Министерство РФ по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (МЧС России или просто МЧС) развивает межведомственное информационное взаимодействие и открывает публичный доступ к ряду своих картографических ресурсов.

Прошлой осенью в составе группы московских журналистов мне довелось побывать в НЦУКС (Национальный центр управления в кризисных ситуациях) МЧС России и познакомиться с установленной в нем геоинформационной системой (ГИС), базирующейся на технологиях ArcGIS компании Esri. Сейчас в развитии системы, запущенной в эксплуатацию в 2009 году, наступил новый этап: МЧС активно налаживает обмен картографической информацией с другими министерствами, учреждениями, организациями. Последний по времени эпизод относится уже к этому году: 12 января Сергей Шойгу посетил НЦУКС и в ходе визита заявил, что Министерство обороны намерено взять на вооружение технологии МЧС. Но обо всем по порядку.

Уровни и паспорта

МЧС поддерживает функционирование единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (ЧС). Иерархия управления в этой системе включает пять уровней, которые соответствуют административно-территориальному делению страны: федеральный, межрегиональный, региональный, муниципальный и уровень конкретных объектов. На трех верхних уровнях созданы центры управления кризисными ситуациями (ЦУКС) — федеральный (НЦУКС), девять межрегиональных (по одному для каждого федерального округа плюс московский) и 83 региональных; на муниципальном уровне действуют единые дежурные диспетчерские службы (ЕДДС), на уровне объектов — диспетчерские службы (ДС).

Главный центр обработки данных находится в НЦУКС, в восьми ЦУКС федеральных округов также есть свои ЦОДы несколько меньшего размера. Все подразделения подключены к общей ведомственной сети (МЧС — одно из первых министерств, для которого была поставлена задача обеспечить это). С начала нынешнего года ЦУКСы всех субъектов федерации располагают каналом в 4 Мбит / с. Широко используется видео­конференцсвязь — ею обеспечены 70 % муниципальных районов. Ежедневно с 6:30 до 7:00 по московскому времени в НЦУКС проходит совещание рабочей группы, возглавляемой заместителем министра МЧС, которое посвящено анализу ситуации за сутки. В 7:00 начинается видеоконференция: территории по очереди докладывают о своей ситуации, глава каждого муниципалитета, где есть проблемы, получает для своего сообщения полторы минуты. Если на территории все спокойно, глава соответствующей администрации присутствовать не обязан, но 50—60 % руководителей все равно подключаются и слушают, что расскажут соседи. К 8:00 у руководства НЦУКС есть полный срез информации по России.

Доклады о возникших чрезвычайных ситуациях (и мерах по ликвидации их последствий) поступают президенту России, председателю правительства, министру, некоторым другим высшим должностным лицам и — в обязательном порядке — в Генеральную прокуратуру. Средства спутниковой связи обеспечивают удаленную работу сотрудников МЧС с ресурсами ГИС — они могут подключаться к центральному серверу прямо из района бедствия.

Основой картографической инфраструктуры, построенной в МЧС, служат так называемые паспорта территорий, в которых описываются и классифицируются риски. Для паспортов также существует пять уровней — федеральный, уровни субъекта, муниципального района, муниципального образования и отдельного потенциально опасного объекта. Работа по структурированию рисков, созданию структуры паспорта и паспортизации территории заняла около двух лет, за это время удалось зафиксировать порядка 80 % необходимой информации. Информация из паспортов отображается на карте комплексного риска — соответственно для каждого муниципального образования там можно видеть, что и в какие периоды ему угрожает. Осенью прошлого года число паспортов территорий составляло 186   891; все они поддер­живаются в актуальном состоянии.

Многие риски носят циклический характер: скажем, опасность снежных заносов существует зимой, лесных пожаров — летом, наводнений — летом и весной и т. д.

Основные показатели, характеризующие обстановку на объектах и на территориях, — а их в действительности немного — обрабатываются модулем мониторинга, который реагирует на те случаи, когда значения выходят за допустимые границы или когда динамика становится неблагоприятной. При возникновении ЧС запускается блок «Управление», который определяет уровень её серьезности ситуации и отрабатывает соответствующий сценарий.

Блок «Прогноз развития обстановки» позволяет, используя паспорт территории (в котором заложена часть сценария), рассчитать, как будет развиваться ситуация. Ежедневно в 17:00 по московскому времени на основании данных федеральных структур формируется прогноз на следующие сутки с детализацией до муниципального уровня.

Любое опасное явление влияет на объект или территорию — так называемый полигон, — где возможны специфические риски, которые в результате данного явления возрастут. На карте такой полигон будет подсвечен. Сейчас эта визуализация присутствует в ведомственной сети МЧС; в дальнейшем карты с подсвеченными опасными районами планируется публиковать в Интернете для информирования населения. В настоящее время паспорта территорий являются статическими, и одно из ключевых направлений их совершенствования — «оживление» с применением разработанного Esri программного расширения для Microsoft Office, которое позволяет отображать карту в режиме реального времени и интегрировать картографические данные с портальной системой.

Моделирование

Как будет развиваться ЧС и как быстро удастся с ней справиться? Ответ на этот вопрос дает база вероятных ситуаций, разработанная на основании математических моделей. Чтобы оператор дежурной смены мог быстро оценить положение и отреагировать на случившееся, модели визуализируются, причем визуализацию можно получить в первые пять минут после происшествия. Для техногенных аварий модели разработаны очень подробно: например, известно, каким будет характер разрушений и поражений при взрыве газа на первом этаже пятиэтажки в центральном подъезде и каким — при взрыве в крайнем подъезде. Есть модели для пожаров на объектах ТЭК, для обледенения и снежных заносов на дорогах, для аварий в тоннелях.

Расчет распространения лесного пожара реализован как Web-сервис, то есть любой пользователь сети МЧС может самостоятельно построить модель пожара и определить, как быстро его кромка может подойти к деревне или (как на рис. 1) к железной дороге в наихудшем варианте развития событий. В 2012 году этот инструментарий освоили все подразделения МЧС. Используется очень простая модель, базирующаяся на небольшом количестве параметров. Оператор ставит точку на карте. Метеоданные подгружаются автоматически, а тип пожара (низовой или верховой), тип леса (лиственный или хвойный) и класс пожарной опасности задаются вручную.

Аналогичный расчет — через какое время (с вариантами в зависимости от параметров) пожар подойдет к значимому объекту — автоматически выполняется для пожаров, зафиксированных при спутниковой съемке. Стандартно эта информация передается в местное МЧС, главе администрации и собственнику земли.

В настоящее время находится в разработке модель подтопления населенных пунктов и территорий. Она тоже будет упрощенной, потому что стандартная методика слишком громоздка (требуется ввести около шестидесяти показателей, из которых больше половины — справочные).

Источники информации

Данные поступают в ГИС из нескольких источников, как принадлежащих МЧС, так и внешних. Система космического мониторинга у МЧС своя, она представлена четырьмя станциями приема спутниковых данных — во Владивостоке, Красноярске, Москве и Вологде, — а в будущем планируется соорудить также станции в Мурманске, Тикси и Анадыре, чтобы охватить северную часть страны. Дополнительно имеется возможность взаимодействия еще с 26 станциями приема и обработки космической информации, находящимися на территории России. Станции получают снимки — оптические, инфракрасные, радиолокационные — с тринадцати зарубежных спутников. Заканчивается отработка технологии, которая позволит принимать информацию с отечественных спутников «Канопус», «Метеор» и «Ресурс-ДК».

Как только спутник заходит в зону приема станции, она автоматически начинает принимать информацию. В ведомственной сети МЧС развернут портал, на котором данные спутниковой съемки отображаются уже в обработанном виде (см. рис. 2). Очаги пожаров — так называемые термоточки — помечаются желтым крестиком, если представляют особую опасность (в частности, находятся в пятикилометровой зоне инфраструктурных объектов, таких как ЛЭП, железная дорога или нефтепровод). Для каждой термоточки сразу формируется информационная строка с такими характеристиками, как номер, время, координаты, азимут и расстояние до ближайшего населенного пункта, тип пожара и др.

Обработка снимка требует от 25 минут до 1 часа 20 минут в зависимости от количества термоточек. После этого данные автоматически публикуются на портале и становятся доступными для всех, кто подключен к ведомственной сети МЧС. Ведением портала занимается красноярский центр МЧС. Еще одна система космического мониторинга, основанная на ArcGIS, — съемка по паводкам. МЧС ведет базу данных районов, опасных в отношении паводков, по всей территории России и в соответствии с заранее определенным графиком проводит съемки всех опасных участков. При обнаружении угрозы для населенного пункта или объекта инфраструктуры планируется более детальная спутниковая съемка, которая помогает уточнить ситуацию.

Аналогичным образом МЧС принимает сигналы от собственной геофизической службы и получает данные с международного геофизического сайта, и все сейсмические события также фиксируются в ГИС. Данные с мареографов — приборов, измеряющих колебания уровня моря, — обрабатываются отдельной системой оповещения о цунами, базирующейся на ОС Unix (что обеспечивает высокую надежность и скорость срабатывания). Система заблаго­временно отреагировала на волну, разрушившую АЭС в Фукусиме, так что нормативы оповещения и эвакуации жителей прибрежной полосы были выдержаны даже с запасом. (По расчетам опасности затопления не было, и расчеты в итоге оказались верными, но требовалось подстраховаться.)

Система радиационного мониторинга объединяет системы, установленные на объектах Росатома, и системы, построенные в субъектах РФ за счет федеральных целевых программ и местного бюджета. Такие системы действуют в Курской и Архангельской областях, активно строятся на Дальнем Востоке.

Для мониторинга ситуации в Москве МЧС использует данные от приборов, контролирующих состояние атмосферы. Так, взрыв магистрального газопровода на Озерной улице в 2009 году был практически мгновенно зафиксирован лидаром (лазерным радаром) — сигнал от него поступил в НЦУКС раньше, чем сообщение с места происшествия.

Росгидромет через Web-сервис передает в МЧС данные об опасных явлениях, которые наносятся на карту специалистами на местах (а не в центре). Ежедневно подкачиваются также данные со всех гидропостов Росводресурсов.

Министерство поддерживает Единую государственную систему информации об обстановке в Мировом океане и использует также систему мониторинга и контроля российских судов «Виктория», принадлежащую Минтрансу (сейчас в Минтрансе разработана новая система мониторинга — «Море», с которой система МЧС также интегрирована). Подгружаются данные о морских портах, даже с характеристиками причалов (какие классы судов могут швартоваться к такому-то причалу, какие погрузочно-разгрузочные работы там возможны), а «Морсвязьспутник» передал МЧС свои морские карты, где показаны фарватеры и справочные данные.

Карту автотрасс с указанием потенциально опасных участков министерству предоставляет Росавтодор, причем система разметки трасс (ее пришлось разработать) согласована с Росавтодором и ГИБДД. На сегодня специалисты НЦУКС поставили перед собой задачу обеспечить обновление информации на уровне Web-сервисов. РЖД передали МЧС карту железных дорог с данными по всем станциям. В момент нашего визита шел пилотный проект по организации Web-сервиса для передачи данных о воздушных коридорах и аэропортах от Федерального агентства воздушного транспорта (Росавиации). Данные о собственнике земли, на которой возникла чрезвычайная ситуация, МЧС подгружает из базы Росреестра (хотя поддерживает и свою базу аналогичного содержания).

Раскрыть карты

Поскольку ArcGIS — очень гибкая система, в нее можно подгружать практически любые картографические ресурсы — и ведомственные, и открытые, публично доступные в Интернете, такие как Google Maps, Wikimapia, карта «Яндекса», Народная карта «Яндекса» (правда, они несколько смещены относительно карт ArcGIS, потому что «Яндекс» использует другие проекции). Если на картах, имеющихся в ведомственной сети МЧС, отсутствует детализация нужного участка, можно попытаться перебрать другие источники — вдруг где-то этот участок показан лучше? Сотрудники НЦУКС активно пользуются такой возможностью.

Был у центра и опыт почти краудсорсинга (на самом деле «толпа» представляла собой довольно компактную группу). Когда произошло наводнение в Крымске, у МЧС не оказалось подробного плана города. Этого плана не было нигде — его вообще не существовало. Тогда специалисты НЦУКС обратились в сообщество OpenStreetMap, участники которого за сутки нанесли на карту все улицы с зонами подтопления, а чуть позже — временные пункты выдачи питания и медицинского обслуживания населения. В последующие дни карта Крымска уточнялась и постоянно поддерживалась в актуальном состоянии.

Этот эпизод — исключение, экстренные меры, вызванные экстренной необходимостью. Но в целом в МЧС придается большое значение как информированию населения, так и получению обратной связи: работает горячая линия, кроме того, три оператора НЦУКС ведут постоянный мониторинг Интернета и социальных сетей. На обновленном сайте министерства планируется открыть некоторые карты (уже есть карта пожарных частей и карта радиационно опасных объектов) и, возможно, сделать их интерактивными, чтобы посетитель сайта мог отметить точку на карте и написать свой комментарий.

Возвращаясь к информационному обмену с другими министерствами и ведомствами, стоит заметить, что ему может мешать и отсутствие регламентов такого обмена, и чисто техническая неготовность: нет ГИС, нет возможности перевести карты в векторный формат, создать Web-сервис. Частая ситуация — несогласованность описаний (например, для Минлесхоза основная характеристика лесного пожара — это его площадь, а для МЧС — периметр). Эти препятствия постепенно преодолеваются, государственные организации развертывают у себя ГИС и создают картографические порталы, позволяющие наладить взаимодействие. Важная роль принадлежит здесь Федеральной геоинформационной системе территориального планирования (ФГИС ТП), созданной Министерством регионального развития и официально запущенной в начале этого года. Все министерства и ведомства должны в обязательном порядке передать свои данные на портал ФГИС ТП и обеспечить их постоянное обновление, это контролируется на самом высоком уровне.

Первопроходцам всегда труднее — когда около двух лет назад МЧС начало работу по организации обмена картографической информацией, переговоры шли очень тяжело. Но усилия не пропали даром, сейчас процесс стал быстро набирать обороты. И если на ранних стадиях развития системы специалисты МЧС соглашались на передачу информации в той форме, о которой удавалось договориться, то теперь они настаивают на использовании Web-сервисов — универсального, надежного, защищенного и удобного механизма, получающего все большее распространение.