Využití družicových dat pro krizová řízení

Využití družicových dat pro krizová řízení

Lukáš Brodský, Kateřina Tučková 25. – 26. září 2012

FLOREO – povodňový monitoring

1

FLOREO koncept (uživatel ČHMÚ)

2

aplikace operačních metod DPZ  Operační využití výzkumných a operačních aktivit v rámci GMES  Aplikace založeny na vyspělém zpracování družicových dat  Pixelový / Objektový přístup (OBIA) – Trimble eCognition SW

3

Výsledné produkty – Terra MODIS

4

Výsledné produkty – Aqua MODIS

5

Výsledné produkty – maska sněhu

Operační monitoring sněhové pokrývky z dat DPZ

6

Výsledné produkty – kombinovaná mapa sněhu

7

Sníh: aktuální monitoring pro ČHMÚ

8

Interpolace SVH 14. 3. 2011 meteo + DPZ



interpolace metodou IDW z 343 meteostanic a 40 847 virtuálních stanic (hodnoty 0, 1) 9

Výsledné produkty – PDF dokument

  

FTP - ftp://ftp-projects.gisat.cz/snih/2012/ e-mail map server FLOREO – pouze scény Terra MODIS Operační monitoring sněhové pokrývky z dat DPZ

10

Sníh: tání sněhu

DPZ seminář 4.5. 2011, PřF UK

11

Povrchový odtok

DPZ seminář 4.5. 2011, PřF UK

12

Mapování rozlivu

13

14

15

Statistické charakteristiky povodně CODE

ITEM

Rozloha [ha]

%

11100

Continuous Urban Fabric (S.L. > 80%)

1,05

0,06

11210

Discontinuous Dense Urban Fabric (S.L. : 50% - 80%)

1,41

0,08

11220

Discontinuous Medium Density Urban Fabric (S.L. : 30% - 50%)

0,06

0,00

11300

Isolated Structures

0,66

0,04

12100

Industrial, commercial, public, military and private units

4,50

0,26

12210

Fast transit roads and associated land

0,17

0,01

12220

Other roads and associated land

8,72

0,50

12230

Railways and associated land

0,11

0,01

12300

Port areas

2,87

0,16

13100

Mineral extraction and dump sites

3,09

0,18

13300

Construction sites

0,34

0,02

14100

Green urban areas

0,47

0,03

14200

Sports and leisure facilities

2,56

0,15

20000

Agricultural + Semi-natural areas + Wetlands

1680,92

96,09

30000

Forests

42,46

2,43

16

Kontakty a Odkazy  [email protected]  [email protected]  ftp://ftp-projects.gisat.cz/snih/2012/  http://mapserver.floreo.cz/, www.floreo.cz

17

GMES služby pro krizové řízení GMES Initial Operations – Emergency Management Services

(GIO EMS) Jan Kolomazník, GISAT

18

OBSAH

 Služby GIO EMS mapování  Rozdělení služeb  Portfolio produktů  Ukázky výstupů  Praktické informace  Uživatelé  Aktivace služby  Doručení produktů

19

Krizové řízení v GMES  GMES = Global Monitoring for Environment and Security  GIO  Iniciační fáze GMES (2011 – 2013)  GMES služby pro krizové řízení  Emergency Management Services – GIO EMS  mapování  systém včasného varování

20

GIO EMS mapování  Poskytnutí informací v podobě informačních vrstev před, během i po katastrofické události  „GIS-ready“ prostorové informace na podporu rozhodování  Poskytování je zdarma na základě požadavků autorizovaných uživatelů služby  Informace získané především z družicových snímků  První operační služba v rámci evropského GMES (rush mode)

21

Kontinuita

 RESPOND (ESA GSE, 2004 -2009), PREVIEW (FP6, 2005 – 2008) a RISK-EOS (ESA GSE, 2003 – 2008), definice struktury služeb a základních uživatelských požadavků.  SAFER (FP7, 2009 – 2011) a linkER (Service Contract, 2009 – 2011), vývoj předoperační verze GMES Emergency Response Service, rozšiřování uživatelské komunity a budování přístupových nódů k službě. 22

GISAT a vývoj GMES služeb

23

SAFER

24

Typy GIO – EMS služeb a produktů

PODPŮRNÉ MAPOVÁNÍ RYCHLÉ MAPOVÁNÍ

Produkty vytvářené v klidovém režimu (non-rush) • na požádání • na základě potřeb a specifikace uživatelů • týdny - měsíce

Produkty vytvářené ve spěchu (rush mode) • na požádání • standardizované • hodiny – dny

Referenční mapy

Referenční mapy

Mapy stavu před katastrofou

Mapy nouzových opatření

Referenční mapy Mapy stavu před katastrofou

Externí validace

Zdroj: CENIA 25

Aktivace služby proběhne v případě…  Obecně: …v případě krizové situace (ohrožení života, zdraví, majetku) v návaznosti na přírodní či jinou katastrofu  Záplavy  Zemětřesení  Sesuvy půdy  Požár  Bouře a smrště  Sopečná aktivita  Tsunami  Průmyslová havárie  Humanitární krize 26

Rychlé mapování - základní parametry služby Rychlé mapování  poskytnutí prostorových dat bezprostředně po katastrofě nebo v jejím průběhu  na podkladě družicových snímků a dalších rastrových a vektorových dat

* Od obdržení družicových dat a akceptace jejich kvality

27

Rychlé mapování – produktové portfolio  Struktura aktivace

 Dostupná měřítka Přehledová mapa Měřítko: 1:25.000 – 1:50.000 Plocha: 200 – 10.000 km2

Detailní mapa Měřítko: 1:5.000 – 1:25.000 Plocha: 10 – 200 km2

28

Rychlé mapování – produktové portfolio  Výstupní formáty produktů Mapa pro tisk Barevná ISO A1 Rozlišení: vysoké = 300dpi, střední = 200dpi, nízké = 100dpi GeoPDF Metadatový soubor

Georeferencovaná mapa Barevná ISO A1 Rozlišení: vysoké = 300dpi, střední = 200dpi, nízké = 100dpi GeoTIFF, Georeferencovaný JPG (s worldfilem) Metadatový soubor (může být stejný jako pro mapu pro tisk)

Vektory ESRI shapefily s .prj souborem Google Earth KML/KMZ Metadatový soubor 29

Rychlé mapování – produktové portfolio  Tematický obsah výstupních produktů  Informační vrstvy  Klíčová infrastruktura a utility  Hydrografie  Rozsah katastrofy  Vyhodnocení škod (na infrastruktuře, budovách)  Populace v zasažené oblasti (lokalizace, hustota)  Lokace shromaždišť, bezpečných zón, zdravotnických zařízení  Vývoj sledovaného fenoménu (rozsah katastrofy, poškození, …)  Družicový podklad nebo stínovaný reliéf 30

Rychlé mapování – produktové portfolio Referenční mapa – ukázka 1

31

Rychlé mapování – produktové portfolio Mapa rozšíření katastrofy – ukázka 1

32

Rychlé mapování – produktové portfolio Referenční mapa – ukázka 3

33

Rychlé mapování – produktové portfolio Mapa rozšíření katastrofy – ukázka 2

34

Rychlé mapování – produktové portfolio Mapa hodnocení katastrofy – ukázka 1

35

Rychlé mapování – produktové portfolio Mapa hodnocení katastrofy – ukázka 2

36

Rychlé mapování – přehled aktivací 1.4.2012 – 15.9.2012 MSR_001 IDP Timbuctu, Mali MSR_002 football championship, Poland EMSR_003 Forest Fire - Bács-Kiskun, Hungary EMSR_004 Earthquake in Italy EMSR_005 Earthquake in Bulgaria EMSR_006 Blast at arms depot in Bulgaria EMSR_007 Monitoring IDPs-Myanmar EMSR_008 Fire in Spain EMSR_009 Flood in Sweden EMSR_010 Forest Fires Algarve EMSR_011 Fires in Spain EMSR_012 Fires in Romania EMSR_013 Humanitarian action in Jordan EMSR_014 Syrian refugees in Jordan (still open) EMSR_015 Fires in Italy EMSR_016 Fires LaGomera/Spain

EMSR_017 Floods in Philippines EMSR_018 Flood in Niger EMSR_019 Floods Cameroon (still open)

37

Podpůrné mapování – základní parametry služby Podpůrné mapování  Data pro prevenci před katastrofami nebo vyhodnocení jejich dlouhodobých dopadů, snaha o minimalizaci dopadů  Možnost výběru z předdefinovaných produktů nebo je na základě požadavků vytvořen produkt na míru

38

Podpůrné mapování – produktové portfolio  Struktura aktivace

 Dostupná měřítka Přehledová mapa Měřítko: 1:25.000 – 1:50.000 Plocha: 200 – 10.000 km2

Detailní mapa Měřítko: 1:5.000 – 1:25.000 Plocha: 10 – 200 km2



Výstupní formáty produktů Mapa pro tisk Barevná ISO A1 Rozlišení: vysoké = 300dpi, střední = 200dpi, nízké = 100dpi GeoPDF Metadatový soubor

Georeferencovaná mapa Barevná ISO A1 Rozlišení: vysoké = 300dpi, střední = 200dpi, nízké = 100dpi GeoTIFF, Georeferencovaný JPG (s worldfilem) Metadatový soubor (může být stejný jako pro mapu pro tisk)

Vektory ESRI shapefily s .prj souborem Google Earth KML/KMZ Metadatový soubor

39

Podpůrné mapování – produktové portfolio Referenční mapování – obsah produktu  Topografické prvky

 Podkladová družicová data nebo stínovaný reliéf

40

Podpůrné mapování – produktové portfolio Referenční mapování – ukázka Přehledová

41

Podpůrné mapování – produktové portfolio Referenční mapování – ukázka Detailní

42

Podpůrné mapování – produktové portfolio Mapování pro účely prevence – obsah produktu  Vybrané topografické prvky  Využití půdy / krajinný pokryv  Informace o míře rizika katastrofy  Míra expozice vzhledem k možné katastrofě  Zranitelnost / odolnost (infrastruktury, osídlení)  Předpovědi (stanovení četnosti výskytu v čase a predikce)  Výstrahy (založené na monitorovacích systémech)  Evakuační plány  Kombinace výše uvedeného

43

Podpůrné mapování – produktové portfolio Mapování pro účely prevence – ukázka 1

44

Podpůrné mapování – produktové portfolio Mapování pro účely prevence – ukázka 2

45

Podpůrné mapování – produktové portfolio Mapování pro účely prevence – ukázka 3

46

Podpůrné mapování – produktové portfolio Mapování pro hodnocení katastrofy – obsah produktu  Vybrané topografické prvky  Využití půdy / krajinný pokryv  Informace o míře rizika pro nové budovy, infrastrukturu  Detailní vyhodnocení dlouhodobých dopadů  Monitorování škod, rekonstrukce, postupu, obnovy (infrastruktury, zemědělství)  Mapování uprchlíků  Kombinace výše uvedeného

47

Podpůrné mapování – produktové portfolio Mapování pro hodnocení katastrofy– ukázka 1

48

Podpůrné mapování – produktové portfolio Mapování pro hodnocení katastrofy– ukázka 2

49

Podpůrné mapování – produktové portfolio Mapování pro hodnocení katastrofy– ukázka 3

50

Zdrojová družicová data  Výběr družicových dat dle charakteru, rozsahu sledované události a potřebného detailu mapování (měřítko, velikost minimálního mapovacího objektu)  Dle typu  Optická  Radarová  TerraSAR-X, COSMO-SkyMED

 Dle rozlišení  Velmi vysoké rozlišení (0.5 – 4m)  IKONOS, QuickBird, WorldView, GeoEye, Kompsat, Pleiades

 Vysoké rozlišení (4 – 10m)  RapidEye, Formosat, Spot-5

 Střední rozlišení (10 – 30m)  Spot-4, Landsat, Deimos, DMC

51

Zúčastněné strany GIO EMS Mapování  Evropská komise – koordinátor mapování  DG ENTR – celková koordinace a dohled  DG ECHO – dohled, bezpečnost

 ERC (Emergency Response Centre) – operační koordinace  DG JRC – technická a administrativní koordinace

 EEAS – navrhuje DG ECHO rizikové oblasti  ESA (GSC-DA)– koordinace přístupu k družicovým datům  Poskytovatelé služeb – pod dohledem JRC vykonávají technické úlohy (mapování)  Autorizovaný uživatel – hlavní příjemce služeb 52

Uživatelé služeb

Zdroj: CENIA 53

Přístup ke službám

Zdroj: CENIA 54

Rychlé mapování - postup

Zdroj: CENIA 55

Rychlé mapování - postup

Zdroj: CENIA 56

Rychlé mapování - doručení

Zdroj: CENIA

 Informační feature datasety  Kompletní rozsah definovaných odevzdávek (vč. Map k tisku)  SP doručuje produkty:  Přes JRC FTP  Přes SP FTP  Produkty označeny jako “not-yet-quality-reviewed”  AU je upozorněn po uploadu produktů na FTP  Experimentální přístup k produktům přes EMS protál (WMS, WFS) 57

Rychlé mapování – validace  JRC provádí off-line kontrolu kvality  Pokud nenarazí na problémy, produkt je označen jako “quality reviewed”  V případě problémů SP produkt opraví a připraví novou verzi  AU může poskytnout zpětnou vazbu pro kontrolu kvality  Produkty, které projdou kontrolou kvality se stanou přístupnými přes EMS portál  JRC může spustit nezávislou validační službu pro hloubkovou kontrolu kvality

58

Rychlé mapování - formuláře  Autorizovaný uživatel dbá na:  přesnou definice zájmového území  správné vyplnění formuláře, pomáhá přidruženým uživatelům s jeho vyplněním  zaslání vyplněného formuláře emailem ERC a následné telefonické potvrzení  splnění základních požadavků  poskytnutí zpětné vazby:

59

Rychlé mapování - formuláře  Zpětná vazba  Důležitá, slouží k vylepšování poskytovaných služeb  V rámci UFF se poskytují základní informace:  základní informace o instituci  hodnocení komunikace s ERC  užitečnost výsledného produktu  další doporučení

60

GIO EMS Rush Portal

    

Přístupový bod pro podání SRF Monitorování procesu aktivace Katalog pro publikování QC revidovaných produktů Fórum na podporu RUSH uživatelů Platforma pro testování alternativního přístupu k datům (WMS, WFS, WCS) 61

DĚKUJI ZA POZORNOST. Jan Kolomazník, GISAT [email protected] Autorizovaný uživatel pro ČR – kontakt: pplk. Ing. Jan Brothánek Ministerstvo vnitra – Generální ředitelství HZS ČR [email protected] Portál GIO EMS http://portal.ems-gmes.eu Informace v ČJ o GMES http://www.gmes.cz 62