prof. dr hab. inż. Tadeusz MACIAK,
SGSP, Katedra Techniki Pożarniczej,
Zakład Informatyki i Łączności

WSTĘPNE ZAŁOśENIA PROJEKTOWE

SYSTEMU INFORMACJI PRZESTRZENNEJ

DLA OBSZARU DZIAŁANIA

ZAKŁADU RATOWNICZO-GAŚNICZEGO SGSP

Publikacja została opracowana w ramach pracy statutowej KBN422/13/2001-1,

zrealizowanej w SGSP

W artykule przedstawiono wstępne założenia projektowe systemu
informacji przestrzennej dla obszaru działania Zakładu Ratowni-
czo-Gaśniczego SGSP.

Preliminary project assumptions of the geographical information
system for the operation area of The Main School of Fire Service
Fire-fighting and Rescue Unit are presented.

Wstęp

Systemy informacji przestrzennej (SIP) są dziedziną o bardzo dużej dynamice

rozwoju. W ogólności są to systemy komputerowe przeznaczone do przetwarzania
i analizy danych geograficznych. W skład systemów wchodzą podsystemy sprzętu,
obsługi danych oraz oprogramowanie pozwalające na integrację, przetwarzanie
oraz prezentację danych w różnych zadanych postaciach. Systemy informacji prze-
strzennej pozwalają na uporządkowanie gromadzonych danych w bazach danych.
Łącznie z informacją o lokalizacji umożliwiają wizualizację zgromadzonych in-
formacji na mapie oraz w postaci tabel i wykresów. Odpowiednie oprogramowanie
pozwala na zarządzanie, przetwarzanie i analizowanie zgromadzonych danych
w taki sposób, aby odpowiadały na pytania postawione przez użytkownika [1

−

5].

Podział informacji na warstwy tematyczne pozwala analizować tylko dane aktual-
nie potrzebne. Ogólną zasadą systemów jest ich otwartość, tzn. że raz wprowadzo-
ne dane mogą podlegać procesowi ciągłej aktualizacji.

W Państwowej Straży Pożarnej (PSP) można założyć wykorzystanie syste-

mów informacji przestrzennej na każdym szczeblu działania. Na poziomie jednost-
ki ratowniczo-gaśniczej, na podstawie informacji odczytanej z mapy, można kie-
rować przemieszczaniem ekip ratowniczych oraz przekazywać dodatkowe, ważne
informacje na temat ratowanych obiektów oraz ewentualnych zagrożeń. Na pozio-
mie komend powiatowych, wojewódzkich oraz centrów kryzysowych możliwe jest
podejmowanie strategicznych decyzji [6]. Poniżej omówiono problemy związane
z tworzeniem systemu informacji przestrzennej dla celów PSP na przykładzie ZRG
SGSP. Autor starał się zasygnalizować, które z wymienionych zagadnień są spra-
wami prostymi, a które wymagają zintegrowanych działań na poziomie zarządu
miasta.

Zało

ż

enia projektowe budowy systemu informacji przestrzennej dla

obszaru działania ZRG SGSP

Budowa systemu informacji przestrzennej dla celów Zakładu Ratowniczo-

-Gaśniczego (ZRG) SGSP wymaga rozwiązania następujących problemów:
a)

sprecyzowania obszaru działania jednostki,

b)

określenia układu współrzędnych terenu,

c)

określenia warstw tematycznych, z których ma się składać mapa cyfrowa terenu,

d)

wykonania skanów nakładek zasadniczej mapy miasta obszaru działania ZRG
SGSP,

e)

wskazania, jakie zwektoryzowane obiekty powinny się znajdować w każdej
z ustalonych warstw,

f)

określenia, jakie obiekty mogą pozostać w postaci rastrowej w ramach danej
warstwy tematycznej,

g)

wybrania atrybutów, które powinny zostać przyporządkowane zwektoryzowa-
nym obiektom,

h)

wybrania odpowiedniego oprogramowania,

i)

zwektoryzowania skanów z zasadniczej mapy miasta st. Warszawy rejonu
operacyjnego ZRG SGSP jako nakładek tematycznych do oprogramowania
komputerowego,

j)

zapewnienia odpowiedniej bazy komputerowej,

k)

stworzenia systemu dostarczania danych i ich aktualizacji.

Niektóre z wymienionych problemów nie nastręczają żadnych kłopotów

w celu ich określenia, jak np. sprecyzowanie obszaru działania ZRG. Kilka z nich
wymaga zaangażowania odpowiednich środków finansowych, jak np. zapewnienie
odpowiedniej bazy komputerowej, czy zakup profesjonalnego oprogramowania.
Niemniej wiele postawionych problemów dotyka zagadnień bardzo poważnych,
których rozwiązanie powinno być przygotowane na poziomie zarządu miasta
z uwzględnieniem opinii osób zajmujących się funkcjonowaniem systemu ratowni-

czo-gaśniczego. Problemy te w ogólności związane są ze sprawnym zarządzaniem
aglomeracją warszawską, gdzie wymagana jest pełna wiedza o przestrzeni miasta.

Obszar działania ZRG

Do zagadnień prostych można zaliczyć punkt dotyczący określenia obszaru

działania ZRG. Jest on wyznaczony od strony północno-zachodniej przez Trasę
Armii Krajowej, od strony wschodniej przez rzekę Wisłę, od strony południowej
przez tory linii kolejowej przechodzące przez dworzec Warszawa Gdańska i most
Gdański. Obszar ten jest opisany na 92 sekcjach zasadniczej mapy miasta st. War-
szawy wykonanych w skali 1:500.

Zasadnicza mapa miasta st. Warszawy

Wyjaśnienia wymaga stosowany w Warszawie sposób prowadzenia zasadni-

czej mapy miasta. Nosi on nazwę „Warszawa 25” i ma swoje zaszłości historyczne.
Zasadnicza mapa miasta st. Warszawy (mmsw) jest sporządzona w skali 1:500.
Jest to mapa sekcyjna, wykonana w podziale prostokątnym. Ramki sekcji o forma-
cie 600 × 800 mm utworzone są przez linie X, Y lokalnego układu msw współ-
rzędnych ortogonalnych o interwałach: X – 300 m, Y – 400 m, pow. ark. 12 ha.
Układ sekcyjny składa się z pasów i słupów oznaczonych zarówno w kierunku „+”,
jak i „

−

” osi rzędnych i odciętych X

0

i Y

0

kolejno rosnącymi cyframi arabskimi.

Osie X

0

i Y

0

dzielą obszar m. st. Warszawy na cztery części oznaczone NO, SO,

SW, NW. Niezależnie od podziału sekcyjnego teren msw dzieli się również na
jednostki ewidencyjne (gmina, dzielnica), które z kolei dzielą się na obręby ewi-
dencyjne [7]. Za punkt centralny, a zarazem początek układu współrzędnych, przy-
jęto krzyż na kościele ewangelicko-augsburskim przy pl. Małachowskiego [8].
Początki obecnego systemu związane były ze zleceniem przez władze miasta War-
szawy w roku 1881 opracowania szczegółowych projektów wodociągów i kanali-
zacji inż. W. H. Lindleyowi. Utworzony przy Biurze Budowy Wodociągów i Ka-
nalizacji Wydział Mierniczy od roku 1886 rozpoczął sporządzanie ogólnej mapy
Warszawy, bazując na jednocześnie zakładanej stałej osnowie geodezyjnej [8].
Całość treści mapy msw, zgodnie z instrukcją [7], jest rozdzielona na następujące
warstwy tematyczne (nakładki):

•

pierworys mapy stanowiący oryginał treści bazowej (sytuacyjno-wysokoś-
ciowej)

−

symbol P,

•

nakładka (przezrocze) sytuacyjno-wysokościowa, stanowiąca formę reproduk-
cyjną pierworysu – symbol S,

•

nakładka (przezrocze) poziomej osnowy geodezyjnej – symbol O,

•

nakładka (przezrocze) planu zagospodarowania przestrzennego – symbol R,

•

nakładka (przezrocze) urządzeń podziemnych – symbol U,

•

nakładka (przezrocze) ewidencji gruntów – symbol E.

W pierwszym etapie pracy zamówiono w Powiatowym Ośrodku Dokumenta-

cji Geodezyjnej i Kartograficznej, mieszczącym się w Warszawie, Al. Jerozolim-
skie 28, skany z nakładek zasadniczej mapy miasta 1:500. Warstwa S (obiekty nad-
ziemne) 83 sekcje, warstwa U (urządzenia podziemne) 83 sekcje, warstwa E (ewi-
dencji gruntów) 36 sekcji. Pliki zeskanowanych map zostały wykonane w formacie
.tiff.

Zamówiona liczba nakładek nie w pełni pokrywa obszar działania ZRG SGSP,

ale świadomie zrezygnowano z opracowywania na tym etapie pracy obszarów
przywiślanych. Liczbę nakładek warstwy E ograniczono ze względu na założone
we wstępnym kosztorysie całkowite koszty wykonania usługi.

Dobór warstw tematycznych

Kolejnym problemem, który pojawił się przy projektowaniu systemu był do-

bór właściwych warstw tematycznych. Zaproponowano następujące warstwy tema-
tyczne:

Nadziemia:

1)

budynki

−−−−

wektoryzacja przyziemia budynku oraz wektoryzacja obrysu garaży

podziemnych;

2)

drogi

−

wektoryzacja krawężników jezdni oraz krawężników chodników, wek-

toryzacja osi dróg;

Instalacje podziemne:

3)

sieć energetyczna

−−−−

wektoryzacja przewodów i stacji elektrycznych;

4)

sieć gazowa

−−−−

wektoryzacja przewodów i zaworów gazowych;

5)

sieć wodociągowa

−−−−

wektoryzacja przewodów oraz punktów armatury wodnej;

6)

sieć kanalizacyjna

−−−−

wektoryzacja przewodów i punktów armatury;

7)

sieć cieplna

−−−−

wektoryzacja przewodów i punktów armatury;

8)

sieci inne (sieć teleinformatyczna)

−

wektoryzacja przewodów i punktów ar-

matury;

Ewidencja gruntów:
9)

stan prawny

−−−−

wektoryzacja granic działek;

Rze

ź

ba terenu:

10)

rzędne terenu

−−−−

wektoryzacja punktów wysokościowych.

Wybór warstw tematycznych pozwolił na wskazanie obiektów, które będą

podlegać wektoryzacji. Jednocześnie w jednoznaczny sposób określił obiekty, któ-
re nie będą podlegać wektoryzacji. Pozostałe informacje, które są zawarte w na-
kładkach sekcji zasadniczych mapy miasta (np. drzewa, słupki, maszty itp.) powin-
ny zostać umieszczone na zwektoryzowanej mapie w postaci nakładki rastrowej.

W ramach tematu podjęto również prace nad doborem odpowiednich atrybu-

tów dla wielu obiektów, które znajdą się na zwektoryzowanej mapie. Prace te będą
przedstawione w przygotowywanych oddzielnych publikacjach. Dotyczą one pro-
blematyki doboru atrybutów bazy danych budynków i instalacji podziemnych.

Dobór oprogramowania

Do obsługi systemu informacji przestrzennej wybrano oprogramowanie firmy

ESRI. Początkowo zakupiono oprogramowanie służące do przeglądania map ARC
VIEW, a następnie uzupełniono oprogramowanie o najbogatszą edukacyjną wersję
oprogramowania firmy ESRI ARC GIS 8.1. Oprogramowanie to pozwala na wy-
konywanie wszelkich operacji na zwektoryzowanych mapach i łączenie ich z pro-
fesjonalnymi bazami danych.

Dobór właściwego oprogramowania jest też sprawą istotną dla sprawnego

działania całego systemu informacyjnego, który w prosty sposób powinien umoż-
liwić dostęp do posiadanej przez miasto bazy danych przestrzennych [9]. Wynika
stąd, że powinno być to oprogramowanie stosowane przez władze miasta.

Stan zaawansowania budowy infrastruktury danych przestrzennych

dla miasta st. Warszawy

Istotny dla budowy systemu jest stan zaawansowania budowy dla Warszawy

właściwej infrastruktury danych przestrzennych. Przez infrastrukturę danych prze-
strzennych rozumie się całokształt środków służących do racjonalnego gospodaro-
wania danymi przestrzennymi w skali kraju lub jego części. Do stosowanych środ-
ków zalicza się politykę w dziedzinie geoinformacji, odpowiednie przepisy praw-
ne, technologie, dane oraz zespoły ludzkie.

Korzysta z niej wiele różnych instytucji, które są w stanie poprzez sieć telein-

formatyczną pobierać i udostępniać określone dane. System taki w znakomity spo-
sób poprawia funkcjonowanie nie tylko służb miejskich takich jak straż pożarna,
policja, ale również wspiera decyzje podejmowane w centrum kryzysowym. Daje
odpowiednie dane dla służb zabezpieczenia infrastruktury technicznej miasta (sys-
tem ciepłowniczy, energetyczny, sieć telekomunikacyjna, wodociągi, sieć gazowa)
oraz urzędom miasta (urzędy skarbowe, wydziały urbanistyki i gospodarki nieru-
chomościami). Niestety, w Warszawie, mimo różnych prób organizacyjnych, taki
system jeszcze nie powstał. Stąd każda gmina i branża prowadzi w stolicy własną
politykę w zakresie pozyskiwania danych przestrzennych [9].

Ze stanu zaawansowania budowy systemu informacji o terenie miasta (a raczej

jego braku) wynikają trudności z dopasowaniem systemu, który obsługiwałby jed-
nostki PSP. Niemniej jednak, należy w obecnej chwili określać warunki, jakim
powinien podlegać system w stosunku do wymagań straży pożarnej, tak aby
w odpowiedniej chwili móc przedstawić, jakie informacje do uzyskania są oczeki-
wane od systemu miejskiego przez jednostki ratowniczo-gaśnicze.

Stan zaawansowania budowy pracowni systemów informacji przestrzennej

Po dwóch etapach prowadzonej pracy, wyposażenie sprzętowe i programowe

pracowni systemów informacji przestrzennej jest już dostateczne do rozpoczęcia
pracy gromadzenia i przetwarzania informacji. Natomiast sprawą otwartą zostaje
stworzenie systemu dostarczania danych. Jest to problem trudny do systemowego
rozwiązania na obecnym etapie pracy. Właściwie może zostać załatwiony jedynie
na poziomie władz miasta.

Podsumowanie

Wykonanie systemu informacji przestrzennej dla obszaru działania ZRG

SGSP jest przedsięwzięciem dość skomplikowanym, wymagającym odpowiednie-
go czasu do jego realizacji oraz określonych nakładów. W obecnej chwili wykona-
no prace mogące stanowić podstawę działania systemu. Pełne wykonanie zwekto-
ryzowanej mapy obszaru działania jednostki Szkoły i wypełnienie jej określonymi
danymi wymaga kontynuacji pracy przez kilka kolejnych lat.

S U M M A R Y

Tadeusz MACIAK

PRELIMINARY PROJECT ASSUMPTIONS

OF THE GEOGRAPHICAL INFORMATION SYSTEM FOR

THE OPERATION AREA OF THE MAIN SCHOOL OF FIRE

SERVICE FIRE-FIGHTING AND RESCUE UNIT

The article presents preliminary project assumptions of the geographical

information system for the operation area of The Main School of Fire Service Fire-
fighting and Rescue Unit. Some presented problems are simple, other require
corresponding finance. It was emphasized, that several problems connected with
a knowlege of town space data have to be solved with the Warsaw authority coop-
eration.

PIŚMIENNICTWO

1.

J. Gaździcki: Systemy informacji przestrzennej. Państwowe Przedsiębiorstwo
Wydawnictw Kartograficznych, Warszawa 1990.

2.

P. Werner: Wprowadzenie do geograficznych systemów informacyjnych. UW,
Warszawa 1992.

3.

P. Zapart: GIS. Komputerowe systemy informacji przestrzennej. Intersoftland,
Warszawa 1994.

4.

M. Kistowski, M. Iwańska: Systemy informacji geograficznej. Bogucki Wy-
dawnictwo Naukowe, Poznań 1997.

5.

A. Magnuszewski: GIS w geografii fizycznej. PWN, Warszawa 1999.

6.

T. Maciak, K. Kreński: Możliwości zastosowania systemów informacji prze-
strzennej w służbach ratowniczych. Zeszyty Naukowe SGSP 2002, nr 28.

7.

Zasady zakładania i prowadzenia mapy województwa stołecznego warszaw-
skiego. Instrukcja wydana przez biuro Głównego Geodety m.st. Warszawy.

8.

Z. Brzozowski, S. Krasuski: Monografia osnów geodezyjnych Warszawy i wo-
jewództwa stołecznego warszawskiego. Warszawskie Przedsiębiorstwo Geo-
dezyjne, Warszawa 1994.

9.

J. Gaździcki: Rozwój infrastruktury danych przestrzennych. Wnioski dla Pol-
ski. Geodeta 2002, nr 11.

10.

Z. Wyrowiński, A. Dąbrowiecki: Warszawska niemoc. Geodeta 2002, nr 2.