Powodzie

Powodzie są jedną z najczęstszych klęsk żywiołowych, które zagrażają mieszkańcom Europy Środkowej. Bezpośrednią przyczyną powodzi są intensywne deszcze lub gwałtowne roztopy, jednak na wielkość skutków powodzi wpływ ma także nieracjonalna gospodarka przestrzenna. Techniki teledetekcyjne wspierają walkę z powodzią przed, w trakcie oraz po wystąpieniu żywiołu. Satelity obserwacyjne dostarczają aktualnych zdjęć terenów zagrożonych i już zalanych. Pozwalają z wyprzedzeniem tworzyć scenariusze rozwoju wydarzeń, symulując warianty optymistyczne, jak i pesymistyczne. W świecie idealnym mogłoby wyglądać to tak…

Przed (zapobieganie i przygotowanie)

Na monitorze komputera wyświetla się mapa okolic miasta. Naniesione są na niej teoretyczne zasięgi wody powodziowej, wyznaczone w oparciu o cyfrowe modele rzeźby terenu. Widoczne są także wały wzdłuż rzeki wraz z informacją o stopniu nasiąknięcia wodą. Informacja przekazywana jest radiowo z czujników umieszczonych wewnątrz wałów. Dane są na bieżąco analizowane, podobnie jak nieustannie wykonywane są obliczenia prawdopodobieństwa przerwania wałów ze względu na rosnący poziom wody (przygotowane modele do symulacji).

W pewnym momencie telefonicznie dociera informacja o przerwaniu wałów przy jednej z ulic. Do miasta zaczyna wlewać się woda. Szacowana szerokość wyrwy w wale wynosi 30 metrów. Uruchomiony zostaje model hydrologiczny, który w oparciu o cyfrowy model terenu i informacje o stanie rzeki wylicza jak duży obszar w jakim czasie zostanie zalany. Okazuje się, że woda zaleje większość miasta. Wstępne mapy trafiają do formującego się centrum kryzysowego.

W trakcie (reagowanie)

Aktywowany zostaje system wsparcia satelitarnego –przy najbliższej okazji satelity zobrazują teren powodzi. W między czasie wykonywana jest kolejna analiza: z danych na temat zabudowy i liczby ludności wyliczane jest ile osób jest zagrożonych. Wskazane zostają budynki, gdzie mieszkają osoby niepełnosprawne ruchowo i gdzie woda  wdziera się do pomieszczeń – osoby te nie mają szans na samodzielną ewakuację. Automatycznie wyznaczone zostają najkrótsze drogi do punktów ewakuacyjnych. System wysyła powiadomienie SMSem do osób w obszarze zagrożenia, posiadacze smartfonów mogą zobaczyć trasy ewakuacji na mapach.

Osoby zarządzające akcją ratunkową mają zaznaczane miejsca na mapie, z których dzwoniono i zwracano się o pomoc. Do każdej lokalizacji dołączone zostają informacje o dzwoniącym oraz nagrana zostaje rozmowa telefoniczna. W teren kierowane są służby ratunkowe. Ich dowodzący posługują się mapami sytuacyjnymi generowanymi automatycznie z systemu komputerowego i na bieżąco aktualizowanymi. W oparciu o lokalizację miejsc, z których wzywano pomoc, tworzona jest optymalna trasa poruszania się służb ratunkowych – będą mogły w najkrótszym czasie dotrzeć do jak największej liczby osób.

Otrzymujemy dane satelitarne. Na podstawie zobrazowań aktualnych i archiwalnych wyznaczony zostaje faktyczny zasięg powodzi. Informacja ta, połączona z modelem rzeźby terenu, pozwala stwierdzić jak głęboka jest woda w różnych częściach miasta. Dane satelitarne uzyskiwane są jeszcze kilka razy. Ponieważ pojawiły się chmury, zamówione zostają dane radarowe, które pokażą zasięg powodzi bez względu na pogodę i porę dnia.

Służby ratunkowe posiadają w terenie przenośne terminale z dostępem do aktualizowanych w czasie rzeczywistym map cyfrowych. Są w stanie także samodzielnie je weryfikować, komunikując się w ten sposób ze sztabem.

Po (odbudowa)

Na podstawie map satelitarnych i danych terenowych zostaje oszacowana skala strat i zaplanowane zostają działania rekonstrukcyjne. Wielkoobszarowe rozlewiska będą wymagały długotrwałej akcji wypompowywania wody i osuszania terenu, co miejscami może potrwać nawet wiele tygodni. Mapy i modele hydrologiczne wskazują niecki bezodpływowe oraz optymalną lokalizację pomp wysokiej wydajności.

Każdy tydzień zaoszczędzony przy usuwaniu skutków powodzi to zmniejszenie kosztów społecznych i ekonomicznych. Minimalizowane jest także ryzyko wystąpienia epidemii i pogarszania się warunków sanitarnych. Dane przekazywane są do systemów informacji przestrzennej wielu instytucji. Przykładowo, pozwalają nadleśnictwom szacować skalę zniszczeń w lasach, jak i zbierać dane dla wieloletnich studiów klimatycznych. Kiedy życie wraca do normalności, osoby odpowiedzialne za gospodarkę przestrzenną mogą ściśle kontrolować kierunki zabudowy, nie pozwalając na zasiedlanie terenów zagrożonych powodzią.

Z informacji geoprzestrzennych korzystają mieszkańcy terenów zagrożonych i zalanych, organy podejmujące decyzje, ale też firmy ubezpieczeniowe, czy media. Jednak aby opisany wyżej system zadziałał, dane i narzędzia do ich analizy i dystrybucji muszą być częścią sprawnego systemu informacji geograficznej. Aby taki system zafunkcjonował, powinien powstać przed zdarzeniem kryzysowym.

Powódź 2010 – pierwsze wparcie satelitarne w Polsce w ramach programu GMES

W maju i czerwcu 2010 roku gwałtowne deszcze spowodowały jedną z najdotkliwszych powodzi w historii Polski, zabierając życie 22 osób i powodując straty w wysokości 12 miliardów złotych. Komenda Główna Państwowej Straży Pożarnej 19 maja 2010 r. podjęła decyzję o uruchomieniu europejskiego mechanizmu wsparcia satelitarnego GMES-SAFER.

SAFER to projekt 7. Programu Ramowego Komisji Europejskiej, który jest przedoperacyjnym serwisem programu GMES, wspomagającym zarządzanie kryzysowe.

Dane z satelitów obserwacyjnych były pozyskiwane w najkrótszym możliwym czasie (tzw. Rapid Action Mapping), rejestrując różne etapy przemieszczania się fali powodziowej. Na podstawie danych teledetekcyjnych wygenerowano mapy satelitarne dla szesnastu regionów Polski południowej (dorzecze Odry i Wisły). Co najmniej 22 użytkowników skorzystało z tych produktów, w tym Komenda Główna PSP, Rządowe Centrum Bezpieczeństwa oraz regionalne i lokalne jednostki ratunkowe.

Oprócz map tworzonych w ramach projektu SAFER, na prośbę użytkowników opracowano szereg map, które pomogły w usuwaniu skutków powodzi. Powstały m.in. mapy hipsometryczne z informacją o sieci dróg, informacjami hydrologicznymi, ortofotomapy z rekomendacjami osuszania. Za opracowanie map odpowiadał interdyscyplinarny zespół złożony ze specjalistów z: Centrum Badań Kosmicznych PAN (Zespół Obserwacji Ziemi), Przemysłowego Instytutu Automatyki i Pomiarów, Państwowego Instytutu Geologicznego, Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej oraz Instytutu Informatyki Politechniki Poznańskiej.

W ramach wsparcia satelitarnego powstało w sumie 30 map referencyjnych i innych map tematycznych. Dane udostępniane były w przyjaznych dla użytkowników formatach, nie wymagających profesjonalnego oprogramowania (jpg, pdf, kml). Czas oczekiwania na opracowania wynosił od 30 godzin do 5 dni.

Aktywacja serwisu GMES-SAFER w Polsce została uznana na forum europejskim za wzorcową ze względu na efektywny przepływ informacji pomiędzy konsorcjum SAFER i użytkownikami końcowymi. Pozytywny oddźwięk od użytkowników potwierdził też, że stosowanie nowoczesnych technik powinno stać się standardem w służbie operacyjnej.