Download - Određivanje mjesta pogodnih za helidrome pri upravljanju kriznim situacijama pomoću GIS-a Heliports ... - unizg.hrznevistic/copernicus/web/... · 2019. 3. 18. · podataka, kao

Transcript
Page 1: Određivanje mjesta pogodnih za helidrome pri upravljanju kriznim situacijama pomoću GIS-a Heliports ... - unizg.hrznevistic/copernicus/web/... · 2019. 3. 18. · podataka, kao

Određivanje mjesta pogodnih za helidrome pri upravljanju kriznim situacijama pomoću GIS-aHeliports sites determination supported by GIS in the management of crisis situations

Robert Župan, Stanislav Frangeš, Željka Molak Župan

GEMINI

Page 2: Određivanje mjesta pogodnih za helidrome pri upravljanju kriznim situacijama pomoću GIS-a Heliports ... - unizg.hrznevistic/copernicus/web/... · 2019. 3. 18. · podataka, kao

Uvod

Cilj rada

Uz valjane podatke i GIS alate moguće je vrlo brzo odrediti

pogodna mjesta za slijetanje helikoptera u hitnim situacijama.

• Osnovna ideja ovdje prikazana je način obrade podataka u novonastalim kriznim situacijama pri promjeni površine u visinskom smislu na kojoj se planira izvesti spašavanje ljudi i dobara pomoću helikoptera.

• Izraz „zlatni sat“: ako se unesrećena osoba transportira u bolnicu unutar prvog sata od trenutka kad se ozljeda dogodila, mogućnosti za preživljavanje vrlo su visoke.

Page 3: Određivanje mjesta pogodnih za helidrome pri upravljanju kriznim situacijama pomoću GIS-a Heliports ... - unizg.hrznevistic/copernicus/web/... · 2019. 3. 18. · podataka, kao

Spremnost za katastrofe

Procjena i analiza rizika, prepoznavanje opasnosti, istraživanje i razvoj, edukacija i informiranje javnosti.

Copernicus program opažanja Zemlje (Emergency Management Service) namijenjen je razvoju informacijskih usluga temeljenih na satelitskim podacima.

Omogućio je nacionalnim agencijama da brže prikupe geoprostorne informacije u zemljama pogođenim katastrofom i predvide daljnju situaciju.

Praćenje kopna, mora i oceana te praćenje atmosfere, hitne intervencije, sigurnost i klimatske promjene.

Page 4: Određivanje mjesta pogodnih za helidrome pri upravljanju kriznim situacijama pomoću GIS-a Heliports ... - unizg.hrznevistic/copernicus/web/... · 2019. 3. 18. · podataka, kao

Definicije

Helikopter - letjelica koja se uzdiže okomito uvis pomoću propelera na vertikalnoj osi uz velike mogućnosti manevriranja; uvrtnjak, vrtložnjak.

Helidrom (heliport) - određena površina na tlu ili objektu namijenjena u potpunosti ili djelomično za dolazak, odlazak i površinsko kretanje helikoptera.

Page 5: Određivanje mjesta pogodnih za helidrome pri upravljanju kriznim situacijama pomoću GIS-a Heliports ... - unizg.hrznevistic/copernicus/web/... · 2019. 3. 18. · podataka, kao

Svojstva helikoptera

Helikopteri svojim tehničko-tehnološkim karakteristikamapotpuno zadovoljavaju zahtjeve za obavljanje velikog dijelainterventnih situacija.

Tehnološke prednosti pred zrakoplovima s fiksnim krilima:

• sposobnost lebdenja,

• uzlijetanje i spuštanje okomito na ograničen prostor.

Page 6: Određivanje mjesta pogodnih za helidrome pri upravljanju kriznim situacijama pomoću GIS-a Heliports ... - unizg.hrznevistic/copernicus/web/... · 2019. 3. 18. · podataka, kao

Interventni helidrom

Područje na zemlji opremljeno minimalnom opremom zaslijetanje i uzlijetanje helikoptera danju i noću.

Označavanje interventnog helidroma danju:

Page 7: Određivanje mjesta pogodnih za helidrome pri upravljanju kriznim situacijama pomoću GIS-a Heliports ... - unizg.hrznevistic/copernicus/web/... · 2019. 3. 18. · podataka, kao

• Za interventni helidrom može poslužiti pogodna livada,sportski teren ili parkiralište na koje bi se mogao spustitihelikopter.

• Pilot procjenjuje uvjete i sigurnost slijetanja, te akoprocijeni da su uvjeti previše složeni i da je upitna sigurnost,ima pravo i obvezu odustati. Dodatne otežavajuće okolnostipri slijetanju su vjetar, zapreke oko mjesta slijetanja i noćniuvjeti.

• Kombinacija nekoliko otežavajućih uvjeta može stvoritiokolnosti koje prisiljavaju pilota da odustane od slijetanja.

Interventni helidrom

Page 8: Određivanje mjesta pogodnih za helidrome pri upravljanju kriznim situacijama pomoću GIS-a Heliports ... - unizg.hrznevistic/copernicus/web/... · 2019. 3. 18. · podataka, kao

Opći kriteriji za izbor mjesta privremenih helidroma

veličina potrebne površine (min. 60 m²),

bez objekata u blizini koji su prepreke u uzlijetanju i slijetanju, žica,

dalekovoda, antena i ograda,

ravno područje (manji nagib od 10 stupnjeva),

površina koja podnosi težinu od min. 6 350 kg,

nadmorska visina ili udaljenost od vode (u slučaju poplave),

povezanost cestom,

blizina bolnice ili doma zdravlja.

Page 9: Određivanje mjesta pogodnih za helidrome pri upravljanju kriznim situacijama pomoću GIS-a Heliports ... - unizg.hrznevistic/copernicus/web/... · 2019. 3. 18. · podataka, kao

Osnovni koraci GIS analize površina pogodnih za helidrome

Određivanje područja interesa

Definiranje najprimjerenijeg modela podataka i

provjera njihove dostupnosti

Odabir softvera za analizu

Geodetski datum i transformacija

Učitavanje podataka

Analiza

Vizualizacija

Rezultati

Page 10: Određivanje mjesta pogodnih za helidrome pri upravljanju kriznim situacijama pomoću GIS-a Heliports ... - unizg.hrznevistic/copernicus/web/... · 2019. 3. 18. · podataka, kao

GIS analiza: područje interesa

• Grad Zagreb, jedan linijski prelet satelita koji pokrivapodručje od podsljemenske zone preko središta gradaZagreba i zagrebačke Toplane do Velike Gorice.

• Podaci 3D modela dobiveni od Grada Zagreba, Gradskogureda za strategijsko planiranje i razvoj Grada.

• Podaci prikupljeni lidarom.

Page 11: Određivanje mjesta pogodnih za helidrome pri upravljanju kriznim situacijama pomoću GIS-a Heliports ... - unizg.hrznevistic/copernicus/web/... · 2019. 3. 18. · podataka, kao

3D model

• Najčešće digitalni model visina (DEM), digitalni modelreljefa (DMR) ili digitalni model terena (DMT), digitalnimodel zgrada (DMZ) i digitalni model površine (DMP).

Kada govorimo o 3D modelu grada podrazumijevamo DMP.

Page 12: Određivanje mjesta pogodnih za helidrome pri upravljanju kriznim situacijama pomoću GIS-a Heliports ... - unizg.hrznevistic/copernicus/web/... · 2019. 3. 18. · podataka, kao

GIS softveri korišteni u analizi

• U prvom dijelu praktičnog rada korišten je program SAGA za određivanje površina pogodnih za helidrome, besplatni Open Source Software.

• U drugom dijelu praktičnog rada korišten je program InaSAFE za simulaciju poplave, Open Source Softver.

Ključni pokretač GIS alata je otvoren pristup relevantnim, up-to-date, dobro održavanim geoprostornim podacima.

Bez cesta, zgrada, upravnih područja, broja stanovnika itd., alate bi bilo nemoguće koristiti.

Page 13: Određivanje mjesta pogodnih za helidrome pri upravljanju kriznim situacijama pomoću GIS-a Heliports ... - unizg.hrznevistic/copernicus/web/... · 2019. 3. 18. · podataka, kao

Obrada podataka

• Prelazak iz točkastog tipa podataka (Points Cloud) u površinski model (Surface). Izračunat je površinski model prostorne rezolucije 2 x 2 metra.

• Površinski model - visinski model sa svim prirodnim ili umjetnim objektima na površini.

• Tim modelom mogu se pronaći sve lokacije koje zadovoljavaju uvjet da su ravne i da imaju što veći slobodni horizont.

• SAGA GIS-

Terrain Ruggedness

Indeks.

Page 14: Određivanje mjesta pogodnih za helidrome pri upravljanju kriznim situacijama pomoću GIS-a Heliports ... - unizg.hrznevistic/copernicus/web/... · 2019. 3. 18. · podataka, kao

Vizualizacija rezultata obrade

• Kad je riječ o ravnim površinama koje nas zanimaju vrijednostiindeksa kreću se između 0 i 1. Te se vrijednosti izdvajajupomoću reklasifikacijske funkcije, gdje se svakom pojedinompikselu dodaje vrijednost 1 ako je u području između 0 i 1, a zasve ostale vrijednosti pikseli dobivaju vrijednost 0. Rezultattakve reklasifikacije

Page 15: Određivanje mjesta pogodnih za helidrome pri upravljanju kriznim situacijama pomoću GIS-a Heliports ... - unizg.hrznevistic/copernicus/web/... · 2019. 3. 18. · podataka, kao

• Rezultat takve reklasifikacije je binarni grid s vrijednostima 1i 0, teško se mogu izdvojiti površine kao pojedinačne i zanjih prikazati površinu.

• Da bi se svakoj grupi piksela koji imaju vrijednost 1 moglaodrediti površina, svrstani su u zasebnu cjelinu. Sve tezasebne cjeline trebaju imati jedinstvenu zajedničkuvrijednost.

• IDRISI Andes -funkcija pod nazivom GROUP. Izračuna sveodvojene zasebne grupe piksela i dodjeljuje im jedinstvenuvrijednost.

Page 16: Određivanje mjesta pogodnih za helidrome pri upravljanju kriznim situacijama pomoću GIS-a Heliports ... - unizg.hrznevistic/copernicus/web/... · 2019. 3. 18. · podataka, kao

• Generirane su grupe koje imaju samo jedan piksel, jer je on bio odvojen od ostalih. Kako bi se uklonile grupe koje imaju manju površinu od 400 m² načinjena je statistika svake grupe korištenjem funkcije Zonal Statistics (SAGA-GIS).

• površina jednog piksela je 4 m² potrebno je svim grupama koje imaju manje od 100 piksela dodati vrijednost 0. Zato je korištena reklasifikacijska funkcija i tako je dobiven grid.

Page 17: Određivanje mjesta pogodnih za helidrome pri upravljanju kriznim situacijama pomoću GIS-a Heliports ... - unizg.hrznevistic/copernicus/web/... · 2019. 3. 18. · podataka, kao

Korištena je samo visinska komponenta Lidar podataka izato imamo površine na kojima su ceste i sličniinfrastrukturni objekti.

Da bi se podaci još bolje filtrirali potrebno je koristiti ipodatke o postojećim infrastrukturnim objektima.

Navedeni podaci nisu bili dostupni.

Ipak takav pristup omogućava da se automatskimprocedurama brzo i kvalitetno odrede pogodne površineza evakuaciju ljudi i helidrome.

Page 18: Određivanje mjesta pogodnih za helidrome pri upravljanju kriznim situacijama pomoću GIS-a Heliports ... - unizg.hrznevistic/copernicus/web/... · 2019. 3. 18. · podataka, kao

Poplave

Mijenjanjem razina vode simulira se poplavu na snimljenom

području, a obrada podataka ista je kao prethodna.

Simulacija je rađena u programu InaSAFE. Kombinira jedan

sloj podataka izloženosti (npr. lokacija zgrada) jednom

scenariju opasnosti (npr. trag od poplava) i vraća sloj

prostornom utjecaju uz statistički pregled i akcijska pitanja.

Kombiniranje čimbenika kao što su oborine, geologija i

karakteristike otjecanja, vrsta terena itd.

Može se modelirati koliko vode dolazi na slivnom području,

što ima potencijalnu prednost kod ranog upozoravanja prije

poplave nekog područja.

Nedostatak: lokalizirane se oborine ne mogu točno odrediti u

modelu.

Page 19: Određivanje mjesta pogodnih za helidrome pri upravljanju kriznim situacijama pomoću GIS-a Heliports ... - unizg.hrznevistic/copernicus/web/... · 2019. 3. 18. · podataka, kao

Simulacija razine vode u slučaju poplave

Razina vode na 123 m nadmorske visine

Razina vode na 125 m nadmorske visine

Page 20: Određivanje mjesta pogodnih za helidrome pri upravljanju kriznim situacijama pomoću GIS-a Heliports ... - unizg.hrznevistic/copernicus/web/... · 2019. 3. 18. · podataka, kao

Razina vode na 128 m nadmorske visine

Razina vode na 126 m nadmorske visine

Page 21: Određivanje mjesta pogodnih za helidrome pri upravljanju kriznim situacijama pomoću GIS-a Heliports ... - unizg.hrznevistic/copernicus/web/... · 2019. 3. 18. · podataka, kao

Površine pogodne za helidrome

• Povisivanjem razine vode vidljiva su područja koja ostaju nepoplavljena i površine koje su pogodne za slijetanje helikoptera

• Mjesta pogona za helidrome kada je razina vode 125 m nadmorske visine prikazana su zeleno-narančastom bojom. Poplavljena područja su plava.

Page 22: Određivanje mjesta pogodnih za helidrome pri upravljanju kriznim situacijama pomoću GIS-a Heliports ... - unizg.hrznevistic/copernicus/web/... · 2019. 3. 18. · podataka, kao

• povišena je razina vode na 127 m nadmorske visine

Page 23: Određivanje mjesta pogodnih za helidrome pri upravljanju kriznim situacijama pomoću GIS-a Heliports ... - unizg.hrznevistic/copernicus/web/... · 2019. 3. 18. · podataka, kao

• Razina vode na 158 m nadmorske visine, vidljivo je da se

znatno smanjio broj mjesta pogodnih za helidrome.

Page 24: Određivanje mjesta pogodnih za helidrome pri upravljanju kriznim situacijama pomoću GIS-a Heliports ... - unizg.hrznevistic/copernicus/web/... · 2019. 3. 18. · podataka, kao

Površine pogodne za helidrome

Slijetanje helikoptera može biti onemogućeno objektima i preprekama koje su manjih dimenzija od rezolucije nama dostupnih Lidarpodataka, kao na primjer dalekovodi, rasvjetni stupovi i drveće.

Za sve objekte manje rezolucije od Lidarpodataka koji su dostupni i upotrijebljeni u ovoj simulaciji potrebno je prikupiti dodatne podatke na terenu.

Page 25: Određivanje mjesta pogodnih za helidrome pri upravljanju kriznim situacijama pomoću GIS-a Heliports ... - unizg.hrznevistic/copernicus/web/... · 2019. 3. 18. · podataka, kao

• Na prikazani način obrađuju se trenutno snimljenivisinski podaci, a kod simulacija različitihelementarnih nepogoda i kriznih situacija pri kojimadolazi do promjene visinskih podataka može seprimijeniti ista metodologija.

• U takvim situacijama u obzir dolaze osnovni kriteriji.Na primjer devastacija urbanog okoliša nakonpotresa ovisi o njegovoj jačini, načinu urušavanjagrađevina što pak ovisi o metodama izgradnje i sl.,ali i o vrsti potresa te njegovom rasprostiranju(transverzalno ili longitudinalno) premanastradalom mjestu.

Page 26: Određivanje mjesta pogodnih za helidrome pri upravljanju kriznim situacijama pomoću GIS-a Heliports ... - unizg.hrznevistic/copernicus/web/... · 2019. 3. 18. · podataka, kao

Bez obzira na vrstu katastrofe analizirana su područja prema

veličini potrebne površine za helidrome i ostalim zadanim

kriterijima, dana je metodologija rada pri izboru pogodnih

mjesta za podizanje interventnih helidroma (na konkretnom

primjeru dijela grada Zagreba) uz pomoć GIS-a.

Ta mjesta izravno i neizravno utječu na uvjete sigurnosti i

brzinu odziva kod spasilačkih i medicinskih hitnih intervencija

helikopterima. Metodologija se može primijeniti i na ostalim

dijelovima Hrvatske gdje postoje podaci za GIS analize.

Treba razmjenjivati podatke i to tako da se odmah mogu

upotrijebiti. Za buduće događaje treba neprekidno prikupljati

podatke i raspolagati njima u što kraćem vremenu nakon

događaja.

Page 27: Određivanje mjesta pogodnih za helidrome pri upravljanju kriznim situacijama pomoću GIS-a Heliports ... - unizg.hrznevistic/copernicus/web/... · 2019. 3. 18. · podataka, kao

HVALA NA PAŽNJI!