitarnej. * Projekt celowy FORESIGHT "Ocena perspektyw i korzyści z wykorzystania technik satelitarnych
Synergia Zakres technik satelitarnych Konstelacje satelitów. Platformy stratosferyczne. Techniki naziemne (GSM) Efektywne zarządzanie w sytuacjach kryzysowych staje się możliwe w momencie SYNERGII informacji otrzymywanych ze wszystkich dostępnych źródeł.
Poszukiwanie wartości dodanej Techniki satelitarne = Informacja Dostęp do informacji = Sprawność działania INFORMACJA element wiedzy komunikowany, przekazywany komuś za pomocą języka lub innego kodu; także to, co w danej sytuacji może dostarczać jakiejś wiedzy. PRAWDZIWA ZWIĘZŁA PRZEJRZYSTA UŻYTECZNA AKTUALNA
Poszukiwanie wartości dodanej Łączność Niezależność od nadajników naziemnych W przypadku rozległych zagrożeń powodujących dysfunkcję naziemnych systemów komunikacji (powodzie, pożary lasów), łączność satelitarna staje się niezbędna na poziomie taktycznym i strategicznym (dowodzenie w strukturze powyżej pojedynczego odcinka bojowego).
Poszukiwanie wartości dodanej Łączność Terminale satelitarne 1. Koordynacja działań w miejscach o ubogiej infrastrukturze komunikacyjnej oraz wymagających zgrania działań w przestrzeni (np. poszukiwań osób zaginionych). 2. Dostępność do jednoznacznej informacji dla szerokiego grona użytkowników. 3. Dostęp do identycznego obrazu sytuacji dla dowódców wszystkich jednostek służb ratowniczych i podmiotów współdziałających, jak również lepszy przepływ informacji dotyczącej obszarów przyległych do bezpośrednio zagrożonych. 4. Możliwość rozgraniczenia społeczeństwa. na informacje dla służb oraz dla
Poszukiwanie wartości dodanej Nawigacja Śledzenie transportu materiałów niebezpiecznych Chlor H [cm] H [cm] Koszalin Gdańsk Koszalin Świnoujście Amoniak Elbląg Tczew Białogard Suwałki Olsztyn Szczecin Iława Świecie Ełk Ostrołęka Szczecin Kostrzyń Kunowice Poznań Ciechanów Kunowice Warszawa Konin Leszno Zielona Góra Kalisz Kalisz Wałbrzych Włocławek Ciechanów Warszawa Siedlce Łódź Skierniewice Brzeg Dolny Brzeg Dolny Jelenia Góra Toruń Konin Leszno Zielona Góra Wrocław Opole Piotrków Tryb. Częstochowa Katowice Kraków Kielce Lublin Jelenia Góra Wałbrzych Tarnobrzeg Radom Wrocław Opole Częstochowa Kielce Katowice Tarnów Cieszyn Nowy Sącz Tarnów Rzeszów Cieszyn Medyka Białystok Płock Poznań Siedlce Łódź Skierniewice Ostrołęka Bydgoszcz Inowrocław Kostrzyń Włocławek Płock Olsztyn Iława Świecie Piła Toruń Ełk Tczew Białystok Suwałki Elbląg Świnoujście Białogard Piła Bydgoszcz Inowrocław Gdańsk Kraków Nowy Sącz Lublin Tarnobrzeg Rzeszów Medyka
Poszukiwanie wartości dodanej Nawigacja Zarządzanie natężeniem ruchu Wykorzystanie GPS przy rozpowszechnieniu tej technologii pozwala na modelowanie i prognozowanie natężenia ruchu pojazdów. Modele przepływowe budowane w oparciu o dane z pojazdów monitorowanych oraz wykorzystanie zdjęć satelitarnych do pomiarów natężenia ruchu pozwala na sprawne zarządzanie transportem kołowym na dużą skalę. Efektywny przepływ w transporcie kołowym jest kluczowy dla zarządzania w sytuacjach kryzysowych.
Poszukiwanie wartości dodanej Nawigacja Zarządzanie natężeniem ruchu zalety 1. Modelowanie ruchu na liniach transportu. 2. Automatyczne udrażnianie dróg i uniemożliwianie korków poprzez wcześniejsze reagowanie. 3. System automatycznego powiadamiania o wypadku w chwili aktywacji poduszki powietrznej. 4. Usprawnienie przejazdu jednostek służb niosących pomoc poszkodowanym w zdarzeniu z jednoczesnym zachowaniem funkcjonowania systemu transportu cywilnego. 5. Usprawnienie systemu zarządzania siłami i środkami na obszarach o ubogiej infrastrukturze dróg. wystąpienia
Studium przypadku - POWÓDŹ
Studium przypadku - POWÓDŹ Powódź Techniki satelitarne, a modele numeryczne Wartość dodana: Uzyskiwanie bieżących poprawek do modeli z zobrazowań satelitarnych w celu zwiększenia dokładności obliczeniowej (w paśmie widzialnym, podczerwieni, radarowe). Bardziej realne planowanie na poziomie strategicznym. Wymaganie: wymaga otwartych modeli obliczeniowych, pozwalających na wprowadzanie poprawek do warunków brzegowych w trakcie trwania powodzi oraz dających możliwość startu obliczeń od zadanej sytuacji.
Studium przypadku - POWÓDŹ Powódź Techniki satelitarne, a zarządzanie Poszukiwanie odpowiedzi na pytania: 1. Gdzie woda znajdzie się w najbliższym czasie i jakie będzie miała parametry fizyczne? 2. Jak powódź wpłynie na dysfunkcję obszaru przyległego tzn. jaki jest pośredni wpływ powodzi na obszary gdzie ona nie występuje? 3. Którędy wyznaczać drogi przemieszczania sił i środków? 4. Jak zapobiec dysfunkcji systemów transportu naziemnego? Tylko obraz satelitarny jest w stanie pokazać rozległość obszaru zaburzenia.
Studium przypadku - POWÓDŹ Powódź Techniki satelitarne, a analiza ryzyka Analiza ryzyka z wykorzystaniem zdjęć satelitarnych i obliczeń numerycznych umożliwia podejmowanie decyzji w oparciu o rzeczywiste ryzyko, a nie prognozę rozwoju zagrożenia (wnoszone również dzięki korekcie modeli w czasie rzeczywistym). Koncentracja sił i środków w miejscu gdzie istnieje realna potrzeba i szansa obniżenia skutków powodzi, zanim ona dotrze do zagrożonego obszaru.
Studium przypadku - POWÓDŹ Powódź Techniki satelitarne, a analiza ryzyka W przypadku wykorzystania zdjęć możliwe jest szacowanie prędkości fali powodziowej. Poszerzenie tej informacji o głębokości spodziewanej powodzi w poszczególnych sektorach obszaru zagrożonego (jeszcze nie zalanego) pozwala na określenie wartości energii powodującej zniszczenie mienia. Optymalizacja zarządzania dzięki możliwości określenia podatności obiektów infrastruktury krytycznej na oddziaływanie fali powodziowej. Szacowanie czasu jaki pozostał do zniszczenia obiektu!
Studium przypadku - POWÓDŹ Powódź Techniki satelitarne, a analiza ryzyka Straty = funkcja prędkości i głębokości wody. za J. Wolanin, Zarys teorii bezpieczeństwa obywateli Warszawa 2005 fali powodziowej B. Twaróg, Obliczanie rzeczowych strat powodziowych w testowej dolinie z wykorzystaniem aplikacji GIS
Studium przypadku - POWÓDŹ 1 2 4 3 Energia kinetyczna RYZYKO 5 6 Gęstość zaludnienia jako parametr określający ryzyko utraty życia!
Studium przypadku - POWÓDŹ Głębokość wody : 3 m Prędkość wody 1 m/s Konstrukcja: trwała Ryzyko: NISKIE Głębokość wody : 1 m Prędkość wody 6 m/s Konstrukcja: naruszona Ryzyko: WYSOKIE SZPITAL A SZPITAL B Określenie czasu jaki pozostał na podjęcie decyzji jest kluczową informacją!
Studium przypadku - POWÓDŹ Powódź Analiza ryzyka modelowanie powodzi
Studium przypadku - POWÓDŹ GIS MONITORING KOREKTA SATELITARNA MODELOWANIE BEZ KOREKTY PLANOWANIE MODELOWANIE Z KOREKTĄ WERYFIKACJA PRZEZ RZECZYWISTOŚĆ
Studium przypadku POŻARY LASÓW
Studium przypadku POŻAR LASU Pożar lasu Źródło: IGIK Techniki satelitarne, a badanie stopnia wysuszenia ściółki Prognozowanie rozwoju zagrożenia
Wnioski Wykorzystanie technik satelitarnych: 3. Umożliwia aktualizację i weryfikacja obliczeń modelowych rozwoju zagrożeń w czasie rzeczywistym. 4. Wspomaga aktualizację GIS. 5. Pozwala na prognozowanie oddziaływania zagrożenia na otoczenie (analiza ryzyka), dając czas na weryfikację planów działania na poziomach taktycznym i strategicznym efektywne zarządzanie siłami i środkami. 6. Umożliwia globalną analizę strat wywołanych zagrożeniami rozległymi w czasie i w przestrzeni.
Gdzie jeszcze Wykorzystanie: Trzęsienia ziemi (monitorowanie, reagowanie, odbudowa) Tąpnięcia górnicze (mapy osadzeń, analiza prędkości i tempa zmian) Klęski żywiołowe (analiza wysuszenia gleb, rodzaje i stan roślinności) i INNE
Co w przyszłości? Zadania przed nami: 1. Rozwój (modele, techniki, procedury działania)? 2. Zmiany organizacyjne? 3. Zmiany legislacyjne?
Kontakt Szkoła Główna Służby Pożarniczej ul. Słowackiego 52/54 01-629 Warszawa dr Marcin Smolarkiewicz Centrum Edukacji Bezpieczeństwa Powszechnego e-mail: mmsmolarkiewicz@sgsp.edu.pl tel.: 0 22 56-17-358