نقش GIS در مدیریت بلایا

” 1. معرفی

امروزه فناوری کنونی در زمینه های مختلف به ویژه علم و فناوری در حال پیشرفت است، در حالی که پیشرفت های تکنولوژی چالش های زیادی را به همراه دارد. ما می‌توانیم از فناوری برای تطبیق مصنوعی و تکثیر چیزها استفاده کنیم، اما انسان و سایر موجودات زنده در مقایسه با توسعه اهمیت بیشتری دارند. پیشرفت های تکنولوژیکی نیز احتمال وقوع بلایا را افزایش می دهد. یک فاجعه بسته به عوامل متعددی می تواند یک فاجعه طبیعی یا انسانی یا یک حادثه باشد. عامل اصلی شرایط اقلیمی ناشی از فعالیت های انسانی مانند آلودگی هوا، آب و خاک است. فناوری سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) نقش مهمی در مبارزه با چنین بلایایی دارد. ترکیب سیستم های اطلاعات جغرافیایی با سنجش از دور و فتوگرامتری فناوری‌ها، کاربرد یکپارچه این فناوری را در تمام مراحل چرخه مدیریت بلایا، از کاهش تا فرآیندهای بازیابی، ممکن می‌سازد.

» 2. سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)

سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی سیستم‌هایی هستند که داده‌ها را پردازش، ذخیره، دستکاری، تجزیه و تحلیل، ادغام و نمایش می‌دهند. پیش بینی بلایا را می توان با استفاده از داده های زیادی انجام داد که در صدها هزار اطلاعات مانند جمعیت و سن آنها، جزئیات جنسیت، اطلاعات خدمات شهری، جزئیات زمین کل ایالت و غیره موجود است.

» 3. بلایا

بلایای طبیعی حوادث خطرناکی هستند که در اثر فرآیندهای طبیعی روی زمین ایجاد می شوند. نمونه ای از بلایای طبیعی سیل، زلزله، طوفان/طوفان، فوران آتشفشانی، سونامی و سایر فرآیندهای زمین شناسی است. بلایای انسان‌ساز یا انسان‌زایی در اثر فعالیت‌های انسانی ایجاد می‌شوند. بلایای انسانی بر انسان، سایر موجودات و در نهایت اکوسیستم ها تأثیر منفی می گذارد. نمونه هایی از بلایای انسان ساز شامل انواع آلودگی ها، بلایای هسته ای، بلایای شیمیایی، بلایای بیولوژیکی ، حملات تروریستی و سایر بلایای تصادفی است.

• 3.1 سیل 

با کمک تکنیک های سنجش از دور و GIS می توان سیل را پیش بینی کرد. اداره ملی مدیریت بلایای طبیعی (NDMA) و اداره مدیریت بلایای ایالتی (SDMA) از تکنیک های سنجش از دور در ترکیب با فناوری GIS/Photogrammetric برای مدیریت موثر و اقتصادی بلایا استفاده کردند. فناوری GIS نقش کلیدی در شناسایی مکان های سیل زده و ایجاد سرپناه برای افراد آسیب دیده ایفا می کند. علاوه بر آن، مکان های مناسب برای ساخت سازه های دیوار حائل و مسیر جایگزین برای تخلیه آب طوفان. این فرآیند همچنین به ایجاد سطوح مختلف نقشه‌های آسیب‌پذیری کمک می‌کند که مناطقی را که اغلب تحت تأثیر سیل قرار می‌گیرند و نقشه‌های پایه (گرم پنچایات، ناحیه) برای نشان دادن مکان و راه‌اندازی قایق‌ها و برنامه‌های تیم نجات را نشان می‌دهد.

نتایج شبیه‌سازی سه بعدی سیل، اطلاعات قوی‌تری برای درک سریع تأثیرات بلایا ارائه می‌دهد.

سیل ناگهانی یکی از انواع سیل است و یک سیل ناگهانی است که مسیرهای آب را شسته و به دلایل زیادی مانند باران شدید و آب ذوب شده از برف / یخ در یک میدان برفی ایجاد می شود. تصاویر قبل و بعد از Flash Flood با استفاده از نرم افزار IGiS (Integrated GIS and Image Processing) در شکل های 1 و 2 نشان داده شده است .

قبل از سیل فلش | بعد از فلش سیل

• 3.2 زلزله 

یکی از قدیمی ترین دشمنان بشریت است و در حال حاضر امکان نقشه برداری و تجزیه و تحلیل زمین لرزه ها به صورت دقیق وجود دارد. GIS از سازمان های اورژانس ملی، منطقه ای و محلی در برنامه ریزی و مدیریت برنامه های مقدماتی پشتیبانی می کند. سیستم های اطلاعات شهری مبتنی بر GIS برای تجزیه و تحلیل داده های جمعیتی و مکان های زیرساخت استفاده می شود.

سنجش از دور و فناوری GIS موقعیت دقیق داده‌های مکانی مکان‌های تاریخی را فراهم می‌کند. چشم انداز سنجش از دور و فناوری GIS تجسم آسیب پذیری ها و آسیب های حیاتی و کاهش تأثیر فاجعه است. نتایج فناوری GIS می تواند به سرعت در طول فاجعه پاسخ داده شود.

تجربه نشان داده است که مرگ و میر ناشی از زلزله می تواند به دلیل بلایای ثانویه مانند سونامی و آتش سوزی افزایش یابد. تجزیه و تحلیل بافر به عنوان یک درمان خوب برای کاهش آسیب پذیری ها برای پیش بینی آسیب هایی که ممکن است توسط سونامی ایجاد شود، عمل می کند. ابزار تجزیه و تحلیل شبکه مبتنی بر GIS برای شناسایی مکان و مسیرهایی که سریع ترین پاسخ را به نیازهای اضطراری مانند بیمارستان ، ایستگاه آتش نشانی و غیره ارائه می دهند، استفاده می شود.

پلت فرم ردیابی موقعیت مکانی بلادرنگ یا برنامه های کاربردی مبتنی بر وب/موبایل GIS برای تعامل با نقشه هایی که حاوی جزئیات مکان زلزله و شدت آن، امکانات بهداشتی، اطلاعات کمپ اصلی نزدیک، و ارزیابی خسارت هستند، فعال می شوند. برنامه مبتنی بر GIS همچنین به عنوان یک پلت فرم جمعی برای جمع آوری داده ها در مورد حادثه آسیب زیرساخت یا آتش سوزی و انتشار اطلاعات به تیم های امدادی درگیر در ارائه کمک به آسیب دیدگان از بلایا عمل می کند.

شکل، ژئوپورتال NATMO توسط SGL و وب سایت حاوی نقشه زلزله را نشان می دهد.

• 3.3 سیکلون

مخرب ترین نیروی طبیعت است که باعث تلفات گسترده می شود. فناوری سنجش از دور برای نظارت و جمع آوری اطلاعات حاد برای کل کره زمین در مورد توپوگرافی و داده های هواشناسی / آب و هوا استفاده می شود. داده های زمانی همان مکان در تعیین و همچنین پیش بینی بلایای طبیعی برای حفاظت و توسعه محیط زیست و اکوسیستم قوی و غالب شده است.

به طور مشابه، فناوری سنجش از دور و GIS نقش مهمی در بلایای دیگر مانند خشکسالی، امواج گرما و امواج سرما، تغییرات آب و هوا، و گرمایش جهانی و اثرات آن دارد.

بلایای آلودگی مانند آلودگی هوا، آلودگی آب و آلودگی خاک پیامدهای اقلیم و اثرات گرمایش جهانی هستند. این نوع بلایا بر اساس شرایط هواشناسی مکان/مکان است.

فناوری GIS برای آمادگی اضطراری از طریق برنامه ریزی و اجرا حیاتی بوده و جان بسیاری را در طوفان های قبلی نجات داده است. محدودیت‌های گسترده‌ای مانند درک محیطی، تصمیم‌گیری استراتژیک، نظارت بر تأثیر تغییرات آب و هوا و تعیین خطرات آینده را بهبود بخشیده است. این الگوریتم های تابعی ریاضی برای تجزیه و تحلیل داده های جغرافیایی فضایی و نمایش خروجی در قالب بصری است.

داده ها تجسم می شوند و الگوها و روابط آنها قابل شناسایی است. سازمان‌های دولتی و همچنین سازمان‌های غیردولتی که از مدیریت بلایا پشتیبانی می‌کنند، می‌توانند از این فناوری بهره ببرند، زیرا می‌دانند کدام مناطق بیشتر تحت تأثیر قرار می‌گیرند.

• 3.4 زمین لغزش و بهمن 

داده های تاریخی توسط فناوری GIS قابل دسترسی است و هنگامی که بخش های دولتی/تیم های نجات نقشه های آسیب پذیری را نمایش می دهند و زمان خطر را بر اساس اقلیم ها اعلام می کنند، آگاهی بیشتری به جامعه می دهد.

GIS همچنین داده های کمی و کیفی را از طریق روابط مکانی یکپارچه می کند. سایر ویژگی‌های عالی مانند Query builder، Overlay Analysis ، Raster & Vector Analysis و رابط‌های کاربری امکان اجرای تحلیل مبتنی بر پرس و جو را در لایه‌های موضوعی متعدد می‌دهند.

تجزیه و تحلیل فضایی مانند توسعه نقشه های موضوعی مختلف مانند ارتفاع، شیب، جنبه و سایه تپه با استفاده از تحلیلگر زمین که در پیش بینی بلایای زمین لغزش و بهمن بسیار مفید است.

نگاشت خطر زمین لغزش/بهمن یک مشکل معمولی است که به یک پایگاه داده بزرگ نیاز دارد. تجزیه و تحلیل بعدی نتایج GIS به کاربران اجازه می دهد تا مشکلات و نتایج را بهتر درک و تجسم کنند.

• 3.5 بلایای بیولوژیکی

 کووید-19 مثال خوبی برای درک اهمیت اطلاعات از طریق نقشه است. در حوزه مراقبت های بهداشتی، فناوری GIS در برابر بیماری همه گیر جهانی COVID-19 پشتیبانی می شود. نبرد از طریق نقشه برداری از داده های موجود مانند موارد COVID Positive موجود، مراکز قرنطینه، ظرفیت های زیرساخت بیمارستانی، و شناسایی نقاط داغ با استفاده از راه حل پاسخگویی و نظارت بر COVID-19 مبتنی بر IGIS. مهارت های نقشه برداری و تجزیه و تحلیل مکانی در زمان واقعی GIS نیز نقش اصلی را در توزیع کارآمد واکسیناسیون ها ایفا می کند.

• 3.6 بلایای تصادفی 

بلایای تصادفی به دلایل زیر رخ می دهد: نقص فرآیند و سیستم های ایمنی، خطاهای انسانی/ فنی/ مدیریتی، اثر ناشی از بلایای طبیعی، پردازش/دفع زباله های خطرناک، و حملات تروریستی/ ناآرامی های منجر به خرابکاری. شناسایی کانون تصادفی فاجعه مکان توسط GIS، GPS و فناوری مخابرات استفاده می شود. رابط کاربری بالای برنامه های کاربردی مبتنی بر تلفن همراه، این فناوری را برای ارائه ایمنی موثر و اقتصادی به جامعه یکپارچه کرده است.

” مدیریت بحران

مدیریت بلایا دارای دو بخش است که عبارتند از رویدادهای قبل از فاجعه و پس از فاجعه.

• مرحله قبل از فاجعه

فعالیت های کاهش و آماده سازی باید برای کاهش تأثیر فاجعه برنامه ریزی شود.

•– فاز 1 – کاهش: اثرات بلایا را قبل از وقوع به حداقل برسانید.

دولت مرکزی / ایالتی یا تیم‌های نجات محلی برای نجات جان و دارایی مردم برای کاهش پیامد بلایا با کمک داده‌های اطلاعات جغرافیایی اقدام می‌کنند. هدف از فرآیند کاهش با استفاده از فناوری GIS با اتخاذ و اجرای شیوه‌های کاربری و منطقه‌بندی، پیاده‌سازی و اجرای قوانین ساختمانی، بالا بردن خانه‌ها در مناطق سیل‌خیز و برنامه آگاهی حفظ می‌شود. بخش دولتی در طرح‌های کاهش بلایا با کمک نقشه‌های فاجعه پیش‌بینی‌شده مبتنی بر GIS به طور کارآمد کار می‌کند. تهیه کوتاه و بلندمدت مستمر برنامه‌های کاهش برای به حداقل رساندن تأثیر فاجعه، نیازمند شناسایی مناطق بحرانی با تجسم تعاملی آن در حالت بهینه‌سازی جغرافیایی است.

•– فاز 2 – آمادگی: شامل توسعه یک طرح عملیات اضطراری است.

تیم‌های نجات مرکزی/استانی یا محلی آماده آماده‌سازی یک طرح عملیات اضطراری همراه با چک‌لیست واکنش به بلایا برای جوامع و اشتراک داده‌ها در بین سازمان‌های دولتی و غیردولتی هستند. توسعه پایگاه داده های مکانی برای زیرساخت ها و مکان های دارایی مانند ژنراتورها، ماشین آلات ساختمانی، منابع پزشکی و پناهگاه ها.

مرحله پس از فاجعه

اقدامات واکنشی و بهبودی برای بازگشت به زندگی عادی در حال انجام است.

•– فاز 3 – پاسخگویی: اورژانس به مردم کمک می کند

در صورت وقوع فاجعه، مردم پس از فاجعه به کمک اضطراری نیاز دارند، داده‌های جغرافیایی می‌توانند برای تعیین پاسخ به سؤالات کاربر در مورد موارد اضطراری مانند عملیات مرکز بهداشت، مکان‌های پناهگاه بالقوه موقت و غیره استفاده شوند. دولت مرکزی / ایالتی یا تیم امدادی با کمک فناوری GIS به همه کسانی که در زمان مبارزه با یک فاجعه نیاز به کمک دارند آدرس / پاسخ می دهد.

•– فاز 4 – بازیابی: بازگشت به زندگی عادی پس از وقوع رویداد فاجعه

سازمان/دولت از افراد آسیب دیده در طول فاجعه حمایت می کند تا آنها را با استفاده از حمایت های اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی وارد زندگی روزمره خود کند. GIS اهداف کوتاه‌مدتی مانند پایش محیطی مکان‌های آسیب‌دیده، ردیابی فرآیندهای توانبخشی و پشتیبانی اقتصادی برای فرآیندهای بازیابی سریع را فراهم می‌کند. ایجاد چشم انداز بلند مدت باید برنامه های بازیابی و بازسازی بهتر و برنامه های کاهش را همراه با فناوری GIS انجام دهد.

نتیجه گیری نقش GIS در مدیریت بلایا

» فناوری GIS با استفاده از پیش بینی ها یا نقشه های مناطق خطر به شناسایی بلایا قبل از وقوع کمک می کند.

» سنجش از دور و فناوری GIS برای مدیریت بلایا یک پایگاه داده اضطراری برای افرادی که در صورت وقوع فاجعه نیاز به کمک دارند ایجاد می کند.

» پایگاه داده اورژانس حاوی اطلاعاتی در مورد بیمارستان های مجاور، پناهگاه های اورژانس و غیره است. نقشه‌های خطر یا تأثیر بلایا بر انجام اقدامات اصلاحی در برابر بلایا تمرکز دارند.

» فناوری GIS با سیستم موقعیت یابی جهانی (GPS) ترکیب شده است که به دریافت/به روز رسانی کمک تیم های نجات بلایا کمک می کند.

» GIS برای مدیریت بلایا از داده های سنجش از دور برای پیش بینی شرایط اقلیمی و ناهنجاری های اقلیمی در هر نقطه معین با مختصات طول و عرض جغرافیایی استفاده می کند.

» مسیرهای جایگزین را می توان با استفاده از فناوری مدیریت بلایا یعنی GIS برای نجات از بلایا ایجاد کرد.
جزئیات فاجعه مانند مکان رخ داده، سطح شدت، و تعداد مناطقی که تحت تأثیر قرار گرفته‌اند و جهت‌های فاجعه همه با استفاده از فناوری GIS نقشه‌برداری می‌شوند.

» نقشه‌های GIS جزئیات رویدادهای بلایای تاریخی/گذشته را نیز ارائه می‌دهد، از این اقدام مدیریت بلایا با شدت بیشتری انجام می‌شود.

» نقشه منطقه خطر بلایا ممکن است آسیب پذیری بلایا را کاهش دهد.

» در صورت وقوع فاجعه یا اضطراری پس از فاجعه، فناوری GIS از ترکیب GPS و 5G برای افزایش کمک استفاده می کند.

» سنجش از دور و فناوری GIS جوهره قوی برای ارائه راه حل برای انواع بلایا دارند اما فقط روش و در نظر گرفتن عوامل متفاوت است.

بنابراین، بلایا به طور طبیعی یا تصادفی رخ می دهد و نمی توان آن را متوقف کرد، اما می توان از فناوری برای به حداقل رساندن ضربه و آسیب استفاده کرد.