Procesy ukrytí obyvatelstva z pohledu obcí se zaměřením na problematiku aplikace geografických informačních systémů.

Jakub RAK, Blanka SVOBODOVÁ,
Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, Fakulta logistiky a krizového řízení
Studentské nám. 1532 686 01 Uherské Hradiště, Česká republika
jrak@flkr.utb.cz

Abstrakt: - Článek popisuje způsoby využití geografických informačních systémů (GIS) pro potřeby ukrytí obyvatelstva. Vprvní části uvádí legislativní souvislosti implementace ukrytí obyvatelstva, obcí a GIS. Vdruhé části se článek zaměřuje především na problematiku dat pro potřeby aplikace GIS při realizaci opatření ochrany obyvatelstva. Závěrem předkládá ukázku jednoduchého datového modelu pro potřeby evidence a správy problematiky ukrytí zpohledu obcí.

Abstract: - The article describes the uses of Geographic information systems (GIS) for the purpose of Population sheltering. The first part discusses the Legislative context of the implementation of Population sheltering, Municipalities and GIS. In the second part, the article focuses primarily on Data for Application of GIS in the Population protection. The final part presents a Simple Data Model example for the Registration and Management of Sheltering from the perspective of Municipalities.

Klíčová slova: - Ochrana obyvatelstva, ukrytí obyvatelstva, státní správa, samospráva, geografické informační systémy, informační podpora.

1 Úvod

Ochrana obyvatelstva ukrytím v České Republice prochází rozsáhlými změnami. Na základě dnes již neplatného dokumentu - „Koncepce ochrany obyvatelstva do roku 2013 s výhledem do roku 2020“ [9] docházelo k rušení stálých úkrytů a pro budoucí ukrytí se počítá s využitím improvizovaných úkrytů. Nová „Koncepce ochrany obyvatelstva do roku 2020 s výhledem do roku 2030“ [8] již tento stav nemění a ukrytí ponechává primárně na využití improvizovaných úkrytů. Nová koncepce problematiku ukrytí příliš rozsáhle nerozebírá a vzhledem ke svému formátu spíše návodného dokumentu tuto oblast respektuje jako jednu ze základních forem ochrany obyvatelstva.

Z důvodů úspory nákladů a nižší aktuálnosti problematiky vdobě vzniku „Koncepce ochrany obyvatelstva do roku 2013 s výhledem do roku 2020“ bylo snížení důležitosti problematiky ukrytí a její podpory vcelku pochopitelné. Tato situace se mírně lišila v jednotlivých územních celcích (krajích a obcích), obecně ji bylo však možno označit za nedostatečně řešenou. „Koncepce ochrany obyvatelstva“ předpokládala zjištění zvyšující se hrozby (rizika) rozsáhlého vojenského konfliktu s dostatečným časovým předstihem. Právě v tomto časovém období (které odhaduje přibližně na dobu 2-3 let) plánovala s případnou výstavbou a úpravou prostor na improvizované, a v omezené míře na stálé, úkryty. Základní myšlenka se jevila jako správná a jejím cílem bylo především uspořit značné finanční náklady. Problém však představoval, a i vsoučasnosti představuje, její naplňování. Daný postup není provázán s žádnou metodikou, či systematickými pokyny a postupy, jak a v jaké míře ukrytí zajišťovat. Stanovení, do jaké míry bude problematika řešena, je plně v rukou obcí. Ty však mnohdy ve snaze úspory finančních prostředků i personálních kapacit problematiku neřeší. Z tohoto důvodu se stav v jednotlivých krajích České Republiky značně liší. Komplexní řešení představuje vydání závazné metodiky či pokynu k problematice ukrytí. Ať již by tato metodika měla jakoukoliv podobu, její součástí by mělo být také hodnocení částí a infrastruktury (v oblasti ukrytí a nouzového ubytování obyvatelstva) a jejich mapování na území daného kraje, obce či jiného subjektu. Právě v této oblasti se jeví jako poměrně perspektivní využití geografických informačních systémů (GIS).

Jedná se např. o vytváření tematických map a mapování infrastruktury, ale také o další nástroje podpory procesů ukrytí obyvatelstva (např. vyhledávání nejvhodnějších míst pro distribuci stavebního materiálu pro úpravu improvizovaných úkrytů).

Mezi primární části, důležité pro efektivní využití GIS, patří také data. Dostupná a kvalitní data poskytují efektivní základnu pro dosažení kvalitních a použitelných výsledků.

Významnost nových řešení ukrytí obyvatelstva také podtrhuje vývoj bezpečnostní situace veuroasijském prostoru vposledních měsících. Jak uvádí [7], hrozba použití jaderných zbraní se zvyšuje a to nejen vzávislosti na agresivnějších projevech Ruské federace, ale i kvůli celkovému vývoji bezpečnostní situace ve světě.

2 Metodické vedení ukrytí obyvatelstva zpohledu obcí

Jak již bylo naznačeno vúvodu, problematika ukrytí obyvatelstva prochází vposledních letech značnými změnami. Významnou roli v„systému ukrytí obyvatelstva“ však stále zastává starosta a prostřednictvím něj obce a obecní úřady. Tyto orgány jsou plně zodpovědné za ukrytí obyvatelstva na svém území [10]. Vrámci své působnosti voblasti ukrytí obyvatelstva spolupracují sdalšími složkami a orgány. Jedná se především o hasičský záchranný sbor daného kraje, obec srozšířenou působností a krajským úřadem daného kraje. Společně skonečnými „uživateli“ - obyvatelstvem a zastřešujícím prvkem - státem tvoří neformální „systém ukrytí obyvatelstva“.

Hlavním cílem vzniklého „systému ukrytí obyvatelstva“ je ochrana života a zdraví obyvatelstva, a tedy primárně jejich ochrana před následky účinků chemických, biologických radiologických a nukleárních zbraní (neboli CBRN). Toto jsou tradiční úkoly ukrytí obyvatelstva, které vkontextu současného vývoje hrozeb i samotné oblasti ukrytí obyvatelstva můžeme rozšířit o ochranu před rozsáhlými životními pohromami (povodně velkého rozsahu, zemětřesení, vichřice, atd.). Vtěchto případech se jedná především o poskytnutí „nouzového ubytování“ jako ochrany před nepříznivými klimatickými podmínkami. Toto směřování ukrytí umožňuje zvýšit využitelnost prvků ukrytí.

2.1 Úloha plánování v procesech ukrytí obyvatelstva

Plánování má, podobně jako ve všech oblastech ochrany obyvatelstva, významnou pozici v ukrytí obyvatelstva [6]. Zpohledu současné situace a významné preference využití improvizovaných úkrytů (IÚ) představuje plánování stěžejní fázi ukrytí obyvatelstva. Samotné plánování ukrytí obyvatelstva je v obecné podobě dostatečně upraveno legislativně [10]. Problém představuje především konkrétní plánování ukrytí vjednotlivých oblastech. Tedy vytváření funkčních plánů ukrytí a zpohotovení jednotlivých úkrytů. Vtéto oblasti je již metodické vedení ze strany státu na nízké úrovni. Prakticky neexistuje jednotná metodika pro projektování a plánování improvizovaných úkrytů, která by umožnila naplánovat potřebné zdroje pro jejich realizaci. Na základě obdobné metodiky je možno následně plánovat realizaci ukrytí vrozsáhlém měřítku (obce, kraje). Zpracování a tvorba obdobné metodiky by měla tedy představovat hlavní kroky odpovědných orgánů voblasti ukrytí obyvatelstva.

2.2 Využití GIS voblasti ukrytí obyvatelstva

Společným faktorem jednotlivých částí procesu ukrytí je jejich prostorový charakter. Jednotlivé prvky (stálé úkryty, improvizované úkryty, sklady materiálů, evakuační trasy. atd.) se vyznačují mimo jiné také svou polohou (prostorovým vztahem kpovrchu země). Prostorové informace jednotlivých prvků jsou doplněny (popsány) i informacemi atributovými. Tyto faktory předurčují GIS pro řešení problémů spojených splánováním, přípravou a případnou realizací ukrytí obyvatelstva. Na obr. č. 1 (základní schéma GIS) je znázorněn postup zpracování prostorových a atributových dat vobecné formě.

Obr. 1: Základní schéma GIS [3].

2.3 Pořízení dat a jejich zpracování – základní problém nasazení GIS v procesu ukrytí obyvatelstva

Vycházíme-li tedy zpředpokladu využití GIS vproblematice ukrytí obyvatelstva, je nutné definovat také kritické části jeho aplikace . Zásadní problém pro jeho efektivní nasazení představují především data a jejich zdroje (viz. obr. č. 2) Klíčové komponenty GIS). Množství a kvalita dat odpovídá přímo úměrně získaným výstupům (výsledkům). Ztohoto důvodu představuje pořízení dat (sdílení nebo vytváření) základ celého procesu. Současně je nutno této fázi věnovat patřičnou pozornost. VČeské republice, a ve většině zemí střední Evropy, existují vhodná data jen zčásti a ve většině případů je třeba data vytvářet (převádění existujících dat o ukrytí obyvatelstva a úkrytové infrastruktuře do elektronické podoby a formátu vhodném pro využití vGIS).

Obr. 2: Klíčové komponenty GIS [3].

Získaná data je možno následně prezentovat a zpracovávat pomocí základních funkcí GIS – primárně pomocí prostorových a atributových analýz a ty dále využít vprocesu podpory plánování a realizace ukrytí obyvatelstva.

3 Data

Data představují základní prvek úspěšného využití GIS vproblematice ukrytí obyvatelstva. Vprvních krocích je možno se inspirovat způsoby využití GIS vpříbuzných oblastech jako např. krizové řízení.

3.1 Data pro GIS – typy a zdroje

Základní pohled na data představuje rozdělení dat z pohledu jejich primárního vztahu k řešené oblasti na (1):

•  Referenční;
•  Tematická;

a) Referenční:

Referenční data představují základní data, která nejsou tematicky zaměřená ve vztahu k řešené oblasti (např. základní mapa České republiky atd.).

Zpohledu referenčních dat existuje v ČR poměrně široká základna mapových podkladů. Mezi hlavní nejvýznamnější můžeme řadit [4]:

•  katastrální mapa v digitální podobě („DKM/KM-D“), mapy ve velkém měřítku;
•  základní mapa 1:10 000 – ZABAGED (základní báze geografických dat) nebo RZM 10 (rastrová základní mapa);
•  vojenská topografická mapa 1:25 000 – DMÚ 25 (digitální model území);
•  účelová mapa povrchové situace („ÚMPS“), mapy ve velkém měřítku;
•  další mapy pro „širší pokrytí území“ – 1:100 000 – 1:500 000;
•  prostorová složka dat základních registrů Informačních systémů veřejné správy („ISVS“) – adresní body, základní sídelní jednotky;
•  ortofotomapy.

b) Tematická:

Tematická data se primárně vztahují k řešené oblasti (např. objekty Stálých úkrytů (SU) a improvizovaných úkrytů (IÚ) apod.). Tyto data jsou zajišťována dvěma způsoby:

•  Interně, vlastními pracovníky krajských a obecních úřadů;
•  Externě, nákupem či přímým zpřístupněním dat vytvářených externími subjekty (např. vzájemná výměna dat / sdílení).

Další pohled je čistě technický, kdy rozdělujeme data podle jejich charakteru na:

•  Prostorová data („Geodata“), mající přímý vztah k povrchu země – popisují geometrické vlastnosti prvku;
•  Atributová data, popisující negeometrické vlastnosti prvku (např. kapacita úkrytu, atd.);
•  Metadata, představující data popisující obsah, kvalitativní charakteristika a další vlastnosti prostorových dat [4].

Prostorová data můžeme dále dělit zněkolika pohledů. Jedná se např. o data vektorová a rastrová. GIS dokáže pracovat s celou řadou formátů vektorových i rastrových dat. Ve světě a v ČR je nejrozšířenějším formátem vektorových dat shapefile, nativní formát software ESRI. Tyto soubory mají příponu SHP. Každý z jednotlivých prvků v datové vrstvě (např. jedna řeka, škola, okres ČR) nesou vedle své polohy a tvaru i další informace označované jako atributy. Atributová data jsou uložena vtabulce. V případě vektorových dat formátu shapefile je formátem databázové tabulky dBASE IV (DBF).

3.2 Vytváření tematických vrstev v oblasti ukrytí obyvatelstva

Tematická vrstva představuje soubor tematických dat (prvků) vztahujících se k určité společné oblasti. Vsoučasnosti jen málo databází využitelných vproblematice ukrytí obyvatelstva. Jak již bylo uvedeno, z pohledu standardizace na úrovni státu neexistuje žádná metodika ani norma udávající podobu a obsah takových dat. Určité řešení se vyskytuje až na úrovni samosprávných celků (krajů). Na této úrovni existuje metodika pro „datový model pro digitální zpracování sledovaných jevů územně analytických podkladů v GIS“. Mezi sledované jevy datového modelu patří také oblast „civilní ochrany“, která zahrnuje sklady civilní ochrany, evakuační místa, stálé úkryty a improvizované úkryty (respektive prostory pro improvizované úkryty). Rozsah uváděných informací však není příliš obsáhlý. Uvedení názvu datové vrstvy, typu geometrie jevu, názvu úkrytu a jeho polohy společně s kapacitou jsou u IÚ nedostačující (viz Tab 1). Datový model neobsahuje další důležité informace zvyšující efektivitu využití GIS vtéto oblasti. Nemalý problém představuje také omezené rozšíření pomocí dokumentů. Dokument aplikovalo 5 krajů zcelkového počtu 14 krajů v ČR.

Tab. 1: Dokument - „Datový model pro digitální zpracování sledovaných jevů územně analytických podkladů v GIS” - oblast civilní ochrany. [1]

Na úrovni obcí (měst) žádný obdobný koncepční materiál neexistuje a obce jsou tak odkázány na individuální přístup. Ve většině případů však obce tuto problematiku zpohledu její implementace do GIS neřeší, popř. je nedostatečně zaměřen na oblast improvizovaného ukrytí. Existují však i výjimky jako např. město Most, které pomocí GIS prezentuje veřejnosti prostory vhodné k vybudování IÚ (viz. Obr. 3). Dále tyto data využívá pro vlastní činnost. I v tomto případě však chybí rozsáhlejší databáze úkrytů s dalšími informacemi.

Obr. 3: Ukázka vrstev civilní ochrany v GIS. [2]

4 Využití GIS vplánování procesu ukrytí obyvatelstva

Za hlavní krok řešení nedostatečného rozsahu datového modelu IÚ a ukrytí obecně můžeme označit určení potřebných informací. Jedná se o informace, které má daný datový model obsahovat. Určení těchto informací řeší Juříková [5]. Juříková rozebírá problematiku improvizovaného ukrytí a uvádí základní aspekty úpravy IÚ. Dále definuje standard pro projektování IÚ, skládající se znásledujících částí:

a) Základní údaje úkrytu – zpracovatele – vlastníka

b) Současný stav bez úprav

c) Navrhované úpravy

d) Stav po provedení navrhovaných úprav

e) Poznámky, přílohy, odkazy na související dokumenty atd.

Pro potřeby aplikace GIS je vhodné tento standard redukovat na základní informace potřebné pro realizaci plánování ukrytí obyvatelstva. Mezi tyto základní informace řadíme: umístění stavby, její charakteristika a úpravy. Mezi hlavní informace obsažené v databázi úkrytů můžeme řadit:

•  ID;
•  Adresa;
•  Kapacita;
•  Zařazení;
•  Vlastník;
•  Poloha;
•  Určení/typ úkrytu (prostor);
•  Odpovědná osoba;
•  Civilní využití;
•  Technická data;
•  Vybavenost;
•  Krátký popis budovy (materiál, konstrukce atd.);
•  Čas zpohotovení.

Tyto informace představují základ pro vytvoření „vrstvy ukrytí obyvatelstva“. Jejich získání je relativně jednoduché a je otázkou správného určení a definování způsobů prezentace (jednotná terminologie, formát dat, délka dat, atd.).

Vzniklá vrstva umožňuje realizaci prostorových analýz typu: určení pokrytí jednotlivých oblastí kapacitou ukrývaných osob, vyhledávání slabých/silných míst, vyhledávání vhodných úkrytů pro různé typy mimořádných událostí, apod. Vytvoření této vrstvy představuje náročný proces. Vysoké nároky jsou kladeny především na práci a čas potřebný pro vytvoření („naplnění“) vrstvy konkrétními daty.

V případě potřeby je možno vrstvu rozšířit i o jiná data. Rozšíření umožňuje zvýšit využitelnost vrstvy, zároveň však, vzhledem ke svému charakteru, významně zvyšuje množství potřebného času a práce. Jedná se např. o:

•  typ stavebního materiálu potřebného pro úpravy;
•  množství stavebního materiálu.

Mimo samotné úkryty je vhodné vrstvu (datový model) doplnit i o jiné objekty svázané s procesem ukrytí. Jedná se např. o sklady materiálu civilní ochrany, místa distribuce materiálu pro stavební úpravy improvizovaných úkrytů, místa rozmístění sirén jednotného systému varování a vyrozumění, popř. jiné. Další možností rozšíření datového modelu představuje doplnění kategorie hodnocení vhodnosti daného úkrytu pro různé typy ukrytí (rozšíření standartního ukrytí před CBRN hrozbami o ochranu před povodněmi, nouzové ubytování, atd.).

4.1 Standardizace hodnocení datového modelu (vrstvy) ukrytí obyvatelstva.

Vzhledem k využití GIS je nezbytné standardizovat jednotlivé hodnocené prvky. Přesněji řečeno standardizovat vytvořenou databázi. Žádoucí je především maximální míra využití číselné škály hodnocení jednotlivých prvků (např. využití úkrytu: 1 – ochrana před CBRN, 2 – ochrana před povodněmi, 3 – ochrana před požáry, atd.). Tento způsob standardizace nám umožňuje následně využít hromadného zpracování takové databáze. V porovnání se slovním hodnocením tedy vykazuje lepší výsledky. Samozřejmě tento způsob není vhodné používat u všech hodnocených prvků (např. adresa, odpovědná osoba). Standardizace jednotlivých prvků je tedy silně individuální a její možnosti jsou poměrně rozsáhlé.

4.2 Ukázka využití datového modelu (vrstvy) ukrytí obyvatelstva.

Hlavním způsobem využití datového modelu (vrstvy) ukrytí obyvatelstva je podpora plánování a realizace ukrytí obyvatelstva. Jedná se především o úkoly typu:

•  Poloha – kde se co nachází;
•  Podmínka – vyhledání místa splňujícího určitou podmínku;
•  Šíření – pohyb po definovaném povrchu;
•  Struktura – prostorové uspořádání;
•  Modelování – závislosti, predikce, trend.

Typickým příkladem jsou jednoduché prezentační úlohy typu vytváření tematických map rozmístění úkrytů (viz obr 4). Díky rozsahu databáze je však možné provádět i náročnější analýzy, např.:

•  Vyhledání oblastí bez úkrytů;
•  Vytváření statistiky kapacit ukrývaných osob v jednotlivých částech města;
•  Vyhledávání nejvhodnějšího místa distribuce stavebního materiálu;
•  Vyhledávání evakuačních cest a zón, atd.

Obr. 4: Ukázka implementace “jednotného standardu pro projektování IÚ” do GIS.

5 Závěr

Využití GIS pro potřeby plánování, přípravy a realizace ukrytí obyvatelstva představuje poměrně perspektivní oblast. GIS nabízí možnost využití prostorové informace jednotlivých prvků úkrytové infrastruktury. Na jejím základě je možno provádět rozsáhlé analýzy a výsledky ve značné míře vizualizovat. Vysoký stupeň vizualizace přispívá krychlejšímu a snadnějšímu pochopení situace a celkově kefektivnější práci. Nasazení GIS je spojeno i surčitými obtížnostmi. Jedná se především o nutnost standardizace jednotlivých prvků problematiky ukrytí obyvatelstva. Druhý problém může vněkterých případech představovat náročná obsluha konkrétních GIS SW aplikací, kdy někteří pracovníci nemusejí zvládat práci stěmito nástroji. Oba problémy jsou však řešitelné, kdy konkrétně náročnost obsluhy SW aplikací je řešitelná centrálním správcem aplikace. Vtomto případě se jedná o osobu, která celý GIS spravuje a vytváří vněm jednotlivé podkategorie (vrstvy) a realizuje prostorové analýzy. Vpřípadě potřeby poskytuje také poradenství a pomoc sprací vGIS. Další pracovníci jsou pak již jen prostými uživateli GIS a pro většinu své práce využívají jen výstupy konkrétních analýz, či zobrazení již vytvořených vrstev. Vpřípadě potřeby se mohou obrátit na centrálního správce, který jim poskytne pomoc při práci na náročnějších úkolech a zároveň je zapracuje do GIS pro další využití. Voblasti řešení standardizace prvků článek naznačuje možné řešení. Jedná se o využití číselných škál pro hodnocení kategorií jednotlivých prvků. Vtomto případě je komplexní řešení námětem pro další výzkum. Jeho cílem by mělo být především identifikování důležitých prvků a návrh na jejich hodnocení. Po zvládnutí těchto problémů je možno využít GIS pro potřeby ukrytí obyvatelstva vrozsáhlejším měřítku. Vsoučasnosti však nic nebrání aplikaci na základní úrovni, tedy monitorování úkrytové infrastruktury a její analýza.

Reference:

[1] Datový model pro digitální zpracování sledovaných jevů územně analytických podkladů v GIS, online> 15.03.2013, http://www.c-budejovice.cz/cz/magistrat/ odbory/.../DMG_ÚAP_verze_4.p.
[2] Geografické informační systémy, online: 25.03.2013,http://gis.mesto-most.cz/krizove rizeni/index.html.
[3] Geografické informační systémy, Design Tech.cz., online: 25.07.2013, http://www. designtech.cz/c/cad/geograficke-informacni-systemy.htm.
[4] Geografický informační systém krajů - Typová úvodní studie, T-MAPY spol. s r.o., online: 25.07.2013, http://webmap.kr-karlovarsky.cz/download/webovky/studie_gis/uvodni_studie.pdf
[5] Jurikova, L., Rak, J., Adamek, M.: Proposal for Technology of Improvised Shelters Design in Conditions of the Czech Republic, Annals of DAAAM for 2010 & Proceedings of the 21st International DAAAM Symposium, Volume 21, No. 1, 2010, ISSN 1726-9679 ISBN 978-3-901509-73-5
[6] Kratochvílová, D.: Ochrana obyvatelstva. Edice SPBI SPEKTRUM 42. Ostrava: Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství, Ostrava, 2005. ISBN 80-86634-70-1.
[7] Kristensen, H., Norris, R.: Russian nuclear forces, 2014, Bulletin of the Atomic Scientists sage 2014 online: 25.09.20114, http://bos.sagepub.com/content/70/2/75.full.pdf+html
[8] Koncepce ochrany obyvatelstva do roku 2020 svýhledem do roku 2030, Praha 2013, Ministerstvo vnitra, Generální ředitelství Hasičského záchranného sboru České Republiky.
[9] Příloha časopisu 112, číslo 4/2008, Koncepce ochrany obyvatelstva do roku 2013 s výhledem do roku 2020, Praha 2008, Ministerstvo vnitra, Generální ředitelství Hasičského záchranného sboru České Republiky, ISSN 1213-7057.
[10] Rak, J.: Ochrana obyvatelstva ukrytím a jeho budoucí podoba, Sborník přednášek XIII. ročníku mezinárodní conference Ochrana obyvatelstva 2014, Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství, Ostrava 2014 ISBN 978-80-7385-142-2, ISSN 1803-7372
[11] Rak, J.; Sevcik, D.; Ulcikova, D.; Jurikova, L.: Databases in the Process of Planning and Implementation of Emergency Management in the Czech Republic, Proceedings of the 5th International Conference on Applied Economics, Business and Development (AEBD '13), Creta, Greec, 2013. ISBN 978-960-474-329-2.
[12] Rak, J.: Data a jejích báze v procesu plánování a realizace ukrytí obyvatelstva v podmínkách České Republiky, Sborník Mezinárodní konference Bezpečnostní technologie, Systémy a Management. Zlín, 2013, ISBN 978-80-7454-289-3.