Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Совершенствование управления рисками чрезвычайных ситуаций в мегаполисе на основе их мониторинга и прогнозирования Шапошников, Алексей Сергеевич

Совершенствование управления рисками чрезвычайных ситуаций в мегаполисе на основе их мониторинга и прогнозирования
<
Совершенствование управления рисками чрезвычайных ситуаций в мегаполисе на основе их мониторинга и прогнозирования Совершенствование управления рисками чрезвычайных ситуаций в мегаполисе на основе их мониторинга и прогнозирования Совершенствование управления рисками чрезвычайных ситуаций в мегаполисе на основе их мониторинга и прогнозирования Совершенствование управления рисками чрезвычайных ситуаций в мегаполисе на основе их мониторинга и прогнозирования Совершенствование управления рисками чрезвычайных ситуаций в мегаполисе на основе их мониторинга и прогнозирования
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Шапошников, Алексей Сергеевич. Совершенствование управления рисками чрезвычайных ситуаций в мегаполисе на основе их мониторинга и прогнозирования : диссертация ... кандидата технических наук : 05.13.10 / Шапошников Алексей Сергеевич; [Место защиты: С.-Петерб. гос. ун-т ГПС МЧС России].- Санкт-Петербург, 2011.- 124 с.: ил. РГБ ОД, 61 11-5/2538

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Анализ системы мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций мегаполиса 9

1.1. Современное состояние дел в области мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера 9

1.1.1. Общие понятия и классификация видов мониторинга и прогнозирования 9

1.1.2 Функции федеральных органов исполнительной власти по мониторингу и прогнозированию чрезвычайных ситуаций 12

1.2. Технологии мониторинга и прогнозирования в МЧС России 1 7

1.3. Анализ предметной области управления рисками чрезвычайных ситуаций 21

1.4. Цели и задачи региональных и территориальных систем

мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций 33

Выводы 42

ГЛАВА 2. Методология оценки рисков чрезвычайных ситуаций в мегаполисе 44

2.1. Анализ основных опасностей мегаполиса (на примере г. Москвы) 44

2.1.1. Природные опасности 44

2.1.2. Техногенные опасности 48

2.1.3. Биолого-социальные опасности 63

2.2. Показатели рисков чрезвычайных ситуаций и

методы их расчета 64

2.2.1. Структура факторов риска 64

2.2.2. Оценка рисков 64

2.2.3. Специфические показатели рисков

Введение к работе

Актуальность темы. В последние десятилетия человечество все шире использует в своей деятельности сведения о состоянии природной среды. Эта информация необходима в повседневной жизни людей, при осуществлении экономической деятельности и т.п., а также при угрозе возникновения чрезвычайных ситуаций (ЧС) – для оповещения о надвигающихся опасных явлениях. Происходящие изменения климата и химического состава атмосферы воздействуют на биоразнообразие, продуктивность и устойчивость земных экосистем. Отрицательные побочные последствия научно-технического прогресса приводят к необратимому процессу снижения уровня безопасности людей, к риску возникновения ЧС. При пожарах и других ЧС в мире ежегодно гибнет до 70 тысяч человек, а ущерб составляет сотни миллиардов долларов. В настоящее время необходимость получения оперативной, систематизированной и надежной информации о реакции естественных и искусственных систем на негативные изменения стала очевидной. В реальном масштабе времени требуются надежные данные для мониторинга и обнаружения указанных изменений, а также для совершенствования существующих моделей с целью их прогнозирования. Для этого создаются и функционируют различные системы, к числу которых относится система мониторинга, лабораторного контроля и прогнозирования чрезвычайных ситуаций г. Москвы. Такие системы призваны обеспечить должностных лиц органов управления МЧС своевременной и полной информацией о возможности возникновения ЧС в зоне их ответственности. Особую важность указанные системы приобретают при их организации в мегаполисах, являющихся сосредоточением потенциально опасных объектов.

Развитие индустрии, транспортной инфраструктуры, усложнение взаимосвязей между разнородными образованиями технического характера, проявление природных факторов в совокупности обусловливают необходимость периодической модернизации процесса мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций, реализуемого в интересах обеспечения жизнедеятельности мегаполиса. Особая роль в совершенствовании указанных процессов отводится моделированию обстановки и применению передовых информационных технологий. Несмотря на довольно высокий уровень развития этого направления, его применение для мониторинга и прогнозирования ЧС сдерживается рядом субъективных и объективных факторов. К числу первой группы относятся изменения, связанных с реорганизаций и изменений ведомственной структуры системы мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций. Вторая группа факторов связана с отсутствием научно-обоснованных подходов, касающихся совершенствования процессов мониторинга и прогнозирования ЧС. Это напрямую свидетельствует об актуальности темы диссертационного исследования.

Цель исследования состоит в реализации подходов, связанных с оценкой вероятности возникновения ЧС на основе информации мониторинга обстановки и комплексным анализом опасности с учетом прогностической информации для организации и выполнения превентивных мероприятий по предупреждению и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций.

Объект исследования – система мониторинга, лабораторного контроля и прогнозирования чрезвычайных ситуаций мегаполиса.

Предмет исследования – модели и методы, связанные с мониторингом и прогнозированием чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.

Научная задача заключается в разработке методов и методик для оценки рисков возникновения и развития чрезвычайных ситуаций на территории мегаполиса.

Частные научные задачи исследования:

1. Выявление особенностей мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера на территории мегаполиса.

2. Разработка методов оценки рисков чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.

3. Разработка методики прогнозирования чрезвычайных ситуаций с использованием геокосмических технологий.

4. Разработка методики применения геоинформационных технологий при прогнозировании чрезвычайных ситуаций.

Методы исследования. Для решения научной задачи использовались методы системного анализа, теории вероятностей и математической статистики, теории нечетких множеств.

Результаты исследования. Основными результатами диссертационной работы, выносимыми на защиту, являются:

1. Методы оценки риска чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в мегаполисе.

2. Методика комплексного геокосмического прогноза чрезвычайных ситуаций в мегаполисе.

3. Методика применения геоинформационных технологий при прогнозировании чрезвычайных ситуаций.

Научная новизна результатов диссертационного исследования обусловлена выбором показателей, характеризующих индивидуальные и социальные риски чрезвычайных ситуаций в мегаполисе, а также разработкой методов получения их количественных значений; формированием общего подхода к прогнозированию с использованием космического мониторинга и моделирования геокосмических связей, а также разработкой методики применения геоинформационных технологий прогнозировании чрезвычайных ситуаций на основе применения методов нечетких множеств для выбора критических объектов.

Достоверность научных результатов обеспечивается использованием апробированного методологического аппарата сформировавшихся теорий в области математических методов и информационных технологий, а также корректностью основных положений и обобщений проведенного исследования.

Практическая значимость полученных результатов определяется их важностью для предупреждения чрезвычайных ситуаций. Объективной предпосылкой применения разработанного инструментария являются стремление к повышению оперативности и полноты формирования оценок и выработки прогнозов при анализе чрезвычайных ситуаций, в том числе за счет использования информационных технологий.

Публикации по теме диссертации. Результаты диссертационного исследования опубликованы в пятнадцати работах, в том числе в четырех изданиях по перечню ВАК. Список публикаций приведен в конце автореферата.

Реализация. По результатам работы получены акты реализации от следующих организаций: Московского городского Центра мониторинга и прогнозирования ЧС, Академии гражданской защиты МЧС России и Академии Государственной противопожарной службы МЧС России.

Апробация результатов исследования. Основные положения исследования докладывались и обсуждались в период с 2004 г. по 2010 г. на межкафедральных семинарах Академии Государственной противопожарной службы МЧС России и Академии гражданской защиты МЧС России, Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы прогнозирования чрезвычайных ситуаций» (Москва, 2004), Международном форуме «Технологии безопасности» (Москва, 2007), Международной научно-практической конференции Академии гражданской защиты МЧС России (Химки, 2007), Международной научно-технической конференции «Системы безопасности» (Москва, 2008), Научно-практической конференции «Сервис безопасности в России: опыт, проблемы, перспективы» (Санкт-Петербург, 2008), Научно-практической конференции «Актуальные проблемы пожарной безопасности» (Москва, 2008), Международном форуме информатизации (Москва, 2009), ХХ Международной юбилейной научно-практической конференции Академии гражданской защиты МЧС России, посвящённой двадцатилетию образования МЧС России (Химки, 2010).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложений. Общий объем диссертации составляет 108 страниц основного текста, в том числе 6 рисунков, 5 таблиц и список литературы из 79 наименований.

Общие понятия и классификация видов мониторинга и прогнозирования

Комплексный мониторинг природных и техногенных воздействий, как неотъемлемую часть и фактическую основу стратегии снижения рисков ЧС, необходимо строить на основе системы экологического мониторинга и элементов ведомственных систем контроля за радиоактивными, химическими, биологическими выбросами и сбросами; систем ингредиентного мониторинга, систем контроля опасности трансграничных переносов.

В этих целях создается единая государственная система комплексного мо-ниторинга (ЕГСКМ), на которую возлагаются следующие основные функции:-,: - наблюдение, оценка, прогноз и контроль источников и факторов техногенных воздействий и опасных природных явлений; - наблюдение, оценка, прогноз и контроль состояни я окружающей среды, выявление и оценка ответных реакций человека, критических популяций животных, обитателей водной среды, биоценозов и экосистем на техногенные и опасные природные явления; - своевременное обнаружение, идентификация и прогнозирование развития техногенных аварий и катастроф, а также формирующихся при этих авариях и катастрофах вредных поражающих факторов, уровней физических полей (поля избыточного давления, теплового, акустического), полей концентраций радиоактивных, химических, биологических веществ; - контроль динамики процессов на отдельных промышленных, сельскохозяйственных и других объектах; - оценка степени опасности складывающейся экологической обстановки при нормальном регламентном функционировании опасных объектов, а также ЧС, возникающих при техногенных авариях и катастрофах; - сбор, обработка, анализ и обобщение данных об энергоемких процессах на Земле и в околоземном пространстве с целью выявления аномалий, являю-щихся предвестниками опасных природных явлений; - проведение систематических инспекционных измерений фоновых пара - \ метров состояния окружающей природной среды; - наблюдение, оценка и прогноз опасности трансграничных и трансрегиональных переносов; - комплексная оценка состояния среды обитания челбвека, составление и ведение экологических, метеорологических, сейсмопрогиостических и других карт для отдельных территорий, регионов и страны в целом.

В целом система мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций представляет собой ряд самостоятельных и одновременно взаимосвязанных организационно и функционально межведомственных, ведомственных и г, территориальных систем (подсистем, учреждений), к которым относятся [39]: - Всероссийский центр мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера (ВЦМП); - региональные и территориальные системы мониторинга и прогнозирования; - сеть наблюдения и лабораторного контроля гражданской обороны; - Единую государственную автоматизированную систему радиационного контроля; - Единую государственную систему экологического мониторинга; - специальные центры и учреждения. Техническую основу системы составляют наземные и авиационно-космические средства министерств, ведомств, территориальных органов власти и организаций (предприятий) в соответствии со сферами их ответственности. Основньїхми задачами региональных и территориальных систем, к числу которых относится система г. Москвы, являются: - сбор, анализ и представление в соответствующие органы государственной власти информации о потенциальных источниках чрезйычайных ситуаций и причинах их возникновения; .1 - прогнозирование чрезвычайных ситуаций и их масштабов; - организационно-методическое руководство, координация деятельности и контроль функционирования соответствующих звеньев системы мониторинга, и прогнозирования чрезвычайных ситуаций; - организация проведения и проведение контрольных лабораторных анализов химико-радиологического и микробиологического состояния объектов окружающей среды, продуктов питания, пищевого, фуражного сырья и воды, представляющих потенциальную опасность возникновения ЧС; - создание и развитие банка данных о ЧС и геоинформациониой системы; - организация информационного обмена, координация деятельности и контроль функционирования территориальных центров мониторинга.

Включения в единую систему сил и средств большого числа ведомств обу словливает наличие широких возможностей по решению задач комплексного мониторинга. Вместе с тем возникают определенные трудности при организа ции и информационном сопряжении ведомственных систем. Эти трудности со стоят в следующем.

Каждая отраслевая система ориентирована на определенный компонент природной среды (воздух, воду или почву) и имеет свои набор показателей. Вследствие этого затрудняется использование единого методологического подхода при построении базы данных.

При использовании в единой системе информации, полученной при слежении за изменением окружающей среды в различных ведомствах, имеет месіо" несовместимость по времени наблюдений, связанных в единую цепь процессов и воздействий (например, наблюдение выбросов вредных веществ и вспышек заболеваний, выпадение осадков и изменение характеристик почвы).

Технологии мониторинга и прогнозирования в МЧС России 1

Аварии, связанные с взрывами, часто сопровождаются пожарами. Взрыв иногда может привести к незначительным разрушениям, но связанный с ним пожар может вызвать катастрофические последствия и последующие, более мощные взрывы и более сильные разрушения.

Поражающими факторами пожара, воздействующими на людей и матери альные ценности, в общем случае являются: открытый огонь и искры, тепловое излучение, горячие и токсичные продукты горения, дым, повышенная темпера тура воздуха и предметов, пониженная концентрация кислорода, обрушение и повреждение конструкций, зданий и сооружений. . Гибель людей может наступить даже при кратковременном воздействии открытого огня в результате сгорания, ожогов или сильного перегрева. Воздей-ствие тепловых потоков на здания и сооружения оценивается возможностью воспламенения горючих материалов. В пределах огненного шара или горящего разлития люди получают смертельные поражения, все горючие материалы вос-пламеняются. Гибель людей может наступить даже при-кратковременном воздействии открытого огня в результате сгорания, ожогов или сильного перегрева.

При горении большинства веществ, продукты сгорания распределяются в среде, окружающей зону горения, создавая определенные условия задымления; Многие продукты сгорания и теплового разложения, входящие в состав дыма, обладают токсичностью, т.е. вредными для организма человека свойствами.

Городское хозяйство г Москвы представляет собой комплекс производственных, административных и жилых зданий, систем жизнеобеспечения, транспортных развязок, инженерных коммуникаций, больших площадей зеленых насаждений. Это: 40 тыс. строений; 9,5 тыс. км водопроводных сетей; 5,5 тыс. км канализационных коллекторов; 9 тыс. км теплосетей; 400 водных объектов; УС почти 5 тыс. км дорог и проездов 143 млн. м2 асфальтобетонных покрытий; 298-км метрополитена; 45 тыс. га зеленых насаждений; 72 тыс. га лесных территорий в черте города и в лесопарковой зоне; более 6 тыс. ,км водосточной сети. Каждый день потребляется 5,5 млн. м3 водопроводной воды, ежедневно из города вывозится и перерабатывается 5 тыс. тонн бытового мусора, в среднем за год в Москве расходуется более 85 млн. Гкал тепла (из нжм 44 в жилом секторе) и около 30 млрд. кВт/час электроэнергии. Из городского бюджета на содержание городского хозяйства ежегодно расходуется более 70 млрд. руб.

Система водоснабжения. В настоящее время г. Москва практически полностью снабжается водой из поверхностных источников, расположенных на территории Московской, Смоленской и Тверской областей. Площадь водосбора Москворецко-Вазузской водной системы равна 15 000 км", Волжской — 40 000 км". Суммарная гарантированная водоотдача составляет 51 и 82 м /сек соответственно. В состав Москворецкого источника входят Можайское, Рузское, Озер-нинское, Истринское водохранилища и реки Москва, Руза, Озерна, Истра как тракты водоподачи. Москворецкая вода поступает на Рублевскую и Западную водопроводные станции. Волжский источник включает в себя Иваньковское во 1 дохранилище, канал им. Москвы и водохранилища водораздельного бьефа: Икшинское, Пестовское, Пяловское, Клязьминское, Учинскбе. Волжская вода поступает на Северную и Восточную водопроводные станции. Объединяет эти источники Вазузская гидротехническая система, состоящая из Вазузского, Яузского, Верхне-Рузского водохранилищ и каналов Гжать-Яуза, Яуза-Руза. Переброска воды может осуществляться как в р.Москву через р.Рузу, так и непосредственно в р.Волгу через Зубцовский гидроузел. Всего в системе водоснабжения Москвы задействовано 13 водохранилищ и 4 гидротехнических узла. Водопод ч готовка осуществляется на четырех водопроводных станциях: Рублевской, Восточной, Западной и Северной. Общая мощность городской системы водоснабжения из поверхностных источников составляет 6,7 млн. м3/сут.

От водопроводных станций по магистральным трубопроводам вода поступает в городскую распределительную сеть, общей протяженностью более 10 тыс. км. Средний диаметр труб распределительной водопроводной сети города составляет 300 мм, магистралей - 1000 мм. Для водоснабжения города используются стальные (72 %) и чугунные (26 %) трубы. Использование железобетонных и пластмассовых труб составляют 2 %.

Для надежного обеспечения города питьевой водой в разных районах построены и функционируют 8 регулирующих узлов - Лениногорский, Краснопресненский, Коньковский, Кузьминский, Орехово-Борисрвский, Останкинский, Митинский и Малинский. Водопроводные узлы служат для поддержания необходимых напоров в водопроводной сети города и для снятия пиковых расходов воды в часы максимального водопотребления. Работа системы водоснабжения с регулирующими узлами гарантирует надежность и бесперебойность водоснабжения районов застройки, удаленных от водопроводных станций. Каждый узел имеет в своем составе насосные станции и резервуары для храпения питьевой воды. Емкость резервуарного парка водопроводных станций и регули--рующих узлов позволяет хранить около 60% суточной потребности воды городом. Кроме регулирующих узлов в зонах действия водопроводных станций для

Техногенные опасности

При выборе сезонов-аналогов учитываются конфигурации космогеофизи-ческих резонансов на сфере Земли с разрешением до 4 минут по времени, и далее путем экстраполяции на будущее выявленных в предшествующем оценочном периоде геокосмических связей определяется время и место прогнозируемой аномалии в виде поля и экстремальной точки. Количественная характериетика аномалии рассчитывается из математических моделей геокосмических связей во временных рядах, причем набор связей и резонансов определяется в соответствии с эффектами ротационно-гравитационных взаимодействий, кана-ловых и лунно-солнечных приливов, фокусировок платютных магнитосфер, оцениваемых по данным вековых архивов и глобального мониторинга компонентов экосферы, включающего информацию со спутников.

Оценка достоверности прогностических схем осуществляется по традиционным статистическим критериям, и с помощью специально разработанных схем, данных мониторинга природных и экономических процессов из всех возможных источников получения исходной и текущей инфррмации.

Способ экопрогноза за счет комплексирования расчетных схем позволяет экстраполировать на будущее с практически неограниченной заблаговременно-стью детерминированные геокосмические связи в их качественном и количественном выражении, пространственном и временном аспектах, в усредненных характеристиках и на уровне отдельного события, составлять прогнозные сценарии ожидаемых природообусловленных аномалий с достоверностью не ниже 70%-го порога их практической значимости. Отдельные схемы могут применяться и независимо, но, как показывает опыт, максимальной детализации и надежности прогнозов можно достичь взаимо дополнением результатов всех схем.

Комплексация прогнозных схем особенно важна в решении конкретных задач природопользования и экономики, для чего разрабатывается серия способов прогнозирования аномалий — в атмосфере и гидросфере, земной коре, техносфере и экономической сфере. Наиболее разработанный к настоящему времени и представленный ниже способ прогноза аномалий увлажнения (блок 4.1 на рис. 3.3) включает 6 типо вых схем. Разрабатываются способы: прогноза атмосферных вихрей и связанных с ними опасных явлений — ураганов, торнадо, смерчей, сильных ветров и осадков (4.2.1); прогноза аномалий в земной коре (4.2.2) - землетрясений и проявлений

Методика применения геоинформационных технологий при прогнозировании чрезвычайных ситуаций і Многие причины недостаточно эффективного управления мониторингом и прогнозированием чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера связаны с отсутствием комплексного подхода и слаб ость информационно-аналитического обеспечения, а исследования по поиску решения этих проблем имеют важное народно-хозяйственное и государственное значение. Появляющиеся новые задачи потребовали разработки новых адекватных информационно-аналитических систем (ИАС), что в современном мире приобретает особую значимость, так как в настоящее время из-за резкого повышения эффективности материального производства основная стоимость формируется в сфере управления информационными потоками. Круг пользователей ИАС значительно расширился, соответственно возросли требования к ИАС и их интерфейсу. Лица, принимающие решения (ЛПР), как основные пользователи ИАС, больше ориентируются на потребление знаний о проектировании систем мониторинга и прогнозирования ЧС. Речь идет о необходимости создания для ЛПР «виртуального мира», где можно было бы анализировать ситуации и принимать виртуальные решения, которые предполагается реализовывать при проектировании системы мониторинга и прогнозирования ЧС [90].

Быстро меняющаяся ситуация в нашей стране, ухудшающаяся природная, техногенная и пожарная обстановка в совокупности с обострением социально-эколого-экономических проблем привели к тому, что появилась потребность в разработке ИАС нового поколения с четкой ведомственной привязкой к системе МЧС России. Анализ показывает, что успешная разработка ИАС по управлению мониторингом и прогнозированию ЧС обуславливается двумя основными факторами. Во-первых, необходим учет пространственного распределения процессов и явлений, т. е. их номенклатурно-видовая привязка (каталогизация видов, и типов ЧС). Во-вторых, эффективное решение большинства задач возможно только средствами математического моделирования, так как натурные эксперименты на системном уровне практически невозможны, а если возможны, то лишь с отдельными видами ЧС. Совместное и комплексное решение проблем, связанных с этими двумя факторами, стало возможным только на современном 1 этапе развития компьютерных технологий. Речь идет в первую очередь о Геоинформационных системах (ГИС), позволяющих манипулировать пространственно-распределенной информацией о ЧС.

Главное преимущество ИАС, разрабатываемых на базе ГИС, является то, что они позволяют в одной информационной среде и на основе единой базы данных (БД) решать различные задачи технического, социального и экономического развития. Например, в работе [90,93] была сформулирована классификация задач геоинформационного обеспечения ИАС по решению задач управления устойчивым развитием территории (рис. 3.5)

Структура факторов риска

Центральной концепцией теории нечетких множеств является функция принадлежности (ФП), которая в числовой форме представляет отношение элемента к множеству. С практической точки зрения при решении задач управления устойчивым развитием наиболее важным является вопрос о методах по-строения ФП, которые часто строятся по результатам опросов экспертов. Тео-рия нечетких множеств аксиоматическая. В этой теории основными объектами-являются нечеткие множества, которые определяются через ФП, для этих объектов разработан достаточно мощный формальный аппарат, позволяющий успешно проводить операции над ними и выводить различные утверждения. Методология применения аксиоматической теории основывается на том, что сначала строятся формальные образы объектов реального мира, с которыми проводятся различные манипуляции по правилам этой теории, а затем проводится интерпретация результатов таких манипуляций для реальных объектов.

При применении теории нечетких множеств в ПАС на базе ГИС первая задача - представление данных о некотором понятии в виде значений ФП. Для-этого необходимо сформулировать, какую именно управленческую задачу предстоит решить и определить ее в виде нечеткого множества. Следующий этап состоит в выборе подходящего выражения для преобразования фактических значений att для объектов О = {id,pos, att) БД ГИС в значения ФП. В том случае, если элементы att измеряются по количественным шкалам, для вычисления значения ФП следует использовать аналитические выражения, вид которых определяется на основе мнений экспертов. В случае качественных шкал мнение экспертов следует сразу использовать для получения значений ФП. Оп 107 ределенные таким образом значения ФП, которые сохраняются в БД ГИС как новые атрибуты объектов О = {id, pos, att}, рекомендуется использовать дня построения тематических карт (схем) видов и типов ЧС региона. Последние, при соответствующем выборе оценочных интервалов, служат эффективным средством информационной поддержки принятия решений при управлении мониторингом и прогнозированием чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в условиях неопределенности.

При решении задач прогнозирования на основе ГИС возникает необходимость сравнения объектов О — {id, pos, att). При этом чаще всего выбор аль 1 тернатив определяется несколькими частными критериями г, и возникает задача построения комплексной оценки R. Величины г, следует определять как значения функции принадлежности (ФП) для множества, выражающего искомое решение. Для получения R рекомендуется использовать операции пересечения (П) и объединения (U) rt. Применять операцию пересечения нужно в тех случаях, когда для принятия решения необходимо одновременно знать лучшее значение для всех г„ и в этом случае R определяется минимальным значением г,. В случае, когда R определяется каким-либо выделяющимся уникальным значением г, следует использовать операцию объединения. Предположим, что в базе данных ГИС имеется множество А из т объектов альтернатив А = {аиа2,...,ат}. Для некоторого г, может быть рассмотрено нече кое множество г = {/LLr (ах)/щ,//,.(а2)/а2,..., jur (ат)/ат}, где jur (а, )/а, - оценка at по критерию г, т.е. значение ФП, характеризующей степень соответствия а, по нятию, определяемому критерием г. Если имеется п критериев rur2,...,rn, то лучшим считается объект at, УДВ_ летворяющий и г\, и г2, и т.д. Поэтому правило для выбора наилучшего а і сле_ дует записать в виде пересечения соответствующих нечетких множеств Д = г, 2П...Пгл. і В качестве наилучшего выбирается элемент а{ є А, который имеет наи 108 большее значение ФП. В случае, если г, имеют различную важность, каждому из них приписывается число at 0, и правило выбора принимает вид R = rll rV22 П-.-П а". Коэффициенты относительной важности at следует вычислять на основе процедуры парного сравнения критериев. Перспективно также использование представление значений из {att} в виде нечетких чисел и выполнение операций над ними на основе принципа расшире ния. Для представления характеристик территории в БД ГИС рекомендуется ис пользовать треугольные нечеткие числа. Это. дает хорошие результаты в случае, когда приходится решать задачу, связанную со сравнением характеристик с не которыми пороговыми значениями. В реальных задачах эти величины имеют некоторую долю неопределенности, поэтому их представление в виде нечетких чисел целесообразно. Пороговое значение будем называть нагрузкой L, а теку щее значение параметра - сопротивлением R. Тогда можно вычислить разность этих нечетких чисел Z=R-L. Полученные нечеткие числа Z рекомендуется ис пользовать для вычисления показателя соответствия значения характеристики. (параметра) образца системы мониторинга и прогнозирования ЧС R пороговому значению

В процессе принятия управленческих решений по мониторингу и прогнозированию ЧС часто требуется сравнить произошедшие и прогнозируемые ЧС природного и техногенного характера по различным критериям. В некоторых случаях значения таких критериев бывает трудно выразить в виде чисел (критерии качественные).

Схематический вид методики применения геоинформационных техноло-гий при прогнозировании чрезвычайных ситуаций природного и техногенного, характера представлен на рис. 3.6.

При создании геоинформационного обеспечения системы учета и контроля наиболее опасных с точки зрения природного и техногенного характера объектов г. Москвы рассмотрена следующая задача.

Похожие диссертации на Совершенствование управления рисками чрезвычайных ситуаций в мегаполисе на основе их мониторинга и прогнозирования