Jak vylepšit systémy pro krizový management

Když v prosinci roku 2004 udeřila vlna tsunami v jihovýchodní Asii, konstatovali odborníci, že velké množství obětí způsobila zejména skutečnost, že úřady v postižených zemích nebyly na případnou přírodní katastrofu vůbec či dostatečně připraveny. Podobně na tom byl i Pákistán, když jej postihlo v říjnu zemětřesení. Nedostatky při varování a evakuaci obyvatelstva se však projevily i v srpnu v New Orleans v USA při řádění hurikánu Katrina. Řízení záchranných prací při krizových situacích neboli krizový management se tak stal jedním z velmi diskutovaných témat loňského roku.

„Při povodních na Moravě v roce 1997 všechny instituce fungovaly a reagovaly nezávisle a místy při záchranných pracích vypukl chaos. V roce 2002 již byla situace o něco lepší, v Praze už byli poučeni a měli připravený aktualizovaný digitální model terénu, fotogrammetrické snímky nebo digitalizované mapy a modely znázorňující povodeň z roku 1890, podle kterých mohli odhadovat, kam až a kdy hladina vody vystoupí,“ hodnotí některé poznatky z krizového managementu v České republice doc. RNDr. Milan Konečný, CSc., vedoucí Laboratoře kartografie a geoinformatiky na Geografickém ústavu Přírodovědecké fakulty MU a prezident Mezinárodní kartografické asociace (ICA), který je zároveň hlavním řešitelem výzkumného záměru Dynamická geovizualizace v krizovém managementu (dále VZ). Snahou třicetičlenného výzkumného týmu, který vede, je vylepšení a obohacení informačních systémů pro krizový management o vizualizační složku, která umožní efektivní a operativní využití dostupných dat v reálném čase.

Kartografická geovizualizace je nejpřirozenější cestou, jak člověk získává informace o prostoru a procesech v něm probíhajících. V krizové situaci máme co do činění jak s dynamikou jednotlivých procesů (např. šíření povodňové vlny nebo postup radioaktivního zamoření), tak také dynamikou situace (aktuální dopravní situace, informace o vytíženosti nemocnic, změna evakuačních plánů po haváriích). Velký a doposud v systémech krizového managementu podceňovaný je význam míry generalizace pohledu na situaci od jednotlivých složek krizového managementu - jiný je pohled obyvatele malé obce či města, jiný krajského štábu přijímajícího opatření v celém povodí řeky nebo území kraje. Cílem VZ je tedy vytvoření vizualizace, která by adaptabilně vytvořila z integrovaných datových zdrojů bránu k řešení vzniklých situací při krizovém řízení a příslušným orgánům by poskytovala údaje potřebné k rychlému rozhodování. Nutnou podmínkou pro fungování geovizualizace je implementace standardů a zajištění interoperability jednotlivých datových zdrojů pro krizový management. Proces geovizualizace musí zohlednit variabilitu zobrazovacích koncových zařízení a musí být schopný provozu i v mobilním prostředí.

Nepostradatelné GISy
Předpokladem k vytvoření takového systému je především rozvoj nových počítačových metod používaných v kartografii. K dnešnímu mapování se používají nejmodernější technologie, zejména globální navigační a satelitní systémy – GNSS (jako GPS, Galileo, Navstar, Glonass apod.). Klasické a stále populární zeměpisné atlasy nahradily jejich digitální elektronické varianty. Klíčovou úlohu ale hrají Geografické informační systémy (GIS). V jejich databázích jsou například uloženy údaje o reliéfu, vodstvu, dopravní infrastruktuře, o průmyslu, sídlech, obyvatelstvu, ale i o věku a příjmu obyvatelstva, o majitelích pozemků či o stavu životního prostředí. Na rozdíl od ostatních informačních systémů se v GIS jedná o geodata, tedy data spojená s určitou lokalizací v prostoru (prostorová data), jež je možno pomocí dynamické geovizualizace transformovat do podoby interaktivních elektronických map. Právě spojení GIS a kartografických metod usnadňuje uživateli přístup k datům, kdy se interaktivně podle jeho požadavků modeluje a zobrazí to, co právě potřebuje nebo co právě probíhá, např. při řešení krizových situací.

Instituce a úřady musí spolupracovat
Při realizaci výsledků dynamické geovizualizace pro potřeby krizového managementu je důležitým předpokladem spolupráce jednotlivých úřadů a specializovaných pracovišť, která shromažďují data a monitorují situaci v terénu někdy i za ztížených klimatických a technických podmínek. Pro krizový management se v našich podmínkách jako klíčová jeví především spolupráce civilního a vojenského sektoru. „Dnes by už nemělo být možné, aby na jedné chodbě krajského úřadu seděli lidé, kteří sbírají stejná data, ale nevědí o sobě, nebo vědí, ale nesmějí si je vyměnit, protože patří pod různá ministerstva,“ ilustruje dosavadní situaci Milan Konečný. Na strategický význam, který má propojení dat a informací v rozmanitých a na různých místech umístěných databázích pomocí internetu pro veřejný i soukromý sektor, upozornil dekret prezidenta USA Billa Clintona z roku 1994, který inicioval vznik koordinované Národní prostorové datové infrastruktury (NSDI). O řadu let později je podobná iniciativa vyvíjena i v Evropské unii v programu Infrastruktury pro prostorové informace v Evropě (INSPIRE). Ta je sice zatím plánována jen pro oblast životního prostředí, ale je předpokladem pro integraci dat a informací z jiných oblastí, např. dopravy, zemědělství, průmyslu aj. Jedním ze dvou zástupců České republiky při realizaci tohoto programu je právě doc. Milan Konečný. Masarykova univerzita se tak přímo podílí na vzniku tohoto historicky významného kroku v rámci EU.

Ukázka na obrázku představuje data o hurikánu Bonnie a jejich kartografickou vizualizaci a analýzu v reálném čase. Komplexní integrace dat přispívá ke zlepšení lidského chápání momentální situace. Vířící kužel v centru obrázku představuje více výškových hladin získaných z různých povětrnostních stanic. Stuhovitý tvar reprezentuje měření v poslední hodině před vizualizací. Jednotlivé informace ze senzorů jsou zakódovány pomocí standardizovaného jazyka SenzorML, který umožňuje aplikaci automaticky skládat data z více senzorických zdrojů v reálném čase.

Obětí tsunami mohlo být méně
Specifikem systému, který by v budoucnu mohl pomoci při řešení krizových situací, jsou však jeho nároky na rychlost aktualizace dat. Změny by zde vlastně měly být zachytitelné v reálném čase. Čas totiž hraje při přírodních katastrofách důležitou, pro záchranu lidských životů vlastně nejdůležitější roli. Některé přírodní jevy totiž nedokážeme předpovědět, jejich vznik však můžeme celkem brzy zachytit a alespoň částečně se na ně připravit. Nejdůležitější je včas varovat obyvatelstvo. Právě skutečnost, že lidé nebyli včas nebo dokonce vůbec varováni, způsobila obrovské ztráty na lidských životech při předloňské katastrofě v Asii. „Některé postižené oblasti, například Thajsko, ale i jiné země, měly relativně dostatek času na to, aby lidi varovaly. Zřejmě to neudělaly včas, protože nechtěly vystrašit turisty a protože neměly dostatečně připravený a funkční systém včasného varování. Nikdo si zřejmě nedokázal představit tu hrůzu, která následovala,“ připomíná Milan Konečný a dodává: „Je namístě řešit tyto problémy i u nás. Nestačí mít samostatně výsledky dálkového průzkumu Země, data z GPS nebo jednotlivé mapy. Systém existujících informačních zdrojů musí pracovat integrovaně, koordinovaně a harmonicky tak, aby byl v budoucnosti schopen využívat i data z chystaných geoinformačních infrastruktur.“ Zaměření VZ na geovizualizace v krizovém managementu vedlo i ke spolupráci řešitelů s Výborem pro civilní nouzové plánování fungujícím při Ministerstvu vnitra ČR.

Výzkum lidského jednání ve stresu
Na výzkumu a vývoji zmiňovaného systému pracují kromě geografů z Přírodovědecké a Pedagogické fakulty také odborníci z jiných fakult. Ekonomicko-správní fakulta poskytla své statistiky a matematiky, Fakulta informatiky pak programátory. Významnou úlohu ve výzkumu mají i odborníci z Univerzity obrany, protože právě armáda vytváří v krizových situacích centra, v nichž se shromažďují data a v nichž se rozhoduje. Vojenští odborníci tak především pomáhají vytvářet geovizualizační mechanismy a zároveň pracují na způsobech propojení dat sbíraných armádou s údaji z civilního sektoru.

Unikátní je však zapojení psychologů z Filozofické fakulty. Tu ve výzkumném týmu zastupuje zejména prof. PhDr. Josef Švancara, CSc., který studuje kognitivní a rozhodovací procesy lidí ve stresových situacích. Je totiž známo, že v panice lidé reagují jinak, těžko se koncentrují, a mnohdy proto jednají zkratkovitě. Profesor Švancara chce spolu s kartografy na vybraném vzorku populace, který bude uměle vystaven časovému stresu, zkoumat, jak lidé v krizové situaci čtou mapy, jakým způsobem na ně reagují, jestli dokáží údaje z nich v takové situaci správně analyzovat a podle toho se správně rozhodovat. Poznatky takového studia mohou kartografům například napovědět, jaké mají v mapách použít symboly, aby co nejvíce vyhovovaly lidskému vnímání vystavenému stresu.