Situational Awareness: менеджмент ЧС и сетевые технологии

Эффективный менеджмент в условиях чрезвычайных ситуаций различного масштаба – как повседневных (управление транспортными потоками), так и непредвиденных – невозможен без непрерывного и надёжного воссоздания быстро меняющейся ситуации во всей её полноте и документальности, не опосредованной какими-либо условностями (принцип Situational Awareness).

Это, в свою очередь, предполагает создание надёжной и гибкой архитектуры взаимообмена большими объемами информации, локализованной в пространстве и во времени и при этом не изолированной от общего контекста ситуации – и, в первую очередь, от её геопространственного контекста.

Интерпретация понятия «чрезвычайное происшествие» специфична в различных регионах. Так, в Европе менеджмент чрезвычайных ситуаций традиционно связывался с дорогами (транспортной инфраструктурой) и ДТП, в то время как в США основные усилия были направлены на малые и большие инциденты, как это изложено в Национальной Концепции Реагирования США.

Но как бы то ни было ключевым требованием, без которого адекватное реагирование в чрезвычайных ситуациях становится невозможным, является взаимообмен информацией и её анализ. Важнейшей компонентой такой информации является информация геопространственная – полученная различными способами, но обязательно актуальная, комплексная и точная:

• Информация о происшествии в реальном времени;
• Максимально актуальные изображения местности района ЧП, в том числе наземная съемка с различных ракурсов, и аэросъемка;
• Другие источники данных, характеризующие контекст местности, инфраструктуру в районе ЧП и в его окрестностях;
• Транспортная доступность района, в том числе альтернативные маршруты движения;
• Комплексная информация, представленная в едином координатно-временном пространстве (Situational Awareness).

Использование локализованной в пространстве-времени информации естественным образом ограничивается пропускной способностью используемых каналов передачи данных, а также возможностями их комплексной обработки. Основной задачей разработчиков ERDAS TITAN являлось устранение этих сдерживающих барьеров.

ERDAS TITAN: особенности архитектуры

ERDAS TITAN – среда, предназначенная для публикации данных отдельными пользователями с развитой архитектурой управления этими правами и с обеспечением закрытой и защищенной циркуляции информации. ERDAS TITAN предоставляет возможность доступа любого пользователя в соответствии с определёнными ему правами, к неограниченным объемам данных внутри организации, а также их последующего использования в различных приложениях – в том числе 3D-приложениях.

Основой для создания и интеграции данных является принципиально лишённая картографических искажений и глобальная среда – цифровой глобус, покрытый растровыми изображениями.

Основные характеристики ERDAS TITAN:

• Наличие инфраструктуры обмена данными и их визуализации;
• Возможность надежной публикации и обмена наборами данных "чрезвычайного реагирования" или наборами данных, которые были видоизменены в плановом порядке или созданы в срочном порядке в кризисных условиях;
• Наличие рабочей среды для интеграции наборов данных со сложной и разнообразной структурой в одно "вьюер просмотра", позволяющее просматривать их удалённым пользователям в реальном масштабе времени;
• Возможность публикации данных (при наличии соответствующих прав) непосредственно с места происшествия;
• Возможность внедрения данных во множество геоприложений без необходимости преобразования форматов или пофайловой загрузки данных;
• Наличие средств общения для обмена текстовой информацией в реальном времени,
• Situational Awareness (комплексность представления данных).

TITAN Master Server представляет собой сервер администрирования системы, отвечающий за управление регистрациями и правами пользователей системы. ERDAS TITAN GeoHub представляет собой виртуального "маклера", отвечающего за организацию взаимообмена и взаимодействия пользователей, каталогизирования данных, организацию связи с абонентами и передачу данных между пользователями ERDAS TITAN Client.

ERDAS TITAN GeoHub не является сервером хранения данных и не хранит их у себя; данные хранятся на локальным машинах пользователей системы. GeoHub выполняет роль механизма обмена, обрабатывая запросы пользователей и выполняя функцию "кэширования" данных. Возможно масштабирование системы – блочное размещение GeoHub для поддержания работы отдельных подразделений отдельным GeoHub.

Клиентское приложение ERDAS TITAN Client cостоит из Geospatial Instant Messenger (GeoIM) и 3D-вьюера Viewer, реализованного в географической системе координат (глобус). GeoIM - это компонент ERDAS TITAN Client, где данные публикуются, устанавливаются права пользования, просходит поиск данных, доступ к данным и чат в мессенжере, позволяющий обмениваться текстовой информацией, позволяя им информировать друг друга о собственных действиях.

Виртуальный глобус предоставляет пользователям возможность визуализировать локализованные данные в интерактивном режиме. Вьюер может быть использован как совместно с ERDAS TITAN Network, так и как самостоятельное приложение.

Пользователи получают возможность поиска, обнаружения, добавления данных из различных источников или непосредственного их создания.

Впоследствии данные и наборы данных могут быть сохранены в виде единой сцены или же в «Моем Мире» - интерактивной трёхмерной презентации, которая можно сделать доступной другим пользователям.

Визуальный контекст местности в виртуальном глобусе задан растровыми изображениями поверхности Земли, а также картографической информацией проекта OpenStreetMap.

После первой инсталляции ERDAS TITAN Network, пользователи сообщества получают возможность публиковать и потреблять данные посредством ERDAS TITAN Client.

Данные могут быть опубликованы как открытыми для всех пользователей, так и в «частной» сети - индивидуально для отдельных пользователей или же их групп. Данные становятся доступными сразу же после публикации.

Пользователи могут также получать данные, выложенные для просмотра в TITAN другими, и обрабатывать их с использованием различных приложений, в том числе с использованием виртуального глобуса TITAN Viewer 3D.

Имеется возможность комбинирования собственных данных и данных других пользователей наложением различных слоев для создания комплексных ("эклектичных") наборов данных со сложной структурой (mashup), работать с данными из веб-приложений, локализованной мультимедийной информацией, включая фото и видео, а также публикации их в собственном интерактивном 3D мире – "MyWorld" – делая их тем самым доступными всем членам сообщества.

Данные, выложенные в "Моем Мире" (MyWorld), могут использоваться другими пользователями в качестве основы для создания собственных данных или же для их комбинирования с другими аналогичными наборами данных.

Разрешение на просмотр и работу с данными устанавливаются и контролируются их авторами в рамках выделенных им прав. Характерная особенность TITAN – возможность дополнения процессов обмена данными прямым общением через IM, позволяющим интерактивно обсуждать ход работы. Это особенно важно в ситуациях кризисного управления, так как обеспечивает большую слаженность работ распределённого в пространстве коллектива в качестве единого целого, а в итоге - даёт возможность принимать более качественные, продуманные – и более оперативные решения.

В кризисных ситуациях возникает потребность агрегации информации различных структур в единое целое – общую оперативную картину.

Для этого необходима возможность простой интеграции данных в различных форматах с помощью виртуального глобуса, а также веб-приложений. Эти задачи позволяет решить Geospatial Instant Messenger (GeoIM) – инструмент поддержки различных форматов данных и их публикации.

Опубликованные в GeoIM данные трансформируются через слой преобразования форматов и автоматически выводятся в форматах Web Map Service (WMS), KML или в виде URL. Впоследствии эти данные можно использовать в различных приложениях - Google Earth, ERDAS IMAGINE, GeoMedia ArcMap, MapInfo, Microsoft Virtual Earth и многих других. GeoIM также поддерживает форматы OGC WMS, OGC WCS, ECWP и потоковую передачу в целый ряд приложений.

Управление в кризисных ситуациях

Одним из основных уроков, вынесенных после событий 9/11 и урагана Катрина, явилась необходимость устранения бессистемности управления в кризисной ситуации.

Так, одной из самых сложных проблем начального этапа работ явилось отсутствие адекватных ситуации бумажных карт, существенно осложнившее процесс принятия быстрых и осмысленных решений.

Обмен картографическим материалом на бумаге во время катастрофы – традиционный метод работы, однако он совершенно недостаточен для гибкого отслеживания ситуации и принятия оперативных и осмысленных решений.

Залогом эффективного кризисного реагирования является сочетание наличия базовых геоданных, возможностей быстрого сбора и локализации информации на месте происшествия – и объединения их воедино.

Сбор данных на месте может осуществляться с помощью мобильных устройств, геоинтерфейсов и геопроталов, объединяющих разнообразные источники информации.

Недавние катастрофы в США показали и доказали, что комбинирование информации из различных источников данных прессы, веб сайтов, отдельными гражданами является важнейшим фактором восстановления картины происшествия, и таким образом воссоздать модель ситуации можно более эффективно, чем с использованием возможностей специальных федеральных, региональных и муниципальных структур.

Однако такое комбинирование информации требует понимания особенностей нового подхода и новой культуры работы с локализованной в пространстве и во времени информацией. Такой подход и такая культура реализованы в ERDAS TITAN.

ERDAS TITAN предлагает также другие возможности. Пользователи, независимо от уровня квалификации и специальных знаний, могут получать доступ к файлам практически всех форматов, а также комбинировать и выкладывать их в MyWorld – своей собственной "индивидуально созданной оперативной картине" (User Defined Operating Pictures).

Другие, в свою очередь, могут постоянно отслеживать создаваемую картину, дополнять её собственными данными или данными, которые они получили от других пользователей, динамично создавая наиболее подходящую и репрезентативную картину происшествия.

ERDAS TITAN позволяет обеспечить как централизованный, так и децентрализованный доступ к данным. При этом стандартные хранилища данных открыты для доступa и доступны пользователям.

Пользователи, публикующие свои данные с места событий в различных форматах – как в векторном виде, так и в виде геопривязанных изображений, могут непрерывно обмениваться данными при наличии соответствующих полномочий без необходимости передачи данных через центральный сервер.

Возможен ввод данных непосредственно с места происшествия.

Обмен информацией является решающим моментом для менеджмента ЧП. Веб технологии, поддерживающие такой обмен, позволяют немедленно получать доступ к существующим данным при минимальных затратах и расширяют простоту их использования. ERDAS TITAN, являясь универсальной платформой для обмена геопространственными данными, даёт пользователям сети возможность передавать и получать данные "по требованию", минимизируя трафик в сети.

Возможность быстрого поиска и визуализации информации внутри сообщества или групп по интересам критически важна в самых различных ситуациях – особенно тогда, когда результат определяется способностью коллективной выработки адекватного решения в кризисной ситуации и в кратчайшие сроки.

Ирина Ветцель / R&D.CNews