«ГИС для Залива»

Источник: статья в ArcNews, зима 2005-06 гг.

Геологическая служба США (USGS), государственное Агентство геопространственной разведки (NGA) и Департамент национальной безопасности (DHS) сформировали базу данных ГИС для областей, затронутых ураганами Рита и Катрина, предоставив большие объёмы данных организациям, отвечающим за действия при возникновении стихийных бедствий.

«ГИС для Залива» (GIS for the Gulf - GFG) объединила данные из многих систем в одном ГИС-хранилище Национальной модели данных, разработанной USGS. Система обеспечивает поддержку принятия решений, предоставляя ресурсы для долговременной деятельности по восстановлению и реконструкции и помогая в подготовке к будущим сезонам ураганов. Национальный офис геопространственной программы (NGPO) в составе USGS планирует, что GFG будет служить основой проекта по включению ГИС в мониторинг всей территории страны. Мониторинг основывается на партнерском сотрудничестве организаций местного уровня, федеральных и региональных агентств, способствующем управлению и обмену данными. Партнерство объединило организации в масштабе страны, использующие такие инструменты, как Правительственный ГИС-портал (Geospatial One-Stop - GOS) и Национальная карта.

Такой подход влечет за собой разработку модели данных и включение в неё разнообразной информации. ГИС для Залива – первый пример комплексного целевого охвата крупной географической области. На основе полученного опыта будут выполняться подобные проекты реагирования на чрезвычайные ситуации, такие как Проект Родина (Project Homeland) и другие проекты немедленного реагирования.

Ураган Рита, показанный в ArcGIS (данные о погоде предоставлены Meteorlogix).

"Мы работали с несколькими правительственными агентствами над осуществлением этого варианта объединения отдельных ГИС-систем для соответствия различным требованиям, – говорит Джек Данджермонд, президент ESRI. – В этой работе для поддержания нового уровня сотрудничества, объединения и интеграции использованы преимущества Национальной инфраструктуры пространственных данных (NSDI), Национальной карты, Одношагового доступа к геопространственным данным (GOS) и других моделей. Это послужит стимулом для разработки более крупных, интегрированных приложений и обмена данными между различными организациями".

В рамках этих разработок DHS, ESRI, NGA и USGS развили и расширили существовавший GOS-портал, чтобы предоставить доступ к базе данных «ГИС для Залива» через простые и легкие в использовании приложения из набора приложений современного ГИС-портала. Кроме того, эти организации совместно работают над способом интеграции ГИС в государственную базу данных, который применялся в «ГИС для Залива» в составе системы NGA Palanterra и приложения DHS - Просмотр инфраструктуры критичных активов (iCAV). Система NGA Palanterra разрабатывается и поддерживается в рамках проекта Родина. Этот проект также предоставляет техническую поддержку проекту DHS iCAV, использующему приложение NGA Palanterra.

Многоцелевая модель обмена данными

Последствия цунами в 2004 году и прочих недавних природных и техногенных бедствий подтолкнули федеральные, региональные и местные агентства США проверить, как они могут способствовать легкому и наиболее эффективному сотрудничеству между организациями, особенно в целях разработки независимых местных наборов данных, которые при необходимости могут быть немедленно совместно использованы.

В начале февраля 2005 года USGS первой начала работать с местными правительственными агентствами и другими организациями, чтобы исследовать варианты построения многоцелевой информационной модели обмена данными, которая будет обслуживать местные, региональные и национальные нужды. Результатом этой работы, построенной на основе стандартов данных GOS-портала и Федерального комитета по географическим данным, стал предварительный вариант дизайна и спецификаций Национальной ГИС. Он был представлен в августе 2005 года на Всемирной конференции пользователей ESRI в Сан-Диего, Калифорния.

"Мы уже работали со многими партнерами и имели достаточно полное представление о месте ГИС в Национальной модели, – говорит Роберт Пирс из USGS. – Затем последовал ураган Катрина. Тогда мы получили возможность применить наши спецификации и модели, чтобы извлечь всю информацию о затронутой области и предоставить её службам чрезвычайного реагирования и лицам, принимающим решения. Мы смогли сформировать и интегрировать много информации для восстановительных работ и прочих задач во всем регионе залива".

Сразу после возникновения угрозы от урагана Катрина руководители DHS, Федеральное агентство по чрезвычайным ситуациям (FEMA), NGA и USGS начали работу над «ГИС для Залива», охватившую штаты Алабама, Луизиана, Миссисипи и Техас. Они работали над связыванием различных ГИС-систем и наборов данных в единое целое. Это потребовало участия многих государственных и частных организаций на всех уровнях. Эти организации начали обмениваться информацией, осуществлять импорт, интеграцию и синхронизацию наборов данных в рабочие базы данных для центров, координирующих действия в чрезвычайных ситуациях. В результате получилась обширная база данных, основанная на стандартизированной, многомасштабной модели данных, дающей согласованный вид данных в пределах границ всех административных образований. Всего за несколько недель интегрированные наборы данных были собраны и начали загружаться в общую базу.

ГИС-технология широко использовалась при реагировании на воздействие урагана.

"Эта система поможет спасти людей и имущество при будущих событиях, – сказал Расс Джонсон, менеджер по чрезвычайному реагированию компании ESRI. – Она поможет профессиональным спасателям в их очень важной работе, сэкономит время, ресурсы и силы. Информационная инфраструктура всегда будет на месте и доступна для тех, кому она необходима – до, в течение и после события. Она поддержит управление в случае бедствия, но она также поддерживает многие области повседневной работы всех уровней правительства. Выгоду получат сельское хозяйство, экономика, здравоохранение, национальная безопасность, общественный правопорядок, транспорт и другие направления".

ГИС для Залива сегодня

Сегодня «ГИС для Залива» предоставляет многие преимущества, благодаря масштабным работам по оперативному слежению за ураганами и продолжающемуся улучшению и расширению системы.

Данные ГИС для Залива, основанные на модели данных USGS, объединены по темам: работы при ЧС, сооружения/критическая инфраструктура, правительственные объекты, коммунальные объекты, адреса, транспорт, кадастр, гидрография, окружающая среда, использование земель/растительный покров, базовая карта, рельеф, геодезическое обоснование и изображения. В поставщики данных по региону залива включены десятки местных, окружных и федеральных агентств.

Существует несколько способов доступа к «ГИС для Залива» через портал одношагового доступа к геопространственным данным. Они включают просмотрщик ГИС, средства загрузки данных и интерактивный просмотр данных, а также настраиваемые Веб-службы – такие как «найди мой дом», позволяющие людям посмотреть местоположения их домов и свежие аэрофотоснимки их районов. Кроме того, данные ГИС для Залива поступают в объединённые периферийные отделения FEMA, а также в другие правительственные офисы.

"Мы сформировали базу данных по затронутой области, состоящую примерно из 60 слоев данных, включающих детализированную информацию о земельных участках и аэрофотоснимки. Эти слои объединены с комплектом приложений, обеспечивающих просмотр данных, анализ и манипулирование ими посредством GOS-портала, – комментирует Хэнк Гэри, менеджер по географической информации и анализу в USGS. – Кроме того, USGS поставляла обновленные топографические карты затронутой области по запросу. Пользователи также имели возможность загрузить всю эту информацию в безопасной, защищённой паролем среде".

Приоритет при сборе данных отдавался их географии и содержанию, с акцентом на региональные наборы данных, такие как транспортные сети и административные границы четырёх штатов, а также большим местным наборам данных от прибрежных округов, таким как сведения о земельных участках, строениях и аэрофотоснимки.

Помимо отдельных систем, расширенная региональная сеть ГИС доступна для связанных с ней систем на различных правительственных уровнях. Стандартизированные данные содержат инструкции, обеспечивающие исчерпывающую информацию для любого пользователя.

Будущее ГИС для Залива

В то время как ГИС и существующие модели данных наглядно доказали свою эффективность, руководство определило несколько областей, где могут быть сделаны улучшения.

Дополнительная более масштабная подготовки к событию, особенно полностью интегрированная, работающая ГИС-инфраструктура, могут улучшить многие средства чрезвычайного реагирования и действий при будущих событиях. Это также может иметь огромное значение при долговременном восстановлении нарушенной инфраструктуры. "Нам надо продолжать обращаться к местным организациям и координировать с помощью руководителей ГИС штата установление партнерства и достижение соглашений по обмену данными на местах. Стихийное бедствие – не время для развития партнёрских отношений, это надо делать заблаговременно, – подчеркивает Гэри. В основном сбор данных протекает на местном уровне или в масштабе штата, а затем поднимается до федеральных систем. Информация собирается различными агентствами, затем, при необходимости, объединяется или ею обмениваются. Организационная рабочая структура обеспечивает объединение и обработку данных. Основанный на обязательных требованиях набор обычно используемых данных, аналитических и других приложений уже на месте и готов к моменту, когда возникнет критическая ситуация".

"ГИС для Залива имела успех, потому что мы были способны выпустить её и передать в руки первых служб реагирования в кратчайшие сроки после ударов ураганов, – отмечает Роберт Пирси, USGS. – Сейчас это продолжающийся проект, который будет постоянно развиваться и улучшаться. Он будет давать наилучшие, простые и удобные в использовании и экономичные решения для реагирования на будущие события".

ГИС для Залива, в первую очередь, дает сведения относительно того, какие данные имеются, где они находятся, кто ими владеет, как получить к ним доступ и т.д. Она предоставляет индивидуальный уровень безопасности для различных наборов данных, позволяя только нужным людям видеть нужные данные. Она также способствует совместной деятельности организаций, обмену информацией и эффективной работе с использованием общей информационной палитры.

Имелся ряд предпосылок, способствовавших успеху и дальнейшему развитию ГИС для Залива. Сотрудники USGS были знакомы с моделью данных и представили большинство функций ETL (извлечение, преобразование и загрузка данных). Кроме того, основные данные базовой карты области Залива были уже доступны через Национальную карту. Имеющиеся прочные связи между DHS, FEMA, NGA, USGS, ESRI и другими организациями позволили коллективу собрать больше данных. Многие округа уже имеют собственные ГИС и готовы к интеграции этих систем. Информационные центры штатов и федеральной ГИС могут предоставить огромное количество готовой информации, такой как Набор национальных гидрографических данных и данные переписи. Также в течение события доступны службы USGS по распространению изображений.

"В будущем мы собираемся добавить в «ГИС для Залива» штат Флорида и расширить базу данных, чтобы она могла служить основой для долговременных восстановительных работ, таких как планирование новых жилых районов, новых школ и прочего, – продолжает Гэри. – В интегрированную базу надо добавить новые наборы цифровых данных. Мы хотим также поделиться нашими наработками с другими, чтобы они тоже получали свои преимущества. Без помощи наших партнёров как на местах, так и в агентствах штатов и федеральных ведомствах, у нас не было бы достаточно ресурсов на разработку интегрированной модели данных".

За дополнительной информацией обращайтесь к Хэнку Гэри (Hank Garie), менеджеру по географической информации и анализу, Офис национальной геопространственной программы, USGS (e-mail: hgarie@usgs.gov), или Питу Боттенбергу (Pete Bottenberg), ESRI (e-mail: pbottenberg@esri.com).