Создания электронной карты городского района и использованию её для прогнозирования чрезвычайных ситуаций - последствий техногенной катастрофы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Вологодский государственный университет»

Факультет заочного и дистанционного обучения

Кафедра водоснабжения и водоотведения

Курсовая работа

Дисциплина: «Геоинформационные системы»

Наименование темы: «Создания электронной карты городского района и использованию её для прогнозирования чрезвычайных ситуаций - последствий техногенной катастрофы»

Руководитель Гудков Александр Геннадьевич

Выполнил студент Ильин Михаил Сергеевич

Группа, курс ЗДЧС - 22

Вологда 2017

ВВЕДЕНИЕ

Целью данной курсовой работы по дисциплине «Геоинформационные системы» является обучение работе с ГИС на примере создания электронной карты городского района и использованию её для прогнозирования чрезвычайных ситуаций (последствий техногенной катастрофы).

При выполнении курсовой работы требуется решить следующие общие задачи:

· создать и редактировать электронную карту населённого пункта;

· дешифровать спутниковые снимки высокого разрешения;

· провести съёмку на местности географических координат;

· векторизовать растровую карту;

· заполнить атрибутивные базы данных ГИС;

· актуализировать и исправить картографическую информацию;

· прогнозировать последствия заражения СДЯВ территории.

Основанием для выполнения курсовой работы является учебный план по направлению 20.03.01 для профиля «Защита в чрезвычайных ситуациях», рабочая программа дисциплины «Геоинформационные системы» и выданное задание на курсовую работу (стр.2).

Основным исходным данным послужила цифровая копия адресного плана г. Вологда масштабом 1: 10000.

Основным программным средством для выполнения работы выбрана ГИС универсального назначения MapInfo Professional. Часть работы выполнялась в компьютерном классе кафедры ВиВ.

В качестве общей методики выполнения были использованы указания к лабораторному практикуму [1], интернет - ресурс [2] и рекомендации для оформления работ, принятые в ВоГУ [3].

прогноз заражение авария химический

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Все исходные данные для выполнения курсовой работы были взяты из [1,2] по варианту задания №24

План заданного района города:

Рисунок 1- Карта заданного района города [2]

Таблица 1- Исходные данные к прогнозному расчёту масштабов заражения СДЯВ

Маршрут обследования: Ул. Болонина: д. 34 - д. 3.

Номер и остановки городского автобуса 7, 28: от «Проспект Победы» до «Завокзальный мкр».

2. ИСПОЛЬЗУЕМОЕ ПРОГРАММНОЕ И АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

При выполнении основных разделов курсовой работы было использовано следующее программное обеспечение:

- ГИС MapInfo Professional, версия 9.5;

- приложение «ЭКО центр. Прогноз масштабов заражения», версия 1.0;

- интернет - браузер Mozilla Firefox, версия 47.0.

Использованное аппаратное обеспечение:

- персональный компьютер с подключением к сети интернет.

3. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА ДЛЯ СОЗДАНИЯ ГИС

3.1 Описание и анализ заданного района города

Заданный район находится в юго-восточной части города Вологда. Район имеет размеры примерно 1100х920 метров. Основными улицами этой части города являются Можайского, Болонина. Большую часть территории в юго-восточной части города занимает жилая многоэтажная и малоэтажная застройка и гаражные кооперативы. Так же малоэтажная застройка занимает значительную часть в западной части района. На юго-востоке расположены гаражи. На севере расположена река Вологда и речной вокал. На юго-западе находится ручей Шограш. Зеленая зона представлена парком Победы в районе обсерватории.

Кроме перечисленного, на карте показаны линии сетки условной системы координат с шагом 500 метров.

3.2 Регистрация растровой подложки и определение географических координат контрольных точек

Первым этапом при создании электронной карты является регистрация растровой копии карты района. Регистрация - процесс сопоставления координат точек растрового изображения с действительными координатами на местности. Целью регистрации является корректное использование растрового изображения для дальнейшего накладывания географически привязанной информации.

Четыре контрольные точки были выбраны на северных углах капитальных зданий на улицах Ловенецкого, Осановский проезд и Болонина. Координаты контрольных точек были определены с помощью картографического интернет-сервиса «Яндекс.карты» и занесены в таблицу 2.

Регистрация растрового изображения с картой района была сделана непосредственно в ГИС MapInfo Professional. Была выбрана картографическая проекция «Долгота/Широта (Пулково 1942)». Погрешность регистрации не превысила допустимую величину (табл. 2, последний столбец).

Таблица 2 - Контрольные точки

3.3 Структура и создание таблиц для ГИС

В ГИС MapInfo Professional были созданы следующие таблицы данных: «гидрография», «застройка», «зелёные зоны», «кварталы», «текст», «условные знаки».

В указанных таблицах содержатся поля символьного типа Id и Название.

4. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ МАСШТАБОВ ЗАРАЖЕНИЯ СДЯВ

Прогнозирование масштабов заражения СДЯВ производится по утверждённой методике РД 52.04.253-90 [4]. Для автоматизированного расчёта и нанесения на карту рассчитанных зон заражения в курсовой работе было использовано приложение «ЭКО центр. Прогноз масштабов заражения».

4.1 Расчёты прогноза заражения при аварии на химически опасном объекте

В приложении «ЭКО центр. Прогноз масштабов заражения» был создан новый проект и загружена подложка растровой карты заданного района. Согласно исходным данным по табл. 1 на карте задан химически опасный объект (ХОО) и введены характеристики СДЯВ.

В этом же приложении были отрисованы жилые зоны и задана плотность их населения. Затем введены характеристики воздуха и произведён оперативный прогноз масштабов заражения автоматическом выборе направления ветра. Подробные результаты расчёта сохранены в отчётах-файлах.

Основные результаты прогноза по пяти вариантам представлены в табл. 9.

Полученные карты распространения СДЯВ приведены на рис. 4-9.

Таблица 9 -Прогнозы масштабов заражения

Рисунок 4 - Карта распределения СДЯВ при автоматическом выборе направления ветра

Рисунок 5 - Карта распространения СДЯВ при восточном ветре

Рисунок 6 - Карта распространения СДЯВ при южном ветре

Рисунок 7- Карта распределения СДЯВ при западном ветре

Рисунок 8 - Карта распределения СДЯВ при автоматическом выборе направления ветра

4.2 Создание таблиц и тематической карты масштабов заражения

В ГИС MapInfo Professional открыт сохранённый ранее рабочий набор с картой, затем создана новая таблица «выбросы СДЯВ» (с полями «id», «СДЯВ», «Запас») и добавлена как слой на карту.

Выброс СДЯВ нанесён на карту условным знаком, по исходным данным заполнены его поля.

Таблица «кварталы» дополнена новыми полями о площади зоны заражения, численности населения в зоне заражения и времени подхода облака. Затем эти поля были заполнены для кварталов, заражённых СДЯВ, по результатам прогноза (наибольшие значения по пяти вариантам расчёта).

Создана тематическая карта, показывающая штриховкой различной плотности площади заражения (шаблон «Картограмма, диагональная штриховка») и условными знаками (шаблон «Население») - численность населения в зоне поражения. Тематическая карта и легенда к ней представлена на рис. 9.

Рисунок 9 - Тематическая карта заражения СДЯВ и легенда

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В представленной курсовой работе были получены следующие результаты:

1. Дано описание заданного района город.

2. С помощью MapInfoProfessional:

- зарегистрировано растровое изображение заданного района и создана структура таблиц данных ГИС;

- создана новая таблица с результатами расчетов заражения СДЯВ;

- создана тематическая карта масштабов заражения жилых районов и легенда к ней.

3. В приложении «ЭКО центр. Прогноз масштабов заражения»:

- произведен программный расчет площадей и глубины зон первичного, вторичного облака и возможного заражения СДЯВ;

- получены карты распространения СДЯВ.

Таким образом, в курсовой работе выполнены все поставленные задачи.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Применение ГИС и моделирование чрезвычайных ситуаций: методические указания к лабораторному практикуму: ФЭ: направление подготовки 20.03.01 - Техносферная безопасность: профиль бакалавриата «Защита в чрезвычайных ситуациях»/ сост. А.Г. Гудков. - Вологда: ВоГУ, 2014.-39с.

2. Методические рекомендации по оформлению выпускных квалифицированных работ, курсовых проектов/работ для студентов очной, очно-заочной (вечерней) и заочной форм обучения. Вып. 4/ сост.: А.Н. Тритенко, О.В. Сафнова, Н.В.Дурягина. - Вологда: ВоГУ, 2016.-103 с.

3. Исаев В.С. Аварийно химически опасны вещества (АХОВ). Методика прогнозирования и оценки химической обстановки: [учеб. пособие для подгот. работников ГО и ЧС организаций, учреждений, учеб. Заведений, преподавателей БЖ и ОБЖ, учеб.-метод. Центров и курсов ГО и ЧС] / В.С. Исаев. - М.: [б.и.], 2007. - 53с.

Размещено на Allbest.ru