автореферат диссертации по документальной информации, 05.25.05, диссертация на тему:Информационная система мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера субъекта Российской Федерации

МЧС России Санкт-Пегербургский институт Государственной противопожарной службы

На правах рукописи

Малых Сергей Валерьевич

ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА МОНИТОРИНГА И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ ПРИРОДНОГО И ТЕХНОГЕННОГО ХАРАКТЕРА СУБЪЕКТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ (НА ПРИМЕРЕ АРХАНГЕЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ)

25.05 - информационные системы и процессы, правовые аспекты

информатики

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - 2005

Работа выполнена на кафедре пожарной тактики в Санкт-Петербургском институте Государственной противопожарной службы МЧС России.

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Малыгин Игорь Геннадьевич Официальные оппоненты:

доктор технических наук, доцент Одоевский Сергей Михайлович; кандидат технических наук, доцент Поляков Евгений Васильевич

Ведущая организация:

Военно-морской институт радиоэлектроники им А С. Попова

Защита состоится «''-> » 2005 г. в «» часов на заседании

диссертационного совета Д 205 003 02 при Санкт-Петербургском институте ГПС МЧС России по адресу 196105, Санкт-Петербург, Московский проспект, дом 149.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского института ГПС МЧС России.

Автореферат разослан «

Л »ОЛА&А^ 2005 г

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 205.003 02

доктор технических наук, профессор ^ Г Малыгин

48ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В основе прогноза чрезвычайных ситуаций, их социально-экономических последствий лежит мониторинг и прогноз источников чрезвычайных ситуаций (ЧС), кроме того мировой опыт со всей очевидностью показывает, что самым эффективным способом снижения потерь от природных и техногенных катастроф является их предупреждение.

Анализ произошедших за последние десятилетие ЧС и их социально-экономических последствий в Северо-Западном регионе и Архангельской об' ласти в частности показал, что органы управления, силы и средства Главного управления (ГУ) МЧС России по Архангельской области в целом готовы к вы> полнению задач по управлению подчиненными подразделениями при защите населения и территорий области о г ЧС, однако информационная система по объективным причинам в полной мере не была создана. Следует отметить, что существующая региональная система мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера находится в стадии формирования и развития, и что комплексный мониторинг природных и техногенных воздействий, как неотъемлемую часть и фактическую основу стратегии снижения рисков ЧС, необходимо строить на основе информационной системы мониторинга и прогнозирования МЧС России, элементов ведомственных систем контроля за радиоактивными, химическими, биологическими выбросами и сбросами, систем ингредиентного мониторинга, систем контроля за опасностью трансграничных переносов и т п

Архангельская область расположена на севере европейской части России, занимает огромную территорию - 410,7 тыс. км2 К территории области относятся: архипелаг Земля Франца Иосифа и острова - Новая Земля, Вайгач, Колгуев, Соловецкие Поэтому для построения полноценной и эффективной информационной системы мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера Архангельской обласга моделирование на основе иерархических систем наиболее предпочтительно Эго объясняется не только большой площадью территории области, но и слаборазвитой инфраструктурой, в том числе, каналов связи и информации, а|

У I библиотека

j СПу,^;

количества техногенно-опасных объектов, в том числе и радиационно-опасных Поэтому синтезировать иерархическую структуру информационной системы мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера Архангельской области надо с использованием соответствующих моделей.

Анализ научных работ выполненных в области развития информационных системы мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера показывает, что на сегодня обобщенной иерархической структуры функционирования такой системы применительно к регионам России, к сожалению - нет, как и не сформулированы требования к ней. Таким образом, тема создания информационной системы мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера для крупного и проблемного в плане прогнозирования и ликвидации последствий ЧС субъекта РФ, каким является Архангельская область, в настоящее время очень актуальна.

Цель диссертационной работы - создания информационной системы мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера для субъекта РФ, на примере Архангельской области.

Объект исследования - система мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера Архангельской области.

Предмет исследования - информационное, техническое и методическое обеспечение системы мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера

Научная задача, решаемая в диссертационной работе, заключается в создании (синтезе) информационной системы мониторинга и прогнозирования ЧС субъекта Российской Федерации на примере Главного управления МЧС России по Архангельской области, на основе разработки математических моделей синтеза информационной системы мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера субъекта РФ, а также совершенствовании процесса функционирования этой системы на основе разработки методики

сбора и обработки информации о ЧС в субъекте РФ и разработки предложений по совершенствованию функционирования центра мониторинга и прогнозирования Главного управления МЧС России по Архангельской области

Научная новизна диссертационного исследования состоит в том, что впервые, применительно к современным требованиям по управлению системой МЧС России разработана информационная система мониторинга и прогнозирования ЧС субъекта Российской Федерации на примере ГУ МЧС России по Архангельской области Разработаны математические модели синтеза ин-( формационной системы мониторинга и протезирования ЧС природного и

техногенного характера, методика сбора и обработки информации о ЧС в ^ субъекте РФ Предложены рекомендации по совершенствованию функциони-

рования центра мониторинга и прогнозирования ГУ МЧС России по Архангельской области

Методы исследования. При разработке основных положений диссертационной работы использовались методы исследования, основанные на общей теории систем, математической статистики, математического моделирования, теории вероятности и теории нечетких множеств.

На защиту выносятся следующие основные результаты диссер гацион-ных исследований

1 Модели синтеза информационной системы мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера субъекта РФ

2. Методика сбора и обработки информации о ЧС в субъекте РФ. г 3. Структура информационной системы мониторинга и прогнозирования

ЧС Архангельской области.

4. Предложения по совершенствованию функционирования центра мони-юрипга и прогнозирования Главного управления МЧС России по Архангельской области

Научно-практическая ценность. В работе предложена модель информационной системы МЧС субъекта РФ, состоящая из трех подсистем «подразделений МЧС (базовый сектор)», «ликвидации последствий ЧС (сектор обслуживания) » и «население» Этот набор подсистем используется для моделиро-

вания функционально-пространственной структуры информационной системы МЧС субъекта РФ Рассмотрены примеры синтеза различных структур информационной системы мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера субъекта РФ На основе рассмотренных моделей синтеза можно построить информационную систему мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера субъекта РФ, например Архангельской области

Разработана меюдика сбора и обработки информации о чрезвычайных ситуаций природного и техно! енного характера в субъекте РФ на основе использования теории нечетких множеств

Разработанная в диссертации информационная система мониторинга Ар- (

хангельской области представляет собой распределенную автоматизированную ежпему оперативного обмена информацией и содержит сеть центров коммутации и абонентских пунктов, обеспечивающую обмен данными, подготовку, сбор, хранение, обработку, анализ и рассылку информации Разработана и обоснована схема локальной вычислительной сети территориального центра мониторинга и прогнозирования ЧС субъекта РФ

Сформулированные предложения по совершенствованию функционирования Центра мониторинга и прогнозирования Главного управления МЧС России по Архангельской области позволяют оптимизировать деятельность территориальной системы мониторинга и прогнозирования по предотвращению ЧС и доведению своевременной информации до руководящего состава области и населения для принятия своевременных и эффективных мер.

Результаты диссертационного исследования внедрены в ГУ МЧС по Архангельской облает и в ГУ МЧС по Ленинградской области.

Апробация исследования. Научные результаты, полученные в диссертационном исследовании, докладывались и обсуждались с 2003 по 2005 год на заседаниях кафедры пожарной тактики, а также на следующих научно-пракги-ческих конференциях'

1) международной научно-практической конференции «Международный опыт подготовки специалистов пожарно-спасательного профиля», Санкт-Петербург, 20-21 января 2004 года;

2) научно-практической конференции «Новые технолог ии в деятельности органов и подразделений МЧС России», Санкт-Петербург, 26 мая 2004 года;

3) международной научно-практической конференции «Проблемы обеспечения безопасности при чрезвычайных ситуациях», Санкт-Петербург, 27-28 октября 2004 года;

4) научно-прак!Ическом семинаре «Проблемы внедрения новых сетевых технологий», Военный университет связи, Санкт-Петербург, 2004 год,

5) международном научно-практическом семинаре «Применение современных методов и форм методической работы в подготовке специалистов по-жарно спасательного профиля», Санкт-Петербург, 9 февраля 2005 года

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы (111 источников) и приложения. Работа содержит 234 страницы текста, в том числе 10 таблиц, 30 рисунков, и приложения на 20 страницах

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается выбор темы диссертации, ее актуальность, цели, задачи, объект и предмет исследования, научная новизна, научно-практическая значимость, апробация и результаты исследования, выносимые на защиту

Первая глава - «Анализ существующей информационной системы мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера субъекта России (на примере Архангельской области)» состоит из 3 разделов

На основе проведенного в главе анализа существующей системы мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера Северо-Западного региона, и Архангельской области в частности,

сделан вывод, что информационная система по объективным причинам в полной мере не была создана. В главе приведены основные из этих причин и возможные пути их устранения

Проведен анализ деятельности ГУ МЧС России по Архангельской области на основе статистического материала за последние 5 лет, из которого можно сделать вывод, что работу ГУ можно признать удовлетворительной, особенно при ликвидации ЧС, связанных с лесными пожарами В результате к минимуму были сведены крупные пожары и, как правило, оперативно локализовались вновь возникающие Площади поражешп.те лесными пожарами в 2004 году составили лишь 53,1% от пораженных площадей в 2003 года, а затраты по общему ущербу 87,3%

В главе установлено, что комплексный мониторинг природных и техногенных воздействий, как неотъемлемую часть и фактическую основу стратегии снижения рисков ЧС, необходимо строить на основе информационной системы мониторинга и прогнозирования МЧС России, элементов ведомственных систем контроля за радиоактивными, химическими, биологическими выбросами и сбросами; систем ингредиентного мониторинга, систем контроля за опасностью трансграничных переносов А под информационным обеспечением безопасности в ЧС следует понимать совокупность взаимосвязанных информационных систем принятия и соблюдения правовых норм, выполнения эко-л01 о-защитных, отраслевых или ведомственных требований и правил, а ткже систем проведения информационных, ор1 анизационных, экономических, эко-лого-защитных, санитарно-гигиенических, санитарно-противоэпидемиологи-ческих и специальных мероприятий, направленных на обеспечение защиты населения, объектов экономики и окружающей природной среды от опасностей в ЧС.

Под управлением предупреждением и ликвидацией ЧС понимаются целенаправленные действия, которые выполняются органами управления всех уровней РСЧС и связаны с нодютовкой решений, определяющих перечень, характер и сроки проведения соответствующих работ, доведением этих решений до исполнителей, а также контролем за их реализацией

В главе обосновано, что созданные в составе ГУ МЧС по Архангельской области Центр мониторинга и прогнозирования (ЦМП) ЧС и Центр управления в кризисных ситуациях (ЦУКС) не взаимоувязаны в единую информационную систему и не имеют общей информационно-телекоммуникационной основы, сбор и обработка информации от подчиненных органов осуществляется не автоматизировать) Задача указанных структур заключается в формировании, обработке и доведении мониторинго-прогностической информации без использования новых информационно-телекоммуникационных технологий

Вторая глава - «Модели синтеза информационной системы мониторинг и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера субъекта России» состоит из 4 разделов

В главе установлено, что иерархический подход является типичным при построении крупных систем организационного управления, таких, например, как информационные системы мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера крупного субъепа РФ Для построения полноценной и эффективной системы мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера Архангельской области моделирование на основе иерархических систем наиболее предпочтительно. Это объясняется большой площадью территории области, слабой инфраструктурой, в том числе, каналов связи и информации, а также наличием большого количества тех-ногенно-опасных объектов, в том числе и радиационно-опасных Поэтому синтезировать иерархическую структуру информационной системы мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера Архангельской области надо с использованием соответствующих моделей

Проведен анализ существующих моделей вероятностных иерархических структур пригодных для моделирования информационной системы мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера Архангельской области

Вероятностная иерархическая структура образуется из элементов ("информационных потоков) Оп , Г)„„ которые случайным образом, независимо друг от друга, с вероятностями соц, , соц; ; сот1, , со„& распределяются по

к уровням, образуя всевозможные цепочки {!),,;, , Df¡k}. Если матрица вероятностей W - [mj задана, то вероятности реализации цепочек Р(») полностью определены

fia этих принципах и строятся стохастические модели синтеза информационной системы мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера Архангельской области

В главе предложена модель информационной системы МЧС субъекта РФ, состоящую из трех подсистем' «подразделений МЧС (базовый сектор)», ^ликвидации последствий ЧС (сектор обслуживания)» и «население» Этот набор подсистем в работе используется для моделирования функционалыго-прост-ранс!венной структуры информационной системы МЧС субъекта РФ ^

Установлено, что данная модель информационной системы должна иметь «переменную» структуру, чтобы быть более адекватной рассматриваемым по-ведеотеским стандартам

Предложена модель информационной системы МЧС региона, которая представляет собой однонаправленную цель без циклов, образованную последовательным соединением уровней (узлов) управления МЧС региона, соыоя-щие из информационно-телскоммутационных устройств и персонала - Л, в каждый из которых поступает для обработки информация с предыдущего уровня управления МЧС peí иона - A, ¡ и внешняя информация, собираемая на данном уровне - К, Гибкость этой технологии предусматривает возможность произво- <

дить обработку информации довольно широкой номенклатуры, i е обрабатывать информацию для принятия решений должностным лицам МЧС как данного уровня, так и для вышестоящих, номенклатура и значение которых могут изменяться в широком диапазоне

Соответственно, чем выше уровень управления, тем больше обрабатывается информации и требуется больше информационно-телекоммутациоиных устройств для обработки и передачи Каждый уровень А, перерабатывает определенную номенклатуру дополнительной информации D¡, , Du, где s, - количество типов этой информации для уровня А, (' с 1, q ) В зависимости от типа отчетности определяется список необходимой дополнительной информа-

ции. Пусть V - тип готового информационного продукта (отчетности) (у е 1, К), тогда список необходимой дополнительной информации

л = (ПУ & £>у И" )

Другой важной характеристикой является относительная стоимость донесения. Имея относительные цены сц на услуги по обработке дополнительных сообщений, можно подсчитать стоимость с,, готового донесения. Если цены сч не зависят от того, как часто используются дополнительная техника, каналы и персонал, то их величина является константой для данного набора Л,,. Поэтому средняя стоимость выпуска всей номенклатуры донесений ГУ МЧС по об-к

ласти равна с< Р* Эта величина не должна превышать планируемой сред-

|'=1

ней себестоимости С.

При проектировании информационной системы обычно имеется прогноз на возможное количество ЧС, а значит и на номенклатуру и типы донесений. Это означает, что существуе I некоторая «прогнозная» функция распределения вероятностей ЧС в регионе (области).

N. (1)

где ТУ;' - прогнозируемое количество ЧС типа у, (т е 1, Я). В работе рассмо грена информационная система МЧС области, предна-значешгая для выработки Я = 12 типов донесений о ЧС. В таблице 1 указаны относительные стоимости донесений каждого типа и прогно шруемые соответствующие вероятности возникновения ЧС Р^ (у).

Таблица 1

Относительные стоимости донесений каждого типа и прогнозируемые вероятности возникновения ЧС (руб.)

V 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

С, 62 84 90 98 120 129 138 142 150 160 181 200

Р/у) 0,09 0,26 0,17 0,14 0,14 0,04 0,07 0,11 0,07 0,04 0,02 0,01

Средняя стоимость информационного обмена донесениями ГУ МЧС России по Архангельской области в год составляет 13,8 тьтс руб при составлении в среднем 120 донесений о ЧС Следовательно, «среднее» донесение стоит 115,0 руб Результаты расчета дчя С : 115,0 приведены в таблице 2 (последний столбец). Заметим, что при такой величине «средней стоимости» ресурсное и информационное ограничение всегда выполняется (строгое неравенство). Появление в таблице 2 значения параметра ~ 1 означает, что для ^ Д,/?, < 1 вероятным оказывается второй список (р"г ~ 0,224) Функция распределения Рл(у) имеет еще один максимум, соответствующий восьмому списку {р\ ~ 0,095).

Был проведен анализ влияния «средней стоимости» подготовляемого донесения на форму функции Р^\>) Результаты соответствующих расчетов приведены в таблице 2 Из нее видно, чго для 65 < С < 105 (руб) ресурсное ограничение активно (.у = 2).

Предложена к рассмотрению модель общего вида 1

Запишем ее в следующем виде

= Р"1п — тах (3)

75 а, '

ч ____

где X Ру = (¿М/?)<<?Л, ке\,г, ру>0,

У= 1

Цз - запасы информационных ресурсов в типа,

ру = Р(у),аг = Р0(V),Н(р) = -1(р),р = {рх,...,рч).

Таким образом, функции ^, характеризующие потребление к-го информационного ресурса при формировании вероятностной иерархии, предполагаются монотонно возраст аюшими, выпуклыми и непрерывно дифференцируемыми

Таблица 2

Результаты расчета анализ влияния «средней стоимости» подготовляемого донесения на форму функции Р/у) для С = 115

С 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115

в 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1

Л° 0,849 0,656 0,488 0,356 0,262 0,196 0,150 0,116 0,090 0,078 0,078

р1 0,111 0,225 0,301 0,338 0,342 0,327 0,301 0,272 0,241 0,224 0,224

р! 0,031 0,082 0,129 0,163 0,180 0,184 0,179 0,168 0,155 0,147 0,147

р! 0,008 0,031 0,061 0,090 0,111 0,124 0,129 0,129 0,124 0,121 0,121

р1 0 0,004 0,013 0,029 0,050 0,071 0,090 0,105 0,116 0,121 0,121

р1 0 0 0,002 0,005 0,016 0,016 0,022 0,027 0,032 0,034 0,034

рЧ 0 0 0,002 0,006 0,013 0,023 0,033 0,044 0,054 0,060 0,060

А° 0 0 0,002 0,008 0,018 0,032 0,049 0,087 0,085 0,095 0,095

р1 0 0 0,001 0,003 0,009 0,017 0,027 0,039 0,053 0,060 0,060

р1 0 0 0 0,001 0,003 0,007 0,013 0,021 0,029 0,034 0,034

0 0 0 0 0,001 0,002 0,005 0,008 0,014 0,017 0,017

р", 0 0 0 0 0 0,001 0,002 0,004 0,006 0,009 0,009

В результате случайного распределения элементов по уровням подчиненности системы образуется ансамбль иерархических цепочек Можно определить желаемую функцию распределения вероятностей цепочек Р°(у) Процесс формирования цепочек характеризуется матрицей вероятностей Ж Поэтому в модели, 1енерирующей матрицы IV, следует учитывать желательные характеристики ансамбля иерархических цепочек, т. е вид желаемой функции распределения вероятностей Р°(у)

Рассмотрены внешние граничения, характеризующие механизм формирования вероятностной иерархической структуры Первый тип этих ограниче-

ний связан с потреблением ресурсов, которое сопровождает процесс формирования иерархической структуры Потребление ресурсов будем характеризовать функциями <Р\{1,]), , <р, (',./), которые представляют собой количества ресурсов 1-го, .., г-го типов, потребляемых для попадания элемента / на уровень подчиненности /. Поскольку процесс размещения элементов по уровням подчиненности случайный, то его целесообразно характеризовать «средним» потреблением каждого из г типов ресурсов

Обозначим Ь],..., Ьг - запасы ресурсов /-типов. Тогда

к т _

если запас полностью расходуется, и

к т __

ЕХ^^У'Н (5)

7-1 >=1

если запас не полностью расходуется в процессе формирования иерархических цепочек

Таким образом, следуя общей макросистемной концепции, модель механизма формирования вероятностной иерархической информационной структуры МЧС субъекта РФ можно представить в виде к со,,

т _

=1,уе1Д) (7)

<=1

к _

=1,/е1,т) (8)

к т _

ХХ^'^Н =ьк>

или

л т _

(9)

где априорные вероятности ав (6) связаны с Р°(\>) равенством.

Причем каждый информационный элемент может находиться одновременно только на одном уровне иерархии, поэтому цФаФ. Фсо Итак, при отсутствии охраничений на потребляемые ресурсы функция распределения вероятностной иерархической структуры совпадает с «желаемой»

В главе представлены результаты расчета матриц (V для матриц априорных вероятностей, приведенных в примерах синтеза структур информационной системы мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера субъекта РФ.

Доказано, что на основе рассмотренных моделей синтеза можно построить информационную систему мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера субъекта РФ, например Архангельской области.

Третья глава - «Предложения по совершенствованию информационной системы мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций в Архангельской области» состоит из 3 разделов

В главе приводится структура и состав существующего внештатного Центра мониторинга и прогнозирования (ЦМП) ЧС Архаш ельской области, и задачи по объединению действий органов надзора, контроля, предприятий, учреждений и организаций облает и в единый штатный ЦМП ЧС природного и техногенного характера на территории области

Основными задачами функционирования ЦМП ЧС области являются'

- обмен данными в едином информационном поле территориальной системы области;

- сбор, обработка и анализ информации о состоянии природных и техногенных источников ЧС;

- лабораторный контроль состояния окружающей среды;

- прогнозирование места, времени и параметров источников ЧС;

- прогнозирование места, времени, параметров и сценариев развития ЧС,

- прогнозирование видов и параметров последствий ЧС;

- расчет сил и средств, необходимых для предотвращения, локализации и ликвидации последствий ЧС,

- обеспечение охраны жизни и здоровья людей, снижения размеров ущерба окружающей природной среде и материальных потерь в результате ЧС;

- обеспечение районирования территории области по степеням риска возникновения ЧС природного и техногенного характера;

- обеспечение защиты информации, в том числе и составляющей государственную тайну.

Функционирование центра осуществляется в одном из трех режимов- повседневной деятельности, повышенной го говности, чрезвычайной ситуации В главе приведен перечень ор1анизаций, входящих в систему мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций Архаш ельской области

Сформулированы предложения по совершенствованию функционирования существующего ЦМП ГУ МЧС России по Архангельской области, которые позволяют оптимизировать деятельность территориальной системы мониторинга и прогнозирования по предотвращению ЧС и доведению своевременной информации до руководящего состава области и населения для принятия своевременных и эффективных мер Предложена схема взаимодействия организаций, входящих в систему мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций Архангельской области, сформулированы задачи организаций по проведению мониторинга и прогнозированию ЧС в области, предложены порядок и сроки представления информации в КЧС области через Главное управление МЧС России по Архангельской области

Перспектива развития ЦМП на ближайшие годы будет определяться уровнем успешности решения четырех ключевых задач;

кадровое наполнением центра мониторинга и прогнозирования, создание свода нормативных и методических документов, максимально формализующих мониюринг, лабораторный кошроль и прогнозирование ЧС;

техническое дооснащение центра мониторинга, основу которого составит внедрение современных информационно-телекоммутационных систем.

внедрение систем мониторинга на основе дистанционного зондирования'

т е подсистем спутникового дистанционного зондирования, подсистем авиационного дистанционного зондирования; подсистем автоматизированного контроля и оповещения потенциально опасных объектов.

В главе предложена информационная система мониторинга и прогнозирования ЧС Архаш ельской области, которая состоит из следующих основных элементов

- организационной структуры,

- общей модели системы, включая объекты мониторинга;

- комплекса технических средств;

- моделей ситуации (моделей развития ситуаций),

- методов наблюдений, обработки данных, анализа ситуаций и прогнозирования;

- информационной среды.

Деятельность системы реализована в виде алгоритма функционирования локальной вычислительной сети Локальная вычислительная сеть территориальной системы мониторинга состоит из трех блоков (рис. 1):

- блок мониторинга и прогнозирования,

- блок наблюдения и лабораторного контроля;

- блок программного обеспечения

В блоке мониториш а и прогнозирования находятся автоматизированные рабочие места (АРМ) специалистов отделов мониторинга и прогнозирования природных и техногенных ЧС, а также АРМ приема и передачи данных, АРМ руководителя оперативной дежурной смены и мобильный АРМ (Notebook) руководителя В данном блоке специалисты по имеющимся программам и методикам вырабатывают предложения для принятия управленческих решений На АРМ проводится прогнозирование и мониторинг ЧС, соответствующих специфике данного района

Блок наблюдения и лабораторно! о контроля содержит АРМ по радиационной. химической и бактериологической защите, контролю параметров природных и техногенных ЧС и мобильный АРМ (Notebook) Данный блок используется для сбора, обрабонш и передачи информации, полученной в ре-

АРМ Прогнозирование и мониторши природных ЧС

АРМ Прогнозирование в мот'торшп- аварий с выбросом PB и АХОВ

Блок прогнозирования и мониторинга

АРМ Прогнозирование и мониторинг техногенных ЧС

Т

АРМ Прогнозирование и

мониторинг экологических ЧС

АРМ /

Руководителя оперативной дежурной смены

АРМ Руководителя (Notebook)

Блок лабораторного контроля

АРМ

РХБЗ и контроля параметров природных и техно! енныч ЧС

АРМ Отдела шСюратор-hoi о хошротя (Notebook)

Концентратор

Рис. 1. Схема локальной вычислительной сети территориального центра мониторинга и прогнозирования субъекта РФ.

зультате исследований и анализов непосредственно с места ЧГ.

Блок программного обеспечения включает в себя АРМ программиста, сервер (контроллер домена) и баз данных, а также графическую станцию. Данный блок обеспечивает функционирование первых двух блоков, а также предназначен для разработки и усовершенствования программных продуктов, используемых в процессе обработки информации и принятия решения

В главе предложена методика сбора и обрабоиси информации о чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера в субъсктс РФ па основе использования теории нечетких множеств, так как методы на основе данной теории удобно применять при решении задач управления проектированием сис гечы мониторинга и прогнозирования ЧС, когда имеющихся в распоряжении данных недостаточно, чтобы использовать стандартные статистические характеристики

Общий вид методики сбора и обработки информации о чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в субъекте РФ представлен на рис 2. Предлагается новое решение проблемы, которое основано на теории нечетких множеств Так, например, при создании гсоинформационного обеспечения системы учета и контроля наиболее опасных с точки зрения природного и техногенного характера обьекгов Лрхангетьской области, быта рассмотрена задача выбора >ця реконстр>кции и модернизации обьектов, вложение средств в реконструкцию которых даст наибольший сопиально-экодо1 о-экономический эффект При такой оценке было принято во внимание следующие факторы (критерии) экологические (ЭЛФ); экономические (ЭНФ); технологические (ТФ) и социальные (СФ)

Эти критерии оцениваются в виде функций принадлежности множеству «Наиболее опасные объекты Архангельской области, подходящие для инвестиций в реализацию мероприятий по реконструкции систем экологической и технической защиты» Частные факторы - ЭЛФ, ЭНФ, ТФ и СФ оценивались в виде функции принадлежности следующим образом.

ЭЛФ предназначен для оценки степени улучшения экологической обстановки после проведении мероприятий на данном объекте: ЭЛФ - 1, если в ре-

зуяьтате проведения мероприятий на данном объекте экологическая обстановка значительно улучшается, ЭЛФ - 0, если она ire меняется или ухудшается

ЭНФ предназначен для оценки экономической эффективности проведения мероприятий на данном объекте Разная оценка объектов определяется тем, что реконструкция одного объекта позволит сразу резко уменьшить вероятность возникновения ЧС, что существенно снизит вероятный материальный ущерб, а реконструкция другого не влияет на экономическую эффективность, что может бьиь связано, например, с исходной невысокой стоимостью объекта или участка местности

ТФ - 1, если имеекя потное согласие между характеристиками объекта и теми новыми технологиями, которые предполагается использовать при ре-мон1ных работах В противном случае ТФ = 0. Это может быть связано с тем, что в строительно-монтажной организации может отсутствовать какая-либо техника для проведения работ, состав которых определяется некими специфическими технологическими условиями данного объекта, и эти работы надо будет проводить, допустим, вручную, а это также экономически нецелесообразно.

СФ предназначен для опенки реакции населения на проводимые мероприятия СФ = 1, если реакция сильная; СФ = 0, если реакции нет Это связано с тем. что у населения может сложиться мнение, что реконструировать надо какой-либо конкретный обьект, который по общественному мнению наиболее опасен, а реконструкция какого-либо другого будет воспринята населением индифферентно

Оценки для каждого фактора должны быть получены путем опросов экспертов, в ходе которых экспертам предлагается присвоить объектам баллы от 0 до 10 для каждого фактора При этом оценки делаются разными специалистами.

В приложении 1 приведен состав и состояние сил постоянной готовности к ликвидации чрезвычайных ситуаций на территории Архангельской области.

В приложении 2 приведен состав и состояние сил ликвидации чрезвычайных ситуаций на территории Архангельской области

В приложении 3 представлены формы представления информации в адрес Северо-Западного регионального центра мониторинга и прогнозирования ЧС.

В заключении излагаются основные итоги работы, перечисляются научные и практические результаты, их значимость для теории и практики

Рис 2 Общий вид методики сбора и обработки информации о чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в субъекте РФ

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1 На основе проведенного анализа существующих моделей вероятностных иерархических структур пригодных для моделирования информационной системы мониторинга и прогнозирования ЧС Архангельской области разработать математическая модель информационной системы МЧС субъекта РФ, состоящая из трех подсистем- «подразделений МЧС (базовый сектор)», «ликвидации последствий ЧС (сектор обслуживания) » и «население» Этот набор подсистем используется для моделирования функционально-пространственной структуры информационной системы МЧС субъекта РФ Разработаны примеры синтеза различных структур информационной системы мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера субъекта РФ.

2 На основе рассмотренных моделей синтеза построена информационная система мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногетпгого характера Архангельской области Разработанная информационная система мониторинга Архангельской области представляет собой распределенную автоматизированную систему оперативного обмена информацией и содержит сеть центров коммутации и абонентских пунктов, обеспечивающую обмен данными, подготовку, сбор, хранение, обработку, анализ и рассылку информации В диссертации разработана и обоснована схема локальной вычислительной сети территориального центра мониторинга и прогнозирования субъекта РФ

3 Предложена методика сбора и обработки информации о чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в субъекте РФ на основе использования теории нечетких множеств Приведена схема процесса применения методики сбора и обработки информации о ЧС при оперативном управлении ликвидации последствий ЧС в субъекте РФ Рассмотрен пример создания геоинформационного обеспечения системы учета и контроля наиболее опасных объектов Архашельской области В связи с дефицитом ресурсов предложено выбирать для реконструкции именно те, вложение средств в реконструкцию которых даст наибольший социальный, экологический и экономический эффект. При такой оценке принимаются во внимание следующие факторы (критерии)1 экологические, экономические, технологические и социальные.

4 Сформулированы предложения по совершенствованию функционирования Центра мониторинга и прогнозирования Главного управления МЧС Архангельской области, которые позволяют оптимизировать деятельность территориальной системы мониторинга и прогнозирования по предотвращению ЧС и доведению своевременной информации до руководящего состава области и населения для принятия своевременных и эффективных мер Перспектива развития ЦМП на ближайшие годы будет определяться уровнем успешности решения четырех ключевых задач- кадровым наполнением центра, созданием свода нормативных и методических документов максимально формализующих мониторинг, лабораторным контролем и прогнозированием ЧС; техническим доосна-щением центра мониторинга, основу которого составит внедрение современных информационно-телекоммутационных систем; внедрением систем мониторинга на основе дистанционного зондирования т е подсистем спутникового дистанционного зондирования, подсистем авиационного дистанционного зондирования; подсистем автоматизированного контроля и оповещения потенциально опасных объектов

Основные опубликованные работы по теме диссертации:

1 Ближин А А , Малых С В Автоматизированная поддержка управленческих решений в условиях ЧС в регионе // Международный опы[ подготовки специалистов пожарно-спасательного профиля Материалы международной научно-практической конференции Санкт-Петербург, 20-21 января 2004 1 СПб СПбИ ГПС МЧС России, 2004 0,2/0,1 п л

2 Малых С В Проблемы мониторинга чрезвычайных ситуаций природного и техногенно1 о характера в Архангельской области // Новые технологии в деятельности органов и подразделений МЧС России Материалы научно-практической конференции Санкт-Петербург, 26 мая 2004 г СПб: СПбИ ГПС МЧС России, 2004 0,2 п л

3 Малых С В Информационная система мониторинга чрезвычайных ситуаций природного и техн01енного характера (на примере Архашельской области) // Новые технологии в деятельное ги органов и подразделений МЧС

России Материалы научно-практической конференции Санкт-Петербург, 26 мая 2004 г СПб СПбИ ГПС МЧС России, 2004. 0,2 п л.

4 Малых С В , Дзнеладзе Э Э Методика комплексной оценки риска для населения от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера // Проблемы обеспечения безопасности при чрезвычайных ситуациях Материалы международной научно-практической конференции Санкт-Петербург. 2728 октября 2004 г СПб СПбИ ГПС МЧС России, 2004 0,3/0,15 п л

5 Малых С В Проблема совершенствования организации контроля качества подготовки специалистов МЧС // Проблемы внедрения новых сетевых технологий Сборник трудов Вып 6 / Под ред Н И Буренина СПб Военный университет связи, 2004 С 88-90 0,3 п л

6 Малых С В Модели синтеза информационной системы мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера региона // Применение современных методов и форм методической работы в подготовке специалистов пожарно-спасательного профиля (международный опыт). Материалы международной научно-практической конференции Санкт-Петербург, 9 февраля 2005 г СПб СПбИ ГПС МЧС России, 2005 0,2 п л

7. Жуков Ю И , Малыгин И Г , Малых С В Методы и средства разработки информационных систем для обеспечения пожарной безопасности в чрезвычайных ситуациях // Вестник Санкт-Петербургского института ГПС МЧС России №4 (7) СПб СПбИ ГПС МЧС России 2004 С 94-99 0,6/0,2 п л

s

¡

*>

ч

«

Подписано в печагь 13 10 2005 Формат 60*84 1 ]6

Печать офсетная Объем 1,0 п л Тираж 100 экл

Отпечатано в Санкт-Петербургском институте ГТГС МЧС России 196105, Санкт-Петербург, Московский проспект, д 149

». i

о

3»

I®21 i 8 7

РНБ Русский фонд

2006-4 18550

Список сокращений.

Введение.

Глава 1. Анализ существующей информационной системы мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера субъекта России (на примере Архангельской области)

1.1. Существующие проблемы мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера в Архангельской области.

1.2. Мониторинг и прогнозирование чрезвычайных ситуаций (информационная составляющая).

1.3. Особенности организации системы мониторинга и прогнозирования ЧС в Архангельской области.

Выводы по 1 главе.

Глава 2. Модели синтеза информационной системы мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера субъекта России

2.1. Определение вероятностной иерархии для информационной системы мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера субъекта РФ.

2.2. Классификация и характеристики вероятностных иерархических структур.

2.3. Модели ансамблей для информационной системы мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера субъекта РФ.

2.4. Модели синтеза информационной системы мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера субъекта РФ.

Выводы по 2 главе.

Глава 3; Предложения по совершенствованию информационной системы мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций в Архангельской области

3.1. Предложения по совершенствованию функционирования Центра мониторинга и прогнозирования Главного управления МЧС по Архангельской области.

3.2. Предложения по структуре информационной системы мониторинга и прогнозирования ЧС Архангельской области.

3.3. Методика сбора и обработки информации о ЧС в субъекте РФ.

Выводы по 3 главе.

Актуальность темы. В основе прогноза чрезвычайных ситуаций, их социально-экономических последствий лежит мониторинг и прогноз источников чрезвычайных ситуаций (ЧС), кроме того мировой опыт со всей очевидностью показывает, что самым эффективным способом снижения потерь от природных, техногенных чрезвычайных ситуаций и катастроф является их предупреждение.

Анализ произошедших за последние десятилетие ЧС и их социально-экономических последствий в Северо-Западном регионе и Архангельской области в частности показал, что органы управления, силы и средства Главного управления МЧС Архангельской области в целом готовы к выполнению задач по управлению подчиненными подразделениями при защите населения и территорий области от чрезвычайных ситуаций, однако информационная система по объективным причинам в полной мере не была создана. Следует отметить, что существующая региональная система мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера находится в стадии формирования и развития, и что комплексный мониторинг природных и техногенных воздействий, как неотъемлемую часть и фактическую основу стратегии снижения рисков ЧС, необходимо строить на основе информационной системы мониторинга и прогнозирования МЧС России, элементов ведомственных систем контроля за радиоактивными, химическими, биологическими выбросами и сбросами; систем ингредиентного мониторинга, систем контроля за опасностью трансграничных переносов и т.п.

Архангельская область расположена на севере европейской части России, занимает территорию 410,7 тыс. км2. К территории области относятся: архипелаг Земля Франца Иосифа и острова - Новая Земля, Вайгач, Колгуев, Соловецкие. Для области характерны густая речная сеть и множество озер и болот. Из-за огромной протяженности с севера на юг наблюдаются большие различия в температурном режиме. Западные районы области подвержены частому воздействию циклонов, морских воздушных масс, что определяет изменчивость погоды. Степень сложности природных условий имеет существенное значение для оценки территории с точки зрения проведения спасательных и других неотложных работ при ликвидации чрезвычайных ситуаций, так как сложные климатические условия ограничивают возможности спасательных формирований при ликвидации чрезвычайных ситуаций.

Поэтому для построения полноценной и эффективной информационной системы мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера Архангельской области моделирование на основе иерархических систем наиболее предпочтительно. Это объясняется не только большой площадью территории области, но и слабо развитой инфраструктурой, в том числе, каналов связи и информации, а также наличием большого количества техногенно опасных объектов, в том числе и радиационно опасных. Поэтому синтезировать иерархическую структуру информационной системы мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера Архангельской области надо с использованием соответствующих моделей.

Анализ научных работ выполненных в области развития информационных системы мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера показывает, что на сегодня обобщенной иерархической структуры функционирования такой системы применительно к регионам России, к сожалению нет, как и не сформулированы требования к ней.

Таким образом, тема создания информационной системы мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера для крупного и проблемного в плане прогнозирования и ликвидации последствий ЧС субъекта РФ, каким является Архангельская область, в настоящее время очень актуальна, так как расчеты показывают, что если ущерб от чрезвычайных ситуаций будет продолжать расти теми же темпами, то к середине XXI века произойдет уравнивание, а затем и превышение затрат на ликвидацию последствий ЧС над приростом валового мирового продукта.

Цель диссертационной работы - создания информационной системы мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера для субъекта РФ, на примере Архангельской области.

Объект исследования - система мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера Архангельской области.

Предмет исследования — информационное, техническое и методическое обеспечение системы мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.

Научная задача, решаемая в диссертационной работе, заключается в создании (синтезе) информационной системы мониторинга и прогнозирования ЧС субъекта Российской Федерации на примере Главного управления МЧС России по Архангельской области, на основе разработки математических моделей синтеза информационной системы мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера субъекта РФ, а так же совершенствовании процесса функционирования этой системой на основе разработки методика сбора и обработки информации о ЧС в субъекте РФ и разработки предложений по совершенствованию функционирования центра мониторинга и прогнозирования Главного управления МЧС России по Архангельской области.

Научная новизна диссертационного исследования состоит в том, что впервые, применительно к современным требованиям по управлению системой МЧС России разработана информационная система мониторинга и прогнозирования ЧС субъекта Российской Федерации на примере Главного управления МЧС России по Архангельской области. Разработаны математические модели синтеза информационной системы мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера, методика сбора и обработки информации о ЧС в субъекте РФ. Предложены рекомендации по совершенствованию функционирования центра мониторинга и прогнозирования Главного управления (ГУ) МЧС России по Архангельской области.

Методы исследования. При разработке основных положений диссертационной работы использовались методы исследования, основанные на общей теории систем, математической статистики, математического моделирования, теории вероятности и теории нечетких множеств.

На защиту выносятся следующие основные результаты диссертационных исследований:

1. Модели синтеза информационной системы мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера субъекта РФ.

2. Методика сбора и обработки информации о ЧС в субъекте РФ.

3. Структура информационной системы мониторинга и прогнозирования ЧС Архангельской области.

4. Предложения по совершенствованию функционирования центра мониторинга и прогнозирования Главного управления МЧС России по Архангельской области.

Научно-практическая ценность. В работе предложена модель информационной системы МЧС субъекта РФ, состоящая из трех подсистем: «подразделений МЧС (базовый сектор)», «ликвидации последствий ЧС (сектор обслуживания) » и «население». Этот набор подсистем используется для моделирования функционально-пространственной структуры информационной системы МЧС субъекта РФ. Рассмотрены примеры синтеза структур информационной системы мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера субъекта РФ. На основе рассмотренных моделей синтеза можно построить информационную систему мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера субъекта РФ, например Архангельской области.

Разработана методика сбора и обработки информации о чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в субъекте РФ на основе использования теории нечетких множеств.

Разработанная в диссертации информационная система мониторинга Архангельской области представляет собой распределенную автоматизированную систему оперативного обмена информацией и содержит сеть центров коммутации и абонентских пунктов, обеспечивающую обмен данными, подготовку, сбор, хранение, обработку, анализ и рассылку информации. Разработана и обоснована схема локальной вычислительной сети территориального центра мониторинга и прогнозирования ЧС субъекта РФ.

Сформулированные предложения по совершенствованию функционирования Центра мониторинга и прогнозирования Главного управления МЧС Архангельской области позволяют оптимизировать деятельность территориальной системы мониторинга и прогнозирования по предотвращению ЧС и доведению своевременной информации до руководящего состава области и населения для принятия своевременных и эффективных мер.

Результаты диссертационного исследования внедрены в Главном управлении МЧС по Архангельской области и в Главном управлении МЧС по Ленинградской области.

Апробация исследования. Научные результаты, полученные в диссертационном исследовании, докладывались и обсуждались с 2003 по 2005 год на заседаниях кафедры пожарной тактики, а также на следующих научно-практических конференциях:

1) международной научно-практической конференции «Международный опыт подготовки специалистов пожарно-спасательного профиля», Санкт-Петербург, 20-21 января 2004 года;

2) научно-практической конференции «Новые технологии в деятельности органов и подразделений МЧС России», Санкт-Петербург, 26 мая 2004 года;

3) международной научно-практической конференции «Проблемы обеспечения безопасности при чрезвычайных ситуациях», Санкт-Петербург, 27-28 октября 2004 года;

4) научно—практическом семинаре «Проблемы внедрения новых сетевых технологий», Военный университет связи, Санкт-Петербург, 2004 год;

5) международном научно—практическом семинаре «Применение современных методов и форм методической работы в подготовке специалистов пожарно-спасательного профиля», Санкт-Петербург, 9 февраля 2005 года.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ.

Выводы по 3 главе

В главе сформулированы предложения по совершенствованию функционирования Территориального центра мониторинга и прогнозирования Главного управления МЧС Архангельской области, которые позволяют оптимизировать деятельность территориальной системы мониторинга и прогнозирования по предотвращению ЧС и доведению своевременной информации до руководящего состава области и населения для принятия своевременных и эффективных мер.

Перспектива развития центра мониторинга и прогнозирования на ближайшие годы будет определяться уровнем успешности решения четырех ключевых задач: кадровое наполнением центра мониторинга и прогнозирования; создание свода нормативных и методических документов, максимально формализующих мониторинг, лабораторный контроль и прогнозирование ЧС; техническое дооснащение центра мониторинга, основу которого составит внедрение современных информационно-телекоммутационных систем; внедрение систем мониторинга на основе дистанционного зондирования: т. е. подсистем спутникового дистанционного зондирования, подсистем авиационного дистанционного зондирования; подсистем автоматизированного контроля и оповещения потенциально опасных объектов.

Разработанная информационная система мониторинга Архангельской области представляет собой распределенную автоматизированную систему оперативного обмена информацией и содержит сеть центров коммутации и абонентских пунктов, обеспечивающую обмен данными, подготовку, сбор, хранение, обработку, анализ и рассылку информации.

В главе разработана и обоснована схема локальной вычислительной сети территориального центра мониторинга и прогнозирования субъекта РФ.

В главе предложена методика сбора и обработки информации о чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в субъекте РФ на основе использования теории нечетких множеств. Приведена схема процесса применения методики сбора и обработки информации о ЧС при оперативном управлении ликвидации последствий ЧС в субъекте РФ. Рассмотрен пример создания геоинформационного обеспечения системы учета и контроля наиболее опасных объектов Архангельской области, так как многие системы экологической и технической защиты наиболее опасных объектов области нуждаются в ремонте и существенной модернизации. В связи с дефицитом ресурсов предложено выбирать для реконструкции именно те, вложение средств в реконструкцию которых даст наибольший социальный, экологический и экономический эффект. При такой оценке принимаются во внимание следующие факторы (критерии): экологические, экономические, технологические и социальные.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения диссертационной работы и в соответствии с научной задачей получены следующие результаты:

1. На основе проведенного анализа существующих моделей вероятностных иерархических структур пригодных для моделирования информационной системы мониторинга и прогнозирования ЧС Архангельской области разработаны математическая модель информационной системы МЧС субъекта РФ, состоящая из трех подсистем: «подразделений МЧС (базовый сектор)», «ликвидации последствий ЧС (сектор обслуживания) » и «население». Этот набор подсистем используется для моделирования функционально-пространственной структуры информационной системы МЧС субъекта РФ. Разработаны примеры синтеза структур информационной системы мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера субъекта РФ.

2. На основе рассмотренных моделей синтеза построена информационная система мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера Архангельской области. Разработанная информационная система мониторинга Архангельской области представляет собой распределенную автоматизированную систему оперативного обмена информацией и содержит сеть центров коммутации и абонентских пунктов, обеспечивающую обмен данными, подготовку, сбор, хранение, обработку, анализ и рассылку информации. В диссертации разработана и обоснована схема локальной вычислительной сети территориального центра мониторинга и прогнозирования субъекта РФ.

3. Предложена методика сбора и обработки информации о чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в субъекте РФ на основе использования теории нечетких множеств. Приведена схема процесса применения методики сбора и обработки информации о ЧС при оперативном управлении ликвидации последствий ЧС в субъекте РФ. Рассмотрен пример создания геоинформационного обеспечения системы учета и контроля наиболее опасных объектов Архангельской области, так как многие системы экологической и технической защиты наиболее опасных объектов области нуждаются в ремонте и существенной модернизации. В связи с дефицитом ресурсов предложено выбирать для реконструкции именно те, вложение средств в реконструкцию которых даст наибольший социальный, экологический и экономический эффект. При такой оценке принимаются во внимание следующие факторы (критерии): экологические, экономические, технологические и социальные.

4. Сформулированы предложения по совершенствованию функционирования Центра мониторинга и прогнозирования Главного управления МЧС Архангельской области, которые позволяют оптимизировать деятельность территориальной системы мониторинга и прогнозирования по предотвращению ЧС и доведению своевременной информации до руководящего состава области и населения для принятия своевременных и эффективных мер. Перспектива развития центра мониторинга и прогнозирования на ближайшие годы будет определяться уровнем успешности решения четырех ключевых задач: кадровое наполнением центра мониторинга и прогнозирования; создание свода нормативных и методических документов, максимально формализующих мониторинг, лабораторный контроль и прогнозирование ЧС; техническое доосна-щение центра мониторинга, основу которого составит внедрение современных информационно-телекоммутационных систем; внедрение систем мониторинга на основе дистанционного зондирования: т. е. подсистем спутникового дистанционного зондирования, подсистем авиационного дистанционного зондирования; подсистем автоматизированного контроля и оповещения потенциально опасных объектов.

Все полученные автором в процессе диссертационных исследований научные результаты подтверждены 2 актами реализации: в Главном управлении МЧС по Архангельской области и в Главном управлении МЧС по Ленинградской области, что подтверждает актуальность, научную новизну, достоверность и практическую значимость работы.

Научные результаты, полученные в диссертационном исследовании, докладывались и обсуждались с 2003 по 2005 год на заседаниях кафедры пожарной тактики, а также на 5 научно-практических конференциях и семинарах, в том числе 3 международных.

По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ.

1. ГОСТ Р 22.1.01 95. Мониторинг и прогнозирование. Основные положения. М.: Юридическая литература, 1995.

2. ГОСТ Р 22.1.02 95. Мониторинг и прогнозирование. Термины и определения. М.: Юридическая литература, 1995.

3. ГОСТ Р 22.1.04 99. Мониторинг и прогнозирование лесных пожаров. Общие требования. М.: Юридическая литература, 1999.

4. ГОСТ Р 22.1.06 99. Мониторинг и прогнозирование опасных геологических явлений и процессов. Общие требования. М.: Юридическая литература, 1999.

5. ГОСТ Р 22.1.07 99. Мониторинг и прогнозирование опасных метеорологических явлений и процессов. Общие требования. М.: Юридическая литература, 1999.

6. ГОСТ Р 22.1.08 99. Мониторинг и прогнозирование опасных гидрологических явлений и процессов. Общие требования. М.: Юридическая литература, 1999.

7. Классификация чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера (утверждена Постановлением Правительства Российской Федерации от 13 сентября 1996 г. № 1094). М.: МЧС России, 1996.

8. Методика выявления и оценки радиационной обстановкой при разрушениях (авариях) атомных электростанций. М.: 1992.

9. Методика прогнозирования масштабов заражения АХОВ при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и транспорте. РД 52.04.25390. Л.: Гидрометеоиздат, 1991.

10. Методические указания по оценке обстановки при авариях на АЭС. СПб.: Курсы ГО, 1991.

11. План мероприятий по использованию средств наблюдения и контроля космического базирования для предупреждения и оперативного контроля ЧС (утвержден Приказом МЧС России от 10.11.96 г. № 722). М.: МЧС России, 1996.

12. Положение о взаимодействии Главного управления по делам ГО и ЧС Архангельской области и органов государственного надзора, расположенных на территории области по вопросам предупреждения ЧС (подписано 17.02.2000 г.).

13. Положение о взаимодействии департамента здравоохранения администрации Архангельской области, Главного управления по делам ГО и ЧС Архангельской области и центра Госсанэпидемнадзора в Архангельской области (подписано 12.05.2001 г.).

14. Постановление Правительства Российской Федерации от 21 августа 2000 г. № 613 «О неотложных мерах по предупреждению и ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов». М.: Юридическая литература, 2000.

15. Постановление Правительства РФ от 18 апреля 1992 г. № 261 «О создании Российской системы по предупреждению и действиям в условиях чрезвычайных ситуаций». М.: Юридическая литература, 1992.

16. Постановление Правительства РФ от 24.03.97 г. № 334 «Об обмене оперативной информацией по фактам чрезвычайных ситуаций» (введено в действие Приказом МЧС России от 10.04.97 г. № 203). М.: Юридическая литература, 1997.

17. Постановление Правительства РФ от 24.11.93 г. № 1229 «О создании единой государственной системы экологического мониторинга» М.: Юридическая литература, 1993.

18. Постановление Правительства РФ от 6.10.94 г. № 1146 «Положение о социально-гигиеническом мониторинге». М.: Юридическая литература, 1994.

19. Постановлением Главы администрации Архангельской области №477 от 26.11.2002 года «Об организации сети учреждений наблюдения и лабораторного контроля в Архангельской области».

20. Правила безопасности и порядок ликвидации аварийных ситуаций с опасными грузами при перевозке их по железной дороге. М.: Транспорт, 1984.

21. Приказ МЧС России №189 от 05.04.2000 г. «Порядок информационного взаимодействия между Региональными центрами МЧС России, ГУ ГОЧС субъектов Федерации и Центром «Антистихия». М.: МЧС России, 2000.

22. Приказ МЧС России №319 от 03.08.2000 г. «О совершенствовании деятельности в области создания системы мониторинга, лабораторного контроля и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера». М.: МЧС России, 2000.

23. Приказ МЧС России № 177 от 11.04.2001 г. «О введении временного порядка обмена информацией между Региональными центрами МЧС России, ГУГОЧС субъектов Федерации и Центром «Антистихия». М.: МЧС России, 2001.

24. Приказ МЧС России №78 от 14.04.2001 г. «Об утверждении примерных положений о внештатных региональных и территориальных центрах мониторинга, лабораторного контроля и прогнозирования ЧС». М.: МЧС России, 2001.

25. Приказ МЧС России № 483 от 12.11.2001 г. «О введение Положения о системе мониторинга, лабораторного контроля и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. М.: МЧС России, 2001.

26. Приказ МЧС России № 105 от 22.02.2004 года «Об утверждении Требований по предупреждению чрезвычайных ситуаций на потенциально опасных объектах и объектах жизнеобеспечения». М.: МЧС России, 2004.

27. Приказ МЧС России № 328 от 25.06.2004 года «О мерах по реализации Требований по предупреждению чрезвычайных ситуаций на потенциально опасных объектах и объектах жизнеобеспечения». М.: МЧС России, 2004.

28. Приказ МЧС России № 174 от 27.03.1997 г. «О создании Всероссийского центра мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера». М.: МЧС России, 1997.

29. Приказ начальника ГУ ГОЧС Архангельской области №153 от 16 мая 2004 года «О создании в Главном управлении по делам ГО и ЧС Архангельской области оперативного штаба на период лесных пожаров»

30. Приказ начальника Северо-Западного регионального центра МЧС России от 22 июля 2004 года № 215 «Об организации работы по предупреждению чрезвычайных ситуаций на потенциально опасных объектах и объектах жизнеобеспечения»

31. Приказом МЧС России от 08.08.01 г. № 35 «Об утверждении Руководства по организации и ведению научно-практической работы МЧС России». М.: МЧС России, 2001.

32. Распоряжение Главы администрации Архангельской области № 1 ООр от 11 февраля 2004 г. «О создании оперативной группы на период ледохода и паводка весной 2004 года».

33. Распоряжение Главы администрации Архангельской области №193р от 13 марта 2004 г. «О создании территориальный центр мониторинга и прогнозирования ЧС при Главном управлении по делам ГО и ЧС Архангельской области».

34. Распоряжение Главы администрации Архангельской области №206р от 18 марта 2004 года «О создании Центра управления кризисными ситуациями в составе ГУ ГОЧС Архангельской области».

35. Распоряжение Главы администрации Архангельской области № 293 от 24 апреля 2004 года «Об охране лесов от пожаров и защите их от вредителей и болезней в 2004 году».

36. Распоряжение Главы администрации Архангельской области №420р от 25 апреля 2004 года «Об оперативной группе на период пожароопасного сезона в лесах области».

37. Распоряжение Президента Российской Федерации от 20 марта 2000 г. №86-рп «О создании системы мониторинга, лабораторного контроля и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера». М.: Юридическая литература, 2000.

38. Соглашение о взаимодействии при решении задач в области прогнозирования, предупреждения и ликвидации ЧС между ГУ ГО ЧС Архангельской области и Северного управления госметеослужбы (подписано 22.02.2000 г.).

39. Федеральная целевая программа «Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера до 2005 года». М.: Юридическая литература, 1999.

40. Федеральная целевая программа «Электронная России». М.: Юридическая литература, 1999.

41. Федеральный закон «О безопасности гидротехнических сооружений» от 21.07.1997 №117-ФЗ (утвержденным распоряжением Правительства Российской Федерации от 28 августа 1997 года №1240-р). М.: Юридическая литература, 1997.

42. Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» (Принят Государственной Думой 5 декабря 1995 г.). М.: Юридическая литература, 1996.

43. Федеральный закон от 19 декабря 1991 г. «Об охране окружающей природной среды». М.: Юридическая литература, 1992.

44. Федеральный закон РФ «О защите населения и территорий от ЧС природного и техногенного характера» (Принят Государственной Думой 11 ноября 1994 г.). М.: Юридическая литература, 1994.

45. Федеральный закон РФ «О радиационной безопасности населения» (Принят Государственной Думой 5 декабря 1995 г.). М.: Юридическая литература, 1996.1. Литература

46. Arrow K.J. Control in large organization / Management Science. V. 10, N3, 1964.

47. Айламазян A.K. Информация и информационные системы. М.: Радио и связь, 1982. 160 с.

48. Акоф Р. Общая теория систем и исследование систем как противоположные концепции науки о системах // Общая теория систем. М.: Мир, 1966.

49. Артамонов В.С., Кабанов А.А., Сметанин Ю.В. Теоретический анализ функций управления подразделениями ОМОН и внутренних войск МВД России СПб.: Санкт-Петербургский университет МВД России, 2000. 97 с.

50. Артамонов В.С., Кадулин В.Е. Интеллектуальные информационные системы. Учебное пособие. СПб.: СПбУ МВД России, 2001.

51. Архипова Н.И., Кульба В.В. Управление в чрезвычайных ситуациях. М.: 1998.

52. Баденко В.Л. Геоинформационные технологии для принятия решений по управлению территорией в условиях неопределенности / Математические модели и информационные технологии в менеджменте. Выпуск 1. СПб.: СПб гос. университет, 2001.

53. Беллман Р., Заде Л.А. Принятие решений в расплывчатых условиях // Вопросы анализа и процедуры принятия решений. М.: Мир, 1976.

54. Ближин A.A., Малыгин И.Г., Цыганов В.В. Адаптивные механизмы управления пожарно-спасательными подразделениями. Монография. СПб.: СПбИ ГПС МЧС России, 2005. 90 с.

55. Борисов А.Н., Крумберг O.A., Федоров И.П. Принятие решений на основе нечетких моделей. Примеры использования. Рига: Зинатне, 1990. 184 с.

56. Бородин В.А., Коровкин А.П., Шишкин Г.Б., Цыганов В.В. Принципы эволюционного менеджмента / В сб.: Информационные технологии в науке, образовании, телекоммуникации, бизнесе. Труды XXIX межд. конф. Гурзуф, 2002. С. 129-132.

57. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике. М.: Наука, 1986. 543 с.

58. Брушлинский H.H. Системный анализ деятельности Государственной противопожарной службы. М.: МИНЬ МВД России, 1998. 255 с.

59. Брушлинский H.H., Кафидов В.В., Козлачков В.И. и др. Системный анализ и проблемы пожарной безопасности народного хозяйства. М.: Стройиз-дат, 1988.413 с.

60. Бурков В.Н., Данев Б., Еналеев А.К., Кондратьев В.В., Нанева Т.Б., Щепкин A.B. Большие системы: моделирование организационных механизмов. М: Наука, 1989. 246 с.

61. Бурков В.Н., Ириков В.А. Модели и методы управления организационными системами. М.: Наука, 1994.

62. Бурков В.Н., Кондратьев В.В. Механизмы функционирования организационных систем. М.: Наука, 1981. 365 с.

63. Бурков В.Н., Палюлис Н.К., Трасаускас 3. Гибкие системы организационного управления. Вильнюс: Минтис, 1990. 147 с.

64. Бухарцев Ю.А., Ильин В.Е. и др. Автоматизированные информационные системы. Л.: ВАС, 1987. 304 с.

65. Ван дер Варден Б.-Л. Математическая статистика. М.: Иностранная литература, 1960.

66. Венецкий И.Г., Венецкая В.Н. Основные математико-статистические понятия и формулы в экономическом анализе: справочник. 2-е изд., перераб., доп. М.: Статистика, 1979.

67. Денисов A.A., Колесников Д.Н. Теория больших систем управления. Л.: Энергоиздат, 1982.

68. Доценко С.М. и др. Единое информационно-функциональное пространство ВМФ: от идеи до реализации / Под общ. ред. В.И. Кидалова. СПб.: Ника, 2003. 490 с.

69. Доценко С.М. и др. Информационное обеспечение управления и флот / Под общ. ред. Г.Н. Королькова. СПб.: Ника, 2002. 260 с.

70. Ермилов Л.И. Синтез сетевых моделей сложных процессов и систем. М.: Воениздат, 1970.

71. Жуков Ю.И., Малыгин И.Г., Смольников A.B. Применение функционального моделирования в деятельности Государственной противопожарной службы // Вестник Санкт-Петербургского института ГПС МЧС России №5. СПб.: СПбИГПС МЧС России. 2003.

72. Заде JI.A. Основы нового подхода к анализу сложных систем и процессов принятия решений // Математика сегодня. М.: Знание, 1974.

73. Захаров В.Н., Поспелов Д.А., Хазацкий В.Е. Системы управления. М.: Энергия, 1977.

74. Иванов B.C. Основы математической статистики. М.: "Физкультура и спорт", 1990.

75. Казаков И.Е. Статистическая теория систем управления в пространстве состояний. М.: Наука, 1975. 432 с.

76. Клир Дж. Системология. Автоматизация решения системных задач. М.: Радио и связь, 1990. 544 с.

77. Лапко A.B. Моделирование сложных систем в условиях неполной информации // Математическая статистика и ее приложения. Томск: ТГУ, 1983.

78. Малыгин И.Г., Сальников С.Н. Методы принятия решения при разработке новых образцов пожарной техники. Монография. СПб.: СПбИ ГПС МЧС России, 2002. 89 с.

79. Малых C.B. Проблема совершенствования организации контроля качества подготовки специалистов МЧС // Проблемы внедрения новых сетевых технологий. Сборник трудов. Вып. 6 / Под ред. Н.И. Буренина. СПб.: Военный университет связи, 2004. С. 88-90.

80. Мельник М. Основы прикладной статистики. М.: Энергоатомиздат, 1983.413 с.

81. Месарович М., Мако Д., Тахакара И. Теория иерархических систем. М.: Мир. 1973.

82. Месарович М.Д., Такахара Я. Общая теория систем: математические основы. М.: Мир, 1978. 311 с.

83. Мордкович А.Г., Слодовников A.C. Математический- анализ. М.: Высшая школа, 1990. 415 с.

84. Мушик Э., Мюллер П. Методы принятия технических решений. М.: Мир, 1990. 208 с.

85. Нечеткие множества и теория возможностей. Последние достижения / Отв. ред. P.P. Ягер. М.: Радио и связь, 1986. 391 с.

86. Новиков Д.А., Цветков A.B. Механизмы функционирования в многоэлементных организационных системах. М.: Апостроф, 2000.

87. Орловский С.А. Проблемы принятия решений при нечеткой исходной информации. М.: Наука, 1981. 206 с.

88. Основы общей теории систем. Часть I. Учебное пособие ВАС. СПб.: ВАС, 1992. 380 с.

89. Попков Ю.С. Теория макросистем (равновесные модели). М.: Эдиториал УРСС, 1999. 320 с.

90. Савчук О.Н. Методика выявления последствий аварий на АЭС и химически опасных объектах: Учебное пособие. СПб.: СПбУ МВД РФ, 1999.

91. Теория прогнозирования и принятия решений / Под ред. С.А. Саркисяна. М.: Высшая школа, 1987. 351 с.

92. Чернышев М.К., Гаджиев М.Ю. Математическое моделирование иерархических систем. М.: Наука, 1987. 192 с.

93. Чиркова Е. Ю. Методы представления, приобретения и использования знаний в экспертных системах реального времени // Вестник МГУ. Сер. 15. Вычислительная математика и кибернетика. 1994. № 1. С. 66-72.

94. Ш. Шаталов A.C. Отображение процессов управления в пространствах состояний. М.: Энергоатомиздат, 1986. 256 с.