PRIMENA GIS TEHNOLOGIJA U MONITORINGU TRANSPORTA OPASNIH MATERIJA Rezime: Podrka civilnim vlastima i stanovnitu u sluaju prirodnih nepogoda i katastrofa trei je zadatak definisan u okviru osnovnih misija i zadataka Vojske Srbije (VS). U tom smislu, angaovanje VS u vezi je i sa moguim hemijskim udesima i havarijama u transportu opasnih materija i saniranju njihovih posledica po stanovnitvo. U ovoj kompleksnoj oblasti koja za krajnji cilj ima brzu, potpunu i efekasnu akciju u spreavanju i neutralizaciji posledica kontaminacije opasnih materija prilikom transporta, nezaobilazani deo predstavlja implementacija savremenih GIS sistema i tehnologija. Prednosti upotrebe GIS tehnologija mogu se identifikovati kroz: brzo i sigurno dostavljanje podataka o potencijalnom mestu udesa upotrebom sistema globalnog pozicioniranja (GPS), brze procene efekata dejstva kontiminanata kombinacijom matematikih modela u okviru GIS okruenja i programskog paketa HeSPRO i putem obavetavanja subjekata o podacima koji su neophodni za pravovremenu reakciju na svim nivoima i koordinaciju njihovog dejstva upotrebom GPRS komunikacijskog servisa. Kljune rei: GIS, tehnologije, monitoring, transport, opasne materije. UVOD Dvadeseti vek je bio vek razvoja hemijske industrije i energetike. Postojanje velikog broja postrojenja za proizvodnju razliitih sirovina i proizvoda iji se rad bazira na upotrebi opasnih (visoko toksinih) hemijskih materija predstavlja ozbiljnu opasnost za ivot na irem geoprostoru sa nesagledivim posledicama. Kako su hemijske materije po samoj prirodi agresivne u odnosu na oveka i ivotnu sredinu, svako njihovo nekontrolisano oslobaanje moe dovesti do nesagledivih posledica i katastrofa. Hemijskom kontaminacijom vazduha, vode i zemljita ugroavaju se osnovni resursi i naruava ekoloka ravnotea na zemlji u celini, ili na nekom njenom delu. Rizik od takvih udesa postoji kod rada i korienja objekata hemijske industrije, objekata, postrojenja, ureaja, instalacija i opreme i dr. Pored navedenih, veliki segment rizika lei u mogunosti da pri premetanju neke materije ili grupe materija s jedne lokacije na drugu u toku transporta doe do hemijskog udesa, a samim tim i nekontrolisane emisije toksinih, zapaljivih ili eksplozivnih hemijskih materija. Verovatnoa deavanja hemijskih udesa pri transportu opasnih materija nije mala, posebno ako se uzme u obzir zastarelost tehnolokog procesa u pogonima hemijske industrije i istroenost resursa za uvanje i zatitu opasnih materija. S druge strane, naa zemlja spada u tranzitne zemalje i zbog toga je povean promet opasnih materija na meunarodnim putnim koridorima. Hemijski udesi nastaju iznenada i esto na nepredvidivim mestima, te je stoga brzina delovanja i nain angaovanja radnih ekipa najvaniji inilac u saniranju posledica udesa. Za brzu i efikasnu akciju na sanaciji posledica potrebni su pravovremeni i pouzdani podaci o nastanku hemijskog udesa i procena dinamike i strukture razvoja hemijske situacije u okruenju rejona deavanja udesa. Rezultati procene hemijske situacije, zasnovani na kompleksnim modelima implementirani u okviru GIS tehnologija, obuhvataju brojne realne fenomene koji prate sloen proces nastanka i dinamike udesa. Ti modeli moraju biti podrani posebno obuenim korisnicima i visokim resursima raunarske tehnike i informacione tehnologije. Zbog toga, relativno su jednostavni matematiki modeli posebno pogodni, jer u kratkom roku daju priblinu procenu hemijske situacije, na osnovu koje se mogu preduzeti odreene mere zatite stanovnitva, materijalnih sredstava i ivotne sredine. Sa aspekta monitoringa transporta opasnih materija, sagledavanja stanja (koordinaciona tela na svim nivoima), angaovanja stalnih i raznih

privremenih sastava, ovo predstavlja znaajan doprinos njihovom uspenijem angaovanju i efikasnijem izvravanju postavljenih zadataka. ASPEKTI PRIMENE GIS TEHNOLOGIJA Tri su osnovna pravca u kojima je mogue praktino korienje pogodnosti koje pruaju GIS tehnologije u monitoringu transporta opasnih materija: 1) Monitoring transporta koji se ostvaruje kroz permamentno praenje kretanja vozila koja transportuju opasne materije, neprekidno odravanje veze, kao i mogunost odreivanja tenutne lokacije u kratkom vremenskom intervalu i sigurno dostavljanje podataka o potencijalnom mestu udesa. 2) Brze i pouzdana procene efekata dejstva kontaminanata kombinacijom matematikih modela u okviru GIS okruenja, simulacijom kretanja opasnosti i formiranjem zakljuka o nainu reagovanja na osnovu izvrene procene. 3) Poveanjem operativnosti i brzine odgovora na udesni dogaaj kroz pravovremeno reagovanje subjekata odgovora na udes i koordinaciju njihovog dejstva. Da bi ovi zadaci bili i realno ostvarivi, neophodno je preduzeti niz optih koraka kroz formiranje odreenih organa i definisanje njihovih zadataka i aktivnosti: 1) Formiranje kontrolnog centra za praenje transporta opasnih materija. Ovo je osnovni i neophodni korak s obzirom na injenicu da jo uvek ne postoji precizno definisana odgovornost dravnih organa i slubi u reagovanju na udese, kao ni postojanje centralnog organa koji e biti nosilac svih aktivnosti. Centar mora biti adekvatno informatiki opremljen i tehniki-struno osposobljen organ za sledee aktivnosti: nadzor i praenje, procenu i analizu akcidenta, brzo reagovanje na proceni efekata, i obavetavanje svih nadlenih slubi i organa, te koordinacija i usklaivanje njihovog dejstva.

2) Definisanje adekvatne mree puteva ruta za kretanje vozila koja transportuju opasne materije korienjem mogunosti koje pruaju GIS u GPRS tehnologije uz podrku adekvatnog matematiko-informacionog modela. 3) Razvojem i implementacijom u GIS sistem programskog paketa ija je funkcija procena i prognoza hemijske situacije nakon hemijskog udesa. 4) Izrada kompleksne multimedijalne baze podataka o teritoriji korienjem mogunosti GIS-a u njena implementacija u odgovarajui GIS softver. Baza podataka kojom raspolae centar treba da sadri: pregled svih subjekata odgovora na udes: nadlenih institucija, organa i slubi, njihovih aktivnosti i mogunosti angaovanja; prikaz mree puteva-ruta za transport, njihova detaljna analiza geomorfolokih karakteristika tla i terena du ruta kojima se transportuju opasne materije (konfiguracija reljefa, karatketer tla, poumljenost, blizina naseljenog mesta, broj stanovnika, izvori pitke vode i dr.) i

registarski pregled svih opasnih materije koje se transportuju, sa fiziko-hemijskim karakteristikama.

5) Opremanje vozila koja transportuju opasne materije adekvatnim digitalnim ureajima za globalno pozicioniranje sa prateom opremom. 6) Povezivanje svih subjekata odgovora na udes uzajamno u sa Kontrolnim centrom, obezbeivanje adekvatne komunikacione GPRS mree, kao u informatike veze sa jedinstvenom bazom podataka iz centra. SISTEM ZA AUTOMATSKO PRAENJE VOZILA (APV) Sistem za automatsko praenje vozila omoguava daljinsku kontrolu vozila i centralizovano upravljanje voznim parkom pomou GPS-a, mree mobilne telefonije (GPRS servis) i Interneta. On predstavlja sofisticirani modularni sistem koji koristi GPS i razliite vidove radio komunikacione sisteme za prenos podataka. Primarne komponente GPS sistema praenja su (slika 1): GPS resiver (prijemnik), sa jedinicom za napajanje i za transfer podataka; Komunikacijski ureaj (modem), GSM modem, radio ili satelitskog predajnika; Komunikacijski servis za predmetni sistem prenosa podataka GSM/GPRS; i Kontrolni Centar ca instaliranom korisnikom softverskom aplikacijom, serverom i modemom.

Slika 1: Komponente sistema za automatsko praenje vozila Sistem obezbeuje lociranje, praenje i komuniciranje iz baze centra sa neogranienim brojem vozila koja se koriste u transportu opasnih materija. Lokacija vozila se odreuje pomou GPS prijemnika instaliranog u vozilu koji daje podatke o visini, udaljenosti, brzini i smeru kretanja to omoguava praenje i izvetavanje o svakoj nepredvienoj situaciji, u realnom vremenu. GPS jedinica, koja je ugraena u svako vozilo prima signale iz satelita, precizno odreuje lokaciju vozila i preko komunikacione mree mobilnog operatera (GSM Global System for Mobile Communication) dostavlja podatke u centar za automatsko praenje vozila. Oprema instalirana u vozilo prenosi alarmne signale i preciznu poziciju vozila u Kontrolni centar preko komunikacijske mree. Prenos podataka izmeu Kontrolnog centra i vozila uglavnom se obavlja GSM mobilnom telefonskom mreom korienjem data kanala i SMS/GPRS servisa. Takoe voza u toku vonje, moe da identifikuje trenutnu poziciju svog vozila na ekranu prenosnog raunara ili PDA ureaja. Sistem za automatsko praenje vozila funkcionie na taj nain, to GPS prijemnik izraunava (metodom triangulacije) svoju lokaciju na osnovu podataka koje, u zadatim

(programiranim) vremenskim intervalima, dobija od GPS satelita (za poziciju 2D dovoljan je kontakt sa 3, a za 3D sa 4 satelita. Osim tane pozicije, GPS prijemnik proraunava i niz ostalih parametara: brzinu, smer kretanja, putanju, duinu zadate rute, udaljenost do zadate destinacije, i dr). Kada se eli preneti podatak o poziciji objekata, kontrolni centar, posredstvom komunikacijskog servisa, preuzima podatke iz komunikacijskog ureaja (modema) prikljuenog na GPS prijemnik u mobilnom objektu. Ukoliko je GPS ureaj pod napajanjem i ako vidi satelite, tana pozicija i ostale informacije preuzimaju se u realnom vremenu. Ukoliko to nije sluaj, a ostvarena je veza posredstvom komunikacijskog servisa, podaci se mogu preuzeti iz loga (interne memorije GPS ureaja koji, u zavisnosti od tipa ureaja, moe da pamti poslednjih 12.000 km kretanja objekta). Na osnovu razvijenog sistema za automatsko praenje vozila omoguena je trenutna lokacija hemijskog akcidenta, obavetavanje centra ime su stvoreni objektivni uslovi prognoze procene opasnosti od hemijskog udesa. MATEMATIKI MODELOVANA PROCENA SITUACIJE KOD HEMIJSKIH UDESA U skladu sa Pravilnikom o metodologiji za procenu opasnosti od hemijskog udesa i od zagaenja ivotne sredine, merama pripreme i merama za otklanjanje posledica, Vojska Srbije je 2004. godine razradila matematiki model procene situacije hemijskih udesa uz odgovarajui softverski paket HeSPRO. Programski paket HeSPRO je nastao sa tenjom da se objedine funkcije procene i prognoze efekata dejstva opasnih materija, kako prilikom hemijskih udesa, tako i upotrebom visokotoksinih materija. U toku je njegova implementacija u jedinstveni GIS sistem Vojske.

Slika 2: Osnovni izgled programa HeSPRO, (1) radna povrina, (2) odreivanje parametara udesa, (3) mesto udesa arite, (4) posmatrana taka, (5) zona i domet primarnog oblaka, (6) zona i domet sekundarnog oblaka, (7) sumarni izvetaj, (8) podaci o posmatranoj taki i dejstvu oblaka na nju, (9) podaci o meteorolokoj situaciji u posmatranoj zoni, (10) sistem menija i (11) prostor za startovanje (ukljuivanje) alata. Primenom HeSPRO softvera u proceni i prognozi hemijske situacije pri hemijskom udesu, uz nastajanje primarnog ili sekundarnog oblaka, mogue je odrediti: 1) dubinu prostiranja primarnog i sekundarnog oblaka,

2) povrine zone prostiranja, 3) prikaz podataka na karti, 4) vreme dolaska oblaka na zadatu granicu, 5) vreme trajanja hemijske kontaminacije, 6) procenu broja ljudstva u aritu udesa, 7) procenu broja ljudstva u zoni prostiranja oblaka i 8) procenu kontaminacije otvorenih izvora vode. Osnovni dokument programa je situacija, a taj termin podrazumeva skup ulaznih i izlaznih podataka koji opisuju udes izazvan opasnom materijom. Kreiranjem nove situacije, sve vrednosti se anuliraju ili postavljaju na odreene podrazumevane vrednosti. Kod startovanja nove situacije inicijalno se otvara alat za odreivanje parametara udesa (slika 3).

Slika 3: Odreivanje parametara udesa Minimum podataka za kreiranje situacije daje se korienjem ovog alata, a to su podaci o vrsti i masi (koliini) opasne materije. Ostali podaci koji se daju programu korienjem ovog alata dobijaju predefinisane vrednosti i menjaju se prema potrebi. To su: prosena debljina lokve, vreme izvrenja dekontaminacije (sanacije) i vreme i datum udesa. Svi parametri koji se daju programu prilikom praenja situacije mogu se snimiti u obliku datoteke.

Slika 4: Alat za podeavanje meteosituacije Podeavanje meteoroloke situacije prikazana je na slici 4. Temperatura se definie na visini 2 m i na visini 0,5 m. Te vrednosti se unose pomou klizaa (1) ili direktnim upisivanjem numerike vrednosti u za to predviena polja (2). Za proraune u programu gde se koristi temperatura vazduha, uzima se vrednost temperature na 2 m i ta vrednost morala bi biti definisana. Temperatura na 0,5 m u ovoj verziji programa koristi se iskljuivo za automatsko odreivanje vertikalne stabilnosti vazduha (4). Ako ta vrednost nije poznata, potrebno je ponititi oznaavanje (3) i tada se dobija mogunost da se vertikalna stabilnost vazduha odredi runo. Brzina vetra (5) i pravac vetra (6) odreuje se postavljanjem klizaa (5) na odreenu

vrednost, dok se pravac vetra moe definisati grafiki preko odgovarajueg interfejsa (6) povlaenjem kursora po plavoj povrini ili upisivanjem numerike vrednosti u odgovarajue polje. Vreme i datum merenja imaju informativni karakter, ali je vano uneti ove podatke da bi se pri otvaranju nove situacije znalo s koliko se validnim meteopodacima raspolae. Kompletna radna povrina programa podrazumeva prostor za grafiko praenje situacije. Program omoguava da se odredi koliko je kilometara na terenu prikazano po irini radne povrine. Podatak o irini situacije moe se videti u statusnoj liniji u obliku < xxx km >. Na osnovu datih parametara, program daje grafiki prikaz arita i dometa primarnog i sekundarnog oblaka. Dometi i zone primarnog i sekundarnog oblaka podrazumevaju granicu do koje e nezatieno ljudstvo, za vreme dejstva oblaka, dobiti dozu koja je na granici prag doze. Ovde treba uoiti da je vreme dejstva sekundarnog oblaka daleko due nego vreme dejstva primarnog oblaka. Pozicija arita na situaciji moe se menjati. Grafiki prikaz situacije je mogue u potpunosti prilagoditi potrebama korisnika. On se osveava automatski ili runo kod promene parametara koji utiu na izlazne veliine, to definie sam korisnik. Automatsko osveavanje situacije nema potrebe iskljuivati, osim u sluajevima kada ima problema sa samim hardverom, odnosno kada raunar ne uspeva da prati rad programa. Posmatrana taka ima vanu ulogu u programu i odnosi se na objekat za koji elimo da procenimo ugroenost posle udesa. Osnovni izgled alata (s delom situacije) prikazan je na slici 5. Ukoliko se eli procena ugroenosti netakastog prostora (stanovnitvo), kao posmatranu taku treba uzeti priblinu sredinu tog prostora.

Slika 5: Postavljanje i praenje posmatrane take Pozicioniranje u odnosu na arite moe se vriti: runim pomeranjem i odabirom posmatrane take i postavljanjem vrednosti za udaljenost i ugao u odnosu na arite (3). Informacija o vremenu pristizanja oblaka do posmatrane take (4) data je u obliku datuma i vremena i u obliku vremena proteklog od udesa. Osnovne informacije o ugroenosti posmatrane take primarnim i sekundarnim oblakom, odnosno sumarno, mogu se videti na alatu kao informacije o koncentraciji para, vremenu dejstva i inhalacionoj dozi (5). Zbog brzog i slikovitog uvida u ugroenost posmatrane take, na alatu je postavljen prostor u kojem se boja preliva od zelene (slaba ugroenost) do crvene (jaka ugroenost). Pozicioniranje linije na ovom prostoru odslikava ugroenost posmatrane take na odreenoj poziciji.

Slika 6: Vremenska skala Vremenska skala slui za posmatranje razvoja primarnog oblaka u vremenu posle udesa. Izgled alata vremenske skale prikazan je na slici 6. Postavljanje vremena za koje elimo da izvrimo procenu vri se pomou klizaa (1). Prema potrebi moe se ukljuiti opcija Autoosveavanje (2). Ukljuivanjem ove opcije program e pratiti razvoj situacije u realnom vremenu. Prorauni i osveavanje situacije bie vreni na svaki minut vremena. Zavisno od pozicije klizaa, bie ispisano vreme koje odgovara situaciji (3). Osnovni cilj vremenske skale je procena ugroenosti od primarnog oblaka na dometu koji postigne u posmatranom vremenu (4). Ti podaci se menjaju sa promenom vremena. Na dnu alata dat je slian slikovit prikaz kao to je ve opisano kod ugroenosti posmatrane take. Integrisanjem HeSPRO softverskog paketa u jedinstveni GIS sistem bie omoguen update klimatsko meteorolokih uslova u datom trenutku, kao i potpuno prilagoavanje grafikog prikaza na vektorskoj karti. Na taj nain jasno e biti uoeni zahvaeni prostori primarnog i sekundarnog oblaka u prostoru i pozicija kritine take prema kojoj elimo da procenimo ugroenost nakon udesa. Takoe, GIS okruenje e omoguiti dodatnu geostatistiku analizu kroz: odreivanje broja stanovnika u ugroenoj zoni, dodatnom baferisanju prostora, multimedijalnoj simulaciji kretanja oblaka, izraunavanju povrina, 3D prikazu prostora i dr. Sve ove aplikacije zahtevaju izradu jedinstvene geostatistike baze podataka. ZAKLJUAK Primena modernih matematiko geografsko informacionih tehnologija u pomenutim oblicima i kroz navedene korake viestruko je korisna iz nekoliko osnovnih razloga: brzo u sigurno dostavljanje podataka o mestu udesa direktno GPRS sistemom ili digitalnim traking sistemom uz korienje GPS ureaja; unoenje podataka u centralni raunar; brza procena efekata dejstva kontaminanta kombinacijom matematickih modela; dobijanje simulacije kretanja opasnosti i izlaznih podataka mogunosti koje prua GIS baza podataka; formiranje zakljuka o nainu reagovanja na osnovu izvrene procene; obavetavanje subjekata o svim podacima koji su neophodni za pravovremenu reakciju na svim nivoima i koordinacija njihovog dejstva upotrebom digitalnih sistema veze; i brzo reagovanje subjekata na sanaciji posledica.

Poseban doprinos razvoja GIS tehnologije predstavlja uspostavljanja jedinstvene baze podataka o hemijskim opasnim materijama i kritinim mestima na putevima, ime se stvaraju povoljni uslovi za adekvatno planiranje njihove sanacije. Pored toga, doprinos je vidan i u domenu unapreenja i integracije zajednikog delovanja nadlenih institucija. Zbog navedenih razloga mogunosti koje pruaju GIS tehnologije moraju postati znaajan inilac u postupku

donoenja odluka u domenu transporta opasnih materija i u okviru svih dravnih i drutvenih organizacija i institucija ija je nadlenost nadgledanje i upravljanje transportom. Zbog navedenih karakteristika, sistem moe nai odgovarajuu primenu u drugim oblastima i logistikim sistemima kada se eli postii racionalnije i efikasnije upravljanje transportom, uz istovremeno poveanje nivoa bezbednosti. LITERATURA [1] Lukovi Z., Milenkovi. Z, Marinkovi G.: Privremeno upustvo za procenu i prognozu hemijske situacije pri udesima sa opasnim materijama, G VSCG, Beograd 2004. [2] Milju M., Vidovi M.: Rizik u transportu opasnih materija, Beograd, 2003. [3] Stojanovi D., orevi-Kajan S., Stojanovi Z.: Spatio Temporal Object Modeling and Management System as a Framenjork for Temporal GIS Applications Design and Development, Technical Report No. 7/2000, Computer Graphic & GIS Lab, Faculty of Electronic Engineering, Univeristy of Ni, 2000. [4] Open GIS Simple Features Specification, Open GIS Consortium, Inc., OpenGIS Project Document 99-049, 1999. (http://www.opengis.org) [5] Savremene tehnologije transporta - integralni sistemi transporta, Beograd, 1985. [6] vorovi Z. V.: Upravljanje rizicima u ivotnoj sredini, Zadubina Andrejevi, Beograd 2005. [7] imurina M., Krsti B.: Pregled osnovnih aktivnosti u slucaju udesa pri transportu opasnih materija, Beograd, 2003. [8] Stojanovi D.: Opasne materije, proizvodnja, skladitenje, transport i upotreba, Beograd, 2003.