Vizualizace využití technických prostředků jednotek požární ochrany

Tomáš URBANČÍK
Institut geoinformatiky
VŠB - Technická univerzita Ostrava 
tř. 17. Listopadu 
708 33 Ostrava - Poruba 
E - mail: tomas.urbancik@tiscali.cz

Abstract

Objective of this thesis is project application www media and map server technology for technical facilities presentation . The first part deals generally with managing system and fire unit deployment and their technical facilities. Next part describes designed database. Applications description takes up. At the end of this labour are acquired knowledge to subject matter solving.

Abstrakt

Cílem předložené práce je návrh aplikace využívající prostředí WWW a technologie mapového serveru k prezentaci využití technických prostředků. První část se zabývá obecně systémem řízení a nasazení požárních jednotek a jejich technických prostředků. Dále je popsána navrhnutá databáze. Následuje popis aplikací. V závěru práce jsou shrnuté získané znalosti k řešenému tématu.

Úvod

Každý z nás má v živé paměti povodně z roku 2002, které svým ničivým rozsahem předčily očekávání řady lidí. Takovéto krizové situace se nestávají každý den, ale o to s větším úsilím je potřeba být na ně připraven.

Mějme modelovou situaci. V Moravskoslezském kraji vznikne mimořádná událost. V tomto okamžiku začíná koordinace pomoci na základě výzvy generálního ředitele Hasičského záchranného sboru ČR postižené oblasti, ale v současné době nemá operační a informační středisko generálního ředitelství on-line přehled o stavu technických prostředků jednotek požární ochrany.

Cíl

Cílem práce je navrhnout aplikaci využívající technologií WWW a mapového serveru, která umožní získat základní přehled o stavu technických prostředků požární ochrany v jednotlivých krajských celcích nebo v detailnějším členění - okresech.

Úkoly bakalářské práce

• Seznámení se s problematikou využití technických prostředků jednotek požární ochrany
• Seznámení se s technologií mapového serveru z Minnesotské University a vybranými programovacími jazyky WWW (HTML, CSS, PHP, JavaScript)
• Návrh datového modelu
• Naprogramování aplikací

Datové zdroje

ARCČR-500

Jako topografický podklad byly použity dvě vektorové polygonové vrstvy z této databáze. Vrstva krajů a okresů.

Hasičský záchranný sbor České republiky

Hasičský záchranný sbor České republiky a jednotky požární ochrany plní úkoly v oblasti ochrany obyvatelstva, technických zásahů a požární ochrany při jakýchkoliv mimořádných událostech a krizových stavech včetně válečného. Hasičský záchranný sbor ČR organizuje integrovaný záchranný systém a podílí se na havarijním a krizovém plánování. Zabezpečuje a koordinuje organizační a technická opatření v oblasti ochrany obyvatelstva, především varování, ukrytí, evakuaci a nouzové přežití. Území ČR je rozděleno do 14 krajů.

HZS kraje se vnitřně člení na:

• ředitelství HZS kraje
• územní odbory HZS kraje
• jednotky HZS kraje

Technický prostředek požární ochrany

" je vše, co člověk vkládá mezi sebe a objekt (situaci), na který působí za účelem ochrany zdraví, života a majetku svého i druhých. Může to být stroj, zařízení, přístroj, nástroj, výzbroj, výstroj."

Těžiště mého zájmu je technický prostředek (dále jen "TP") mobilní, automobil. Z hlediska praxe jsou tedy v této práci navrhnuty dva základní stavy využití technických prostředků. Technický prostředek je buď v pořádku (dostupný - použitelný pro výjezd), nebo nedostupný, to znamená, že ho nelze v daném časovém okamžiku použít k výjezdu.

Požární automobily dělíme podle účelu na:

• základní zásahové
• speciální zásahové
• pomocné

Návrh databáze

Databáze je vytvořena na základě poznatků získaných ze studia uspořádaní HZS ČR a zjištěných informací o možných stavech, které mohou u TP-PO nastat v praxi. Databáze obsahuje celkem 5 tabulek.

1. KRAJE - v tabulce je veden přehled všech krajů na území ČR

2. UO - v tabulce je veden přehled všech územních odborů na území ČR (dříve nazývané okresy)

3. JEDNOTKA - v tabulce je veden přehled všech jednotek na území ČR. Údaje jsou fiktivní.

4. TPKS - v této tabulce je veden přehled mobilních TP, které mají jednotlivé jednotky k dispozici

5. TP - tato tabulka obsahuje číselník TP.

Popis aplikací

K tvorbě WWW aplikací bylo použito jazyka HTML, CSS, ve velké míře skriptovací jazyk PHP, jazyk SQL a v menší míře JavaScript.

Aplikace jsou optimalizovány pro prohlížeč Microsoft Internet Explorer 6.0. Je vhodné nastavit barvy monitoru minimálně 16bit a vyšší, rozlišení monitoru na 1024x768.

Práce byla vyvíjena v prostředí operačního systému Microsoft Windows 2000 na kterém byl nainstalován webový server Apache verze 2.0.48., PHP verze 4.3.3. zavedené jako CGI aplikace s dynamickou knihovnou PHP/Mapscript verze 4.0.1.

Aplikace využívá funkce pro přístup k databázi pomocí standardizovaného rozhraní ODBC.

Aplikace aktualizující záznamy v databázi

Aby se mohl uživatel přihlásit do správy databáze, je nutno zadat uživatelské heslo a jméno v přihlašovacím okně (obr č.1). Odeslat formulář stiskem tlačítka Přihlásit (poslané údaje jsou z bezpečnostních důvodů zašifrované). Jsou-li data odeslána, spustí se skript s funkcí.

Funkce se připojí k databázi a ověří, existuje-li uživatel se zadaným uživatelským jménem a heslem.

Obr. č. 1: Ukázka přihlašovacího okna

Zadal-li uživatel správné údaje a kontrola hodnot proběhla úspěšně vrací funkce 1 (true), v opačném případě 0 (false). Pokud je vrácena hodnota 0, uživatel se zmýlil v zadávání přihlašovacích údajů. Zobrazí se hláška - "Zadali jste špatné uživatelské heslo nebo jméno". Je nutno zadat znovu správné přihlašovací údaje. Pokud jsou údaje správné, přejde uživatel na stránku s vyhledávacím formulářem (obr. č.2) Tlačítko Mapserver slouží k návratu na úvodní stránku.

Obr. č. 2: Ukázka vyhledávacího formuláře

Zde zadá evidenční číslo technického prostředku. Zadáním evidenčního čísla TP a potvrzením tlačítka Vyhledej se vyhledá v databázi příslušný záznam o prostředku a zobrazí se (obr. č. 3).

Obr. č. 3: Ukázka vyhledaného záznamu

Uživatel má tady možnost změnit stav. Je-li políčko v pohotovosti - zaškrtnuté, vozidlo je připraveno k výjezdu(dostupný TP). Pokud není zaškrtnuté, jeho stav je mimo výjezd (nedostupý TP). Změna stavu se potvrdí stiskem tlačítka Aktualizuj. Příslušný údaj v databázi se změní a zobrazí se zpráva, jestli změna proběhla úspěšně (obr č. 4).

Obr. č. 4: Ukázka informativního okna po provedení aktualizace v databázi

Pokud ano, má uživatel na výběr změnit další záznam nebo se ze systému odhlásit.

Aplikace vizualizující stav technických prostředků

Aplikace je tvořena z těchto dílčích částí : názvem mapy, nástrojovou lištou, výběrovým menu, mapovým polem, měřítkem a přehledkou. Růžice není nepoužita, neboť je zobrazeno známé území.

1. NÁZEV MAPY

• dynamicky vytvářen
• údaje v nadpisu se mění podle výběru dotazu klienta z menu, zvolené vrstvy, datumu a času zaslaného požadavku

2. NÁSTROJOVÁ LIŠTA

• se skládá ze 4 ikon, u kterých jsou nadefinovány funkce, jimiž můžeme mapu přiblížit, oddálit, posunout a zobrazit celé území

3. VÝBĚROVÉ MENU

• V dynamickém menu máme na výběr, buď vybrat a následně zobrazit v mapě celkový přehled zatížení všech TP ve formě kartogramu nebo počet dostupných konkrétního druhu TP ve formě číslicového znaku. Do výběru byla umístěná kategorie základních zásahových automobilů

4. MAPOVÉ POLE

• Slouží k zobrazení vygenerovaného obrázku ve formátu PNG. Velikost okna je 700x500 pixelů

5. MĚŘÍTKO

• Měřítko je umístěno v levém dolním rohu. Mění se v závislosti používání funkcí přiblížení, oddálení a při přechodu na zobrazení celého území

6. PŘEHLEDKA

• Slouží k náhledu na dané území

Zobrazení počtu vybraného technického prostředku

Nejprve byl vyzkoušen způsob zobrazování počtu TP pomocí symbolického znaku. K tomuto účelu byl vytvořen symbol požárního autíčka. Velikost a barva určovala počet. Později byla zjištěna nepraktičnost tohoto řešení. Jelikož bylo potřeba vytvořit pro každé číslo jeden unikátní symbol, narůstal počet předdefinovaných symbolů v souboru s příponou *.sym "exponencionálně". Dále nastane-li situace, že na každém územním celku je jiný počet prostředků, tématická mapa a legenda se stane nepřehlednou.Tématická mapa ztrácí svou okamžitou informativní hodnotu.

Z tohoto důvodu bylo potřeba navrhnout jiné řešení. K zobrazení počtu dostupných technických prostředků byl použit dynamicky vygenerovaný bod s popiskem. Popisek může být tvořen řetězcem čísel a písmen. Množství vybraných dostupných technických prostředků je tedy vyjádřeno v mapě číslicovým znakem.

Uživatel si v rozbalovacím menu (obr. č. 5) vybere konkrétní typ TP a kliknutím odešle výběr. Odeslaná data zpracuje funkce, která se připojí přes rozhraní ODBC k databázi. SQL dotazem se zjistí počet dostupných prostředků vybraného typu na zobrazovaném území , souřadnice X a Y (pozice bodu).

Obr. č. 5: Ukázka výběru konkrétního typu TP

Souřadnice X,Y jsou uloženy v tabulce KRAJE a UO. Následně je generován bod o zadaných souřadnicích a jemu je přiřazen odpovídající popisek (číselný znak) na daném území v mapě. Toto probíhá stále, dokud nejsou vykresleny všechny body. Nakonec se mapa vykreslí. Obrázek se uloží na předdefinované místo na serveru ve formátu PNG. Ten je zaslán klientovi do prohlížeče. Výsledný výstup je zobrazen na obr. č. 6.

Obr. č. 6: Ukázka výstupu z mapového serveru - počet dostupných TP vybraného typu (území krajů).

Aplikace umožňuje vybranou oblast přiblížit (obr. č. 7). Zobrazí se vrstva územních odborů.

Obr. č. 7: Ukázka výstupu z mapového serveru - počet dostupných TP vybraného typu (území územních odborů).

Zobrazení stavu zatížení všech technických prostředků

Kvůli náročným časovým podmínkám během krizového řízení, bylo nutné volit takové barvy, které jsou od sebe jednoznačně odlišitelné na první pohled. Neřídil jsem se tedy kartografickou zásadou, doporučující volit odstíny jedné barvy. Navrhnuté barvy jsou tedy jednoznačně od sebe rozlišitelné. Jediný pohled na dynamicky vygenerovanou mapu umožní zjistit okamžitý přehled o situaci zatížení na jednotlivých územně správních celcích.

Uživatel si v prvním rozbalovacím menu (obr. č. 8) vybere položku všech jednotek a kliknutím odešle výběr.

Obr. č. 8: Ukázka výběru všech jednotek

Odeslaná data zpracuje funkce, která se připojí přes rozhraní ODBC k databázi. SQL dotazem se zjistí počet nedostupných prostředků a celkový počet TP pro každé území ve zobrazené vrstvě. Vypočte se zatížení=((Celkový počet nedostupných TP na daném území)/(Celkový počet TP na daném území)*100). Následně je přiřazena barva dle výsledku. Toto probíhá stále, dokud nejsou vykresleny barvy pro všechna území. Nakonec se mapa vykreslí, uloží a odešle se uživateli do prohlížeče. Výsledný výstup je zobrazen na obr. č. 9.

Obr. č. 9: Ukázka výstupu z mapového serveru - zatížení všech TP (území krajů)

Aplikace umožňuje vybranou oblast z kraje přiblížit. Zobrazí se vrstva územních odborů (obr. č.10).

Obr. č. 10: Ukázka výstupu z mapového serveru - zatížení všech TP (území územních odborů)

Závěr

Hlavním úkolem této práce bylo navržení aplikace vizulizující stav technických prostředků jednotek požární ochrany

Tato aplikace formou jednoduchých tématických map umožňuje získat základní přehled o stavu technických prostředků požární ochrany v jednotlivých krajských celcích nebo v detailnějším členění - územních odborech.

Programové prostředky byly zvoleny hlavně z důvodu dostupnosti a možnosti je použít bez nutnosti platit licenční poplatky za užívání produktů.

Literatura

1. DOHNAL, J.; LOŠÁK, J. Technické prostředky požární ochrany I,II.
2. KAŇOK, J.: Tématická kartografie, Ostravská Univerzita Ostrava, Ostrava 2001
3. Pošmura, V.: Apache - příručka správce www serveru, Computer Press, Praha 1998, 311s
4. PEŇÁZ, T.: Vizualizace prostorových dat z činnosti složek integrovaného záchranného systému v prostředí geografického informačního systému (na příkladu jednotek požární ochrany). Doktorská disertační práce. PřF MU Brno, 2001.
5. Nařízení Vlády č. 172/2001 Sb., k provedení zákona o požární ochraně
6. Vyhláška Ministerstva vnitra č. 247/2001 Sb., organizaci a činnosti jednotek požární ochrany. 2001.
7. Voženílek, V.: Aplikovaná kartografie I, Olomouc 1999, 168s
8. Internetová adresa stránek ministerstva vnitra ČR.http://www.mvcr.cz
9. Internetová adresa webového serveru,http://www.apache.org
10. Internetová adresa stránek o skriptovacím jazyku php,http://www.php.net
11. Internetová adresa stránek Mapserveru,http://www.maptools.org/php_mapscript

Copyright (C) VŠB - TU Ostrava, Institut geoinformatiky, 2001-3. Všechna práva vyhrazena. 
V případě, dotazů, komentářů, připomínek kontaktujte www-gis.hgf@vsb.cz
Tato stránka byla naposledy aktualizována: 29.03.2006 16:16
Stránky jsou optimalizovány pro Microsoft Internet Explorer v. 5.0 a vyšší.
Jsou vytvářeny v programovém prostředí FrontPage 2003.