VYUŽITÍ DAT DÁLKOVÉHO PRŮZKUMU

Transkript

1 MASARYKOVA UNIVERZITA PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA NÁZEV ÚSTAVU VYUŽITÍ DAT DÁLKOVÉHO PRŮZKUMU ZEMĚ V KRIZOVÉM MANAGEMENTU Bakalářská práce Radim Stuchlík Vedoucí práce: doc. RNDr. Petr Kubíček, CSc. Brno 2013

2 Bibliografický záznam Autor: Název práce: Studijní program: Studijní obor: Vedoucí práce: Radim Stuchlík Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita Geografický ústav Využití dat dálkového průzkumu Země v krizovém managementu Geografie a kartografie Geografická kartografie a geoinformatika doc. RNDr. Petr Kubíček, CSc. Akademický rok: 2012/2013 Počet stran: Klíčová slova: Dálkový průzkum země; Družice; Krizový management; Cyklus krizového řízení; Riziko; Katastrofa;

3 Bibliographic Entry Author Title of Thesis: Degree programme: Field of Study: Supervisor: Radim Stuchlík Faculty of Science, Masaryk University Department of Geography Remote Sensing Data for Emergency Management Geography and Cartography Geographical Cartography and Geoinformatics doc. RNDr. Petr Kubíček, CSc. Academic Year: 2012/2013 Number of Pages: Keywords: Remote sensing; Satellite; Crisis management; Cycle of crisis management; Hazard; Disaster;

4 Abstrakt Cílem této bakalářské práce je ukázat, jak mohou být využita data z dálkového průzkumu Země v krizovém managementu. V prvních kapitolách je popsán samotný krizový management, především pak krizový cyklus. Následně jsou popsány typy dat dálkového průzkumu. V této části jsou popsány typy senzorů, snímků a jejich vlastnosti. Dále se hovoří o institucích, které jsou při krizovém řízení nápomocny. V další kapitole je popsána kooperace mezi jednotlivými fázemi krizového cyklu a daty z dálkového průzkumu. Předposlední kapitola je zaměřena na vybrané katastrofické události, na kterých je popsáno využití dálkového průzkumu v jednotlivých částech krizového cyklu. Poslední kapitola popisuje možnosti využití dat z dálkového průzkumu Země v geografických informačních systémech. V příloze jsou pak uvedeny technické parametry a snímky vybraných družic. Abstract The aim of this bachelor s thesis is to demonstrate the use of remote sensing data in crisis management. Crisis management, especially cycle of crisis management is described at the first chapter. Subsequently the bachelor s thesis depicts types of remote sensing data. Types of sensors and their properties are described in this part. Institutions and projects which can help us in crisis management are mentioned in this work. The next chapter deals with cooperation between different phases of the crisis management cycle and data from remote sensing. The penultimate chapter is focused on selected natural disasters and potential use of remote sensing in different part of crisis management cycle. The end of the bachelor s thesis is dedicated to examples of remote sensing data usage in geographic information systems. Technical data and images of selected satellites are provided in the appendix.

5

6

7 Poděkování Na tomto místě bych chtěl poděkovat doc. RNDr. Petru Kubíčkovi, CSc. za vedení práce a ochotný přístup. Dále bych chtěl poděkovat Mgr. Radce Báčové za přínosné připomínky. V neposlední řadě můj dík patří mé rodině za podporu při studiu. Prohlášení Prohlašuji, že jsem svoji bakalářskou práci vypracoval samostatně s využitím informačních zdrojů, které jsou v práci citovány. Brno 4. května 2013 Jméno Příjmení

8 OBSAH 1 ÚVOD Struktura práce KRIZOVÝ MANAGEMENT Včasné varování Rychlé mapování D mapy D mapy Prostorové rozšíření krizových jevů DÁLKOVÝ PRŮZKUM ZEMĚ Družicové snímky Geostacionární družice Družice se subpolární dráhou letu Letecké snímky Šikmé snímky Radary PROGRAMY A ORGANIZACE ZABÝVAJÍCÍ SE DÁLKOVÝM PRŮZKUMEM A KRIZOVÝM MANAGEMENTEM GMES GIO-EMS Gi4DM ISPRS ISDR The International Charter - Space and Major Disaster UN-SPIDER DÁLKOVÝ PRŮZKUM ZEMĚ V JEDNOTLIVÝCH FÁZÍCH KRIZOVÉHO CYKLU Fáze prevence Fáze příprava Fáze odezva Fáze obnova Shrnutí... 32

9 6 VYUŽITÍ DÁLKOVÉHO PRŮZKUMU VE VYBRANÝCH KRIZOVÝCH SITUACÍCH Hurikán Katrina Zemětřesení na Haiti Povodně na Moravě a ve Slezsku v roce Povodně ve městě Opava Produkty GIO EMS-MAPPING VYUŽITÍ SNÍMKŮ Z DÁLKOVÉHO PRŮZKUMU V GEOGRAFICKÝCH INFORMAČNÍCH SYSTÉMECH Úprava snímku před vlastní analýzou Snímky z vybraných družic a jejich použití v geografických informačních systémech Geografické informace poskytované dobrovolníky Shrnutí ZÁVĚR SEZNAM ZDROJŮ A LITERATURY SEZNAM PŘÍLOH... 62

10 1 ÚVOD V každé organizaci, ať se jedná o stát či firmu jakékoli velikosti, by měl být vypracován krizový plán pro případ (přírodního, ekonomického či sociálního) ohrožení. Tato práce se bude zabývat krizovým managementem zaměřeným na přírodní rizika, která lze zkoumat pomocí dálkového průzkumu Země. Krizový management a dálkový průzkum Země jsou relativně nové vědecké disciplíny. Dálkový průzkum přináší unikátní informace, které by nebylo možno jiným způsobem získat nebo by bylo zapotřebí mnohonásobně více času. Krizové plány pro případy přírodních katastrof jsou samozřejmostí v každé rozvinuté zemi. Nahlédneme-li do tabulek počtu obětí při přírodních katastrofách, zjistíme, že na prvních místech jsou rozvojové země. Tento jev může mít dvě vysvětlení. Buďto v rozvojových státech dochází častěji k přírodním katastrofám nebo za to může nedokonalé či žádné krizové plánování. Dle mého názoru jasně převažuje druhý důvod. Nedostatek financí nedovoluje zjistit všechny potencionální hrozby, natož jim předcházet. Tato bakalářská práce se pokusí objasnit základní poznatky o krizovém řízení, dálkovém průzkumu Země a především spolupráci těchto dvou disciplín. Hlavním účelem je ukázat, jak dálkový průzkum může být prospěšný při řešení krizových událostí a demonstrovat to na vybraných případech. Aniž bychom si to uvědomovali, snímky z dálkového průzkumu nás obklopují dnes a denně. Nejčastěji se s nimi člověk setká v médiích, při předpovědi počasí. Tam se většinou objevují družicové snímky oblačnosti a radarové snímky, které zobrazují oblasti, kde vypadávají srážky. Dále to jsou letecké nebo šikmé snímky, které běžní občané využívají například při hledání cesty nebo budov. Lze si tak předem zjistit, jak oblast vypadá reálně. S krizovým managementem se už tak často nesetkáme. V České republice každou první středu v měsíci přesně v poledne probíhá zkouška sirén. Zda by lidé věděli co dělat, kdyby se siréna ozvala v jiný den, to už je jiná otázka. Tato práce se bude dále snažit vysvětlit nejen okamžité použití snímků z dálkového průzkumu Země, ale také jejich další analýzu a použití v geografických informačních systémech (GIS). Toto je jedno z hlavních použití snímků z dálkového průzkumu. Tyto snímky po úpravě v GISech tvoří většinou podklady pro krizové mapy. Jelikož každý pixel na snímku nese informaci o daném území, je možné použít i automatické klasifikace. Tato automatizace urychlí proces výroby mapy. Čas je, především v části včasného varování nebo v rychlém mapování (rapid mapping), velmi vzácným zbožím. Musíme si především uvědomit, že krizové plánování spolu s dálkovým průzkumem, může pomoci zachránit mnoho životů a vyplatí se tento systém naplno využívat a rozvíjet Struktura práce Tato práce má za cíl popsat možnosti využití dálkového průzkumu Země v krizovém managementu. Tato problematika sestává ze dvou hlavních složek, kterými jsou právě krizový management a dálkový průzkum. Tyto složky plně fungují samostatně a každá z nich se řídí vlastními pravidly. Je tedy zapotřebí si říci nejprve něco o těchto disciplínách samostatně. A proto je práce členěna tak, že nejprve popisuje krizový management, poté dálkový průzkum a následující kapitoly se již zabývají součinností těchto dvou složek. V kapitole popisující krizový management se nachází úvod k problematice, popis krizového cyklu a prostorové rozšíření nebezpečných jevů. Další kapitola se zabývá dálkovým průzkumem. V této kapitole jsou popsány typy snímků, se kterými můžeme pracovat. Dále jsou zde uvedeny typy dat dálkového průzkumu podle místa a polohy daného senzoru. Tyto dvě kapitoly jsou pro tuto práci velmi důležité, neboť poskytují 10

11 úvod do této problematiky. V následujících kapitolách je již popsáno, jak spolu tyto dvě disciplíny spolupracují, resp. jak je dálkový průzkum využitelný a užitečný v krizovém managementu. Čtvrtá kapitola popisuje významné organizace zabývající se dálkovým průzkumem a krizovým managementem. Tato kapitola má za úkol stručně popsat vybrané organizace. V páté kapitole je popsáno využití jednotlivých typů snímků v každé fázi krizového cyklu. Tímto se práce posouvá ke konkrétním stručným ukázkám toho, jak je možné dálkový průzkum využít v krizovém managementu. Následující kapitola slouží jako praktická ukázka využitelnosti snímků z dálkového průzkumu při třech vybraných typech katastrof. Poslední kapitola popisuje možnost využití dat, získaných ze snímků z dálkového průzkumu v geografických informačních systémech. V součinnosti s krizovým managementem mohou tato analytická data vstupovat do modelů, či dochází k jejich analýze, podle které pak mohou vzniknout například mapy poškození dané oblasti. Tato kapitola slouží k pochopení skutečnosti, že snímky neslouží pouze k vizuálnímu zhodnocení situace, ale že snímek nese také jakousi přidanou hodnotu ve smyslu spektrálního, radiometrického, časového a prostorového rozlišení, kterého se dá vhodně využít právě v GIS. V příloze se poté nachází ukázky družicových systémů, jejich parametry, technické parametry senzorů, ukázky snímků a možnost jejich využití v krizovém managementu. 11

12 2 KRIZOVÝ MANAGEMENT Soubor událostí ukrytý pod názvem krizový management má za úkol chránit obyvatelstvo a majetek před rizikovými událostmi jakéhokoliv druhu. Jedná se o ochranu aktivní i pasivní. Podle Konečného (2011) první zásadní zmínky o krizovém managementu padly na konferenci o životním prostředí pořádané ve Stockholmu června 1972, kde se již hovoří o finanční i technologické pomoci rozvojovým státům s cílem urychlení jejich rozvoje a následné lepší rezistenci vůči následkům katastrof. Dalším milníkem byla konference OSN o prostředí a rozvoji pořádaná v Rio de Janeiru června 1992, kde se opět hovoří o mezinárodní pomoci postiženým státům a o okamžitém ohlášení přírodní katastrofy daným státem, v němž se vyskytla. Nejdůležitější konferencí byl světový summit o udržitelném rozvoji v Johannesburgu 26. srpna 4. září Na tomto summitu mimo jiné vznikl Johannesburský implementační plán. V části X. tohoto plánu, který má název Prostředky implementačního plánu, se v paragrafu 132 hovoří o podpoře a rozvoji dálkového průzkumu Země a geografických informačních systémů za účelem sdílení dat z jednotlivých zdrojů mezi všemi státy. Nejvýznamnější dokumenty byly vydány na Světové konferenci OSN o redukci přírodních katastrof v Hyogo, která se konala na počátku roku Konference se konala dříve, než měla a to kvůli zemětřesení a následné katastrofální vlně tsunami, která zasáhla ostrovy v jihovýchodní Asii. Na této konferenci byl přijat tzv. Rámcový plán, který zahrnuje pět činností. V těchto činnostech se hovoří v podstatě o vylepšení a posílení jednotlivých dílčích úloh, kterými jsou monitorování rizik, včasné varování atp. Dále se mluví o redukci rizikových faktorů, využívání znalostí ze všech potřebných oborů, lepší připravenosti na katastrofy a především o tom, že by se řešení katastrof mělo stát národní prioritou. Podle mého názoru je tento Rámcový plán základním kamenem mezinárodního fungování krizového managementu, potažmo i dálkového průzkumu. V České republice byl vydán zákon č. 240/2000 Sb. o krizovém řízení dne 21. prosince 2010, který vešel v platnost 1. ledna Zákon obsahuje 15 stran a zabývá se především rozdělením činností mezi jednotlivé subjekty (od ministerstev po starosty obcí a obyvatele) a uděluje jim práva a povinnosti. HLAVA IV OBECNÁ USTANOVENÍ zákon 26a Zabezpečení závaznými geografickými podklady se zabývá využitím jednotných geografických podkladů. Především pak to, že jednotné geografické podklady musí splňovat základy interoperability všech zúčastněných složek v krizovém řízení, jak na úrovni národní, tak na úrovni nadnárodní. Poté řeší díla vhodná pro použití v krizovém managementu, kterými jsou státní mapová díla a další produkty, které zajišťují obranu státu (zákon č. 240/2000 Sb. [on-line]). V zákonu se přímo nehovoří o používání a využívání dat z dálkového průzkumu, ale pouze o využívání jednotných geografických podkladů. Za tyto podklady se dají také považovat snímky z dálkového průzkumu. Jak uvádí Khan [on-line], nejvíce používaným slovem v krizovém řízení je slovo disaster (katastrofa). Slovo je převzaté z francouzského slova desastre, které v překladu znamená zlá nebo pekelná hvězda. UNISDR (The United Nations Office for Disaster Risk Reduction) definovalo slovo disaster takto: A serious disruption of the functioning of a community or a society causing widespread human, material, economic and environmental losses which exceed the ability of the affected community or society to cope using its own resources [cit UNISDR Terminology on Disaster Risk Reduction, 9. s. (on-line)]. Volně přeloženo to znamená, vážné narušení fungování komunity nebo společnosti, způsobující rozsáhlé lidské, materiální, ekonomické a enviromentální ztráty, které přesahují schopnost postižené komunity nebo společnosti vyrovnat se s následky pomocí vlastních zdrojů. 12

13 Aby došlo ke vzniku katastrofy, musí dojít k propojení dvou složek. Těmi složkami jsou zranitelnost a hazard. Zranitelnost je složka skládající se ze tří skupin. Hlavní příčiny: limitovaný přístup ke zdrojům, nemocní a postižení, věk a pohlaví, chudoba, jiné. Proměnné důvody: nedostatek institucí, vzdělání, dovedností, populační exploze, urbanizace, nekontrolovatelný rozvoj, environmentální degradace. Nebezpečné podmínky: riskantní poloha, špatná statika budov, nízký finanční příjem obyvatel (Khan, 2008). Obecně lze říci, že čím je společnost vyspělejší, tím jsou větší lidské a finanční ztráty při vzniku katastrofy. Je velký rozdíl mezi tím, jestli dojde například k zemětřesení v neobydlené části nebo v centru Los Angeles. Naopak chudší části světa jsou více ohroženy, protože nemají finanční prostředky k tomu, aby se mohly účinně bránit proti katastrofám, ať už jde o preventivní část (lepší domy s betonovými základy, protipovodňové hráze atp.) nebo o fázi obnovy. Rozdíl lze ukázat na příkladu zemětřesení z 12. ledna 2010, které zasáhlo Haiti a Dominikánskou republiku. Zatímco bohatší a administrativně lépe vybavená Dominikánská republika se s následky zemětřesení vypořádala téměř vlastními silami, Haiti bojuje s následky zemětřesení dodnes a neobešla by se bez výrazné zahraniční pomoci. Je nutno podotknout, že Haiti bylo zasaženo mnohem silněji než Dominikánská republika. Druhou složkou je již zmiňovaný hazard. Pro lepší představivost si jednotlivé položky shrneme do tabulky. Tab. 1 Souhrn různých typů hazardů. [Upraveno podle Khan, H. Disaster management cycle A theoretical approach, s. 45]. Typ Geologický hazard Vodní a klimatické hazardy Environmentální biologické hazardy Chemické, průmyslové a nukleární hazardy Další hazardy Hazardy 1. Zemětřesení 4. Sesuv půdy 2. Tsunami 5. Roztržení přehrady 3. Vulkanická erupce 6. Důlní požáry 1. Tropická cyklóna 6. Průtrž mračen 2. Tornádo a hurikán 7. Sesuv půdy 3. Povodně 8. Teplé a studené proudy 4. Sucho 9. Sněhové laviny 5. Krupobití 10. Mořská eroze 1. Environmentální znečištění 5. Desertifikace 2. Odlesňování 6. Nakažení škůdcem 3. Lidské a zvířecí epidemie 7. Otrava potravinami 4. Útoky škůdců 8. Zbraně hromadného ničení 1. Chemické katastrofy 3. Ropné skvrny/požáry 2. Průmyslové katastrofy 4. Jaderné katastrofy 1. Lesní požár 4. Zřícení budovy 2. Důlní povodně 5. Nehody způsobené elektrickým proudem 3. Lodní/dopravní/vlakové/ letecké nehody, venkovské/ městské požáry, bombové útoky 13

14 Tabulka obsahuje pět základních druhů hazardů a jejich výčet. Na světě lze vymezit místa, která jsou více ohrožena určitým druhem hazardu. V těchto lokalitách by měly být stavěny domy a úkryty, které vydrží daný typ hazardu, a tím by došlo k razantnímu úbytku počtu obětí a ke zredukování finančních ztrát. Ovšem katastrofy postihují převážně rozvojové země světa, kde není dostatek finančních prostředků na tato opatření. Tyto státy jsou tak odkázány na pomoc od bohatších zemí. S podobnou tabulkou také pracuje Guha Sapir (2010) s tím rozdílem, že se zaměřuje jen na hazardy přírodního typu. Popisuje meteorologické, klimatologické, hydrologické, biologické a geofyzikální hazardy. Tato tabulka je přehlednější než dříve zmíněná, ale neobsahuje civilizační hazardy Cyklus krizového řízení Cyklus krizového řízení je schéma, které zahrnuje všechny fáze před a po vzniku katastrofy a pomáhá předcházet, respektive účinně odstranit následky katastrof. Model, kterým se budeme zabývat, je evropského typu. V cyklu krizového řízení se nachází čtyři fáze: 1. prevence, 2. příprava, 3. odezva, 4. obnova. Mezi fázemi přípravy a odezvy se nachází krizová událost. V jednotlivých fázích také záleží na typu rizikové události. Pro jednotlivé události je různý průběh akcí v jednotlivých fázích. U některých typů katastrof nelze použít tento krizový cyklus. Obr. 1 Cyklus krizového managementu. 1. Fáze prevence: tato fáze teoreticky zabírá největší část v celém cyklu. Prevence probíhá v podstatě neustále. Bez této fáze by nebylo možné se účinně chránit proti jakémukoli typu nebezpečí. Dochází k vylepšování mapových podkladů, informačních systémů, sběrných zařízení atd. Vytváří se různé obdoby evakuačních plánů pro různé typy nebezpečí. Do prevence lze také zahrnout stavby přehrad, protipovodňových hrází, odolných domů vůči zemětřesení, silnému větru 14

15 atd. Dále zde můžeme zařadit například také změny v územním plánování, které nedovolí stavbu domů na rizikových místech. 2. Fáze příprava: v této fázi je již jisté, že krizová událost nastane. National Academy of Sciences [on-line] uvádí, že v této fází dochází ke cvičení jednotlivých záchranných složek. Složky mohou provádět cvičení i společně. Dle mého názoru je na terénní cvičení v této fázi pozdě. Ovšem opět záleží na typu katastrofy. Dále se přizpůsobují evakuační plány, které vznikly v 1. fázi. Probíhá evakuace osob z oblastí, které budou pravděpodobně krizovou událostí zasaženy. Záchranné složky jsou v pohotovosti a vydávají kontinuální zprávy o průběhu krizové události. V této fázi se také zapojují masmedia, které informují širokou veřejnost. Nyní následuje samotný průběh katastrofy. Ta může trvat minuty, v případě bleskových katastrof jako jsou tornáda a konvektivní bouře, až po řádově dny, například vytrvalý déšť a následné záplavy. Již během krizové události probíhá příprava fáze Fáze odezva: v této fázi dochází ke snížení vlivů vyvolaných katastrofou. Hlavním úkolem je zajistit bezpečí obyvatel a majetku (National Academy of Sciences [on-line]). Dále probíhá evakuace lidí, kteří se neevakuovali již v druhé fázi a nachází se v postiženém území. Pokračuje činnost záchranných služeb. Opět záleží na typu mimořádné události. Například při povodních se fáze tři odehrává již při rizikové události, kdy tato událost trvá několik dní (záplavy 1997, 2002). 4. Fáze Obnova: tato fáze se zahajuje, jak nejrychleji je to možné. Má za úkol co nejrychleji odstranit následky katastrofy a umožnit lidem vrátit se do jejich domovů. Obnovit základní infrastrukturu (dodávky vody, elektrické energie a plynu). Synchronizovat všechny složky, podílející se na obnově postiženého území tak, aby došlo co nejrychleji k uvedení oblasti do téhož stavu, v jakém byla před vypuknutím katastrofy. Čím déle trvá fáze obnovy, tím větší jsou sociální a ekonomické důsledky. Pokud se lidé nemohou vrátit do svých domovů, má to nepříznivé účinky na jejich psychiku. Nehledě na to, že tito lidé v tuto dobu nejsou ekonomicky aktivní (jejich zaměstnání se nachází v místě katastrofy), takže vznikají finanční ztráty nejen z přímého, ale i z nepřímého působení katastrofy Včasné varování Speciálním úkolem, který není zahrnut ve výše uvedených fázích, je tzv. systém včasného varování. Tento systém se nachází v přípravné fázi těsně před vypuknutím rizikové události. Konečný (2011) uvádí, že v roce 2006 se konala III. Konference o včasném varování v Bonnu. Na této konferenci se hovořilo především o zlepšení systému včasného varování, ať už na pozici technické, vědecké nebo komunikační (myšleno jako komunikace s lidmi, ať už během katastrofy nebo v preventivní fázi). Po této konferenci vznikl Systém včasného varování (Detect, model, warn in time DEWS), který byl vytvořen pro monitorování tsunami v Indickém oceánu (DEWS [on-line]). Systém včasného varování má za úkol informovat obyvatelstvo o blížící se katastrofě. Kontrolní středisko detekuje vznik události či jev, který vyvolá krizovou událost. Centrála informuje pověřené osoby v daných regionech a ty následně vyhlásí poplach. Záleží opět na typu mimořádné události. Některé lze s předstihem předpovídat v řádech dnů, jiné v řádech hodin a některé se nedají předpovídat vůbec. Typickým příkladem rizika, které lze předpovídat v rámci dnů, jsou záplavy způsobené vytrvalým deštěm nebo tropické bouře, respektive hurikány. V rámci hodin lze předpovídat například vlny tsunami, krupobití atd. Nelze předpovídat zemětřesení, tornáda a podobné náhle se vyskytující jevy. Vědci sice odhalují skutečnosti, které by mohly pomoci předpovídat zemětřesení, ale v dnešní době to ještě není zcela použitelné. 15

16 Rychlé mapování Tento úkol spadá do začátku třetí fáze krizového cyklu, tedy do odezvy. V podstatě navazuje na včasné varování. Mezi těmito dvěma úkoly dochází k mimořádné události. Rychlé mapování má za úkol podat informace o rozsahu škod, které vznikly důsledkem katastrofy. Napomáhají k efektivnějšímu odstranění škod, řízení záchranných prací a podávají informace o současném stavu. Produkty z rychlého mapování lze rozdělit do tří kategorií podle toho, v jakém časovém horizontu musí být vydány. 1. Referenční mapy měly by být vydány do 6 hodin po katastrofě. 2. Mapy vyhodnocující škody tyto mapy by měly být dostupné do 24 hodin a musí být denně aktualizovány. 3. Situační mapy a předpovědi měly by být dostupné několik dnů až týdnů po rizikové události. (Product data sheets per type of disaster [on-line]). Dále lze rychlé mapování dělit podle toho, v jakém prostoru je vytvářeno, tzn. 2D mapy nebo 3D mapy. Každý typ mapy poskytuje jinou informaci D mapy Jedná se o klasické mapy, které se vytvářejí pomocí družicových, leteckých nebo povrchových (in situ) snímků. Pokud riziková událost měla lokální charakter a byly způsobeny lokální škody, lze mapovat také v terénu. Pokud se ovšem jedná o rozsáhlejší katastrofy (Tsunami 2004, Katrina, rozsáhlé povodně, požáry atd.) je lepší mapovat pomocí dálkového průzkumu, protože to zabere méně času. Navíc v některých případech není možné se do postižené oblasti dostat. Mezi takové případy patří například lesní požáry, kde není příliš velká možnost dostat se do oblasti po zemi. Nebo v případě, že se z bezpečnostních důvodů nesmí vstoupit do postižené oblasti (výbuch v jaderné elektrárně Fukušima a následný radioaktivní spad) D mapy Rapid 3D mapping umožňuje vytvářet velice rychle velmi kvalitní 3D mapy. Společnost SAAB, která se mimo jiné zabývá také 3D mapováním, pojmenovala tři fáze, které předchází 3D mapě. Jedná se o fáze: Fly, Generate a View. Ve fázi Fly jsou vyslána letadla, vrtulníky nebo UAV (Unmanned Aerial Vehicle) neboli dron. Ti zmapují danou oblast postiženou katastrofou. Letadlo dokáže za hodinu zmapovat 100 km 2 plochy, přičemž jeden pixel má hranu 10 cm. Z toho vyplývá, že naskenovaná data mají velmi vysoké rozlišení. V druhé fázi Generate se automaticky generuje povrch terénu. Délka trvání tohoto kroku závisí na velikosti snímaného území. Vyhotovená georeferencovaná 3D mapa má přesnost cca 0,3 metry (Gisportal.cz [on-line]) Prostorové rozšíření krizových jevů Velice důležitou součástí krizového managementu je také znalost prostorového dopadu katastrofy. Krizové jevy mají dva aspekty, a to příčinné faktory a šíření následků. Díky tomu je možno roztřídit krizové jevy do 6 kategorií. Podle toho, jestli krizová událost vzniká na omezeném malém území nebo vzniká na rozsáhlejším území a jestli jsou dopady pouze lokálního nebo globálního charakteru. 16

17 Obr. 2 Typologie jednotlivých krizových událostí podle jejich šíření a příčinných faktorů. (Převzato od MULÍČKOVÁ, E., KUBÍČEK, P., KONEČNÝ, M. (2011)). Oblast A příčiny i následky jsou soustředěné do velmi malé oblasti. Nejtypičtějším rizikem je sesuv půdy, který obvykle zasáhne velmi malé místo, ale naopak jeho lidské následky se mohou šířit do velkých oblastí s dlouhodobým trváním. Oblast B hromadná nehoda v mlze na silnici, kde příčinným faktorem jsou automobily a dočasným prvkem je mlha, která způsobí snížení viditelnosti, zapříčiní vážnou lokální situaci s možnými ztrátami na životech a následná uzavírka silnice může zapříčinit rozsáhlejší důsledky tohoto jevu. Oblast C příkladem takového neštěstí může být havárie v Černobylské jaderné elektrárně na Ukrajině 26. dubna Příčinný faktor (výbuch v elektrárně) je lokální, ale šíření následků je velice rozsáhlé (radiační spad). Oblast D povodně na východním pobřeží Anglie v roce 1953 byly způsobeny bouří v kombinaci s vysokými vlnami. Oba jevy byly mnohonásobné příčinné jevy, které měly velký rozsah, a zemřelo při nich 300 lidí. Oblast E vlna tsunami v jihovýchodní Asii v prosinci 2004, která byla způsobena podmořským zemětřesením a zapříčinila mnoho úmrtí a velké materiální ztráty s mezinárodním rozšířením. Oblast F typickým příkladem jsou krizové jevy z oblasti zdravotnictví. Na jedné straně mohou být velmi lokalizované, které se nešíří do větších vzdáleností (legionela). Na druhou stranu to mohou být jevy, které se mohou rozšířit mezi kontinenty (SARS), jak uvádí MacFarlane (2005). 17

18 3. DÁLKOVÝ PRŮZKUM ZEMĚ Dálkovým průzkumem Země (Remote sensing) se nazývá takový průzkum, ve kterém nedochází k fyzickému kontaktu se Zemí. Dálkový průzkum Země (DPZ) využívá mnoho vědeckých i nevědeckých disciplín. Snímky z dálkového průzkumu najdou uplatnění v různých oblastech lidské činnosti. Snímky lze dělit podle typu snímače na konvenční a nekonvenční metody. Konvenční metody vznikají centrální projekcí na citlivé fotografické vrstvy. Nekonvenční metody vznikají řádkováním (příčným nebo podélným) a obraz je přenášen na mikročipy. Dále se systémy dělí na aktivní a pasivní podle zdroje elektromagnetického záření. Aktivní jsou ty, u nichž je záření uměle vysíláno a měří se síla zpětného paprsku radar. U pasivních je zdrojem záření buďto sluneční záření odražené od objektů (klasická fotografie) nebo vyzařování zdrojů samotných (teplota povrchu). Snímky se dále dělí z hlediska jejich spektrální informace (šířky a počtu spektrálních pásem), které závisí na typu skeneru. Snímky mohou být monospektrální nebo panchromatické (jedno pásmo pokrývá celé viditelné spektrum), multispektrální (několik pásem, mohou pokrývat elektromagnetické spektrum od viditelného až po termální oblast) a hyperspektrální (stovky tenkých pásem, spektrální rozsah většinou podobný jako u multispektrálních snímků) (Dobrovolný, 1998). Zhang a Kerle (2008) dodávají, že existují ještě superspektrální snímky (desítky tenkých pásem, spektrální rozsah většinou podobný jako u multispektrálních snímků). Nejpoužívanějším a nejčastějším typem skeneru jsou multispektrální skenery. Je nutno doplnit, že data z dálkového průzkumu jsou v rastrové (bodové) podobě. Pro účely této práce je potřeba shrnout informace o základních oblastech elektromagnetického spektra (Dobrovolný, 1998). Ultrafialové záření (0,1 0,4 μm) tato oblast je v dálkovém průzkumu málo využívána. Většinu záření pohltí atmosféra. Využívá se pro monitorování ozonové vrstvy. Používají se také UV lasery, slouží například ke sledování ropných skvrn. Viditelné záření (0,4 0,7 μm) tuto oblast můžeme dále rozdělit na elementární složky viditelného světla a to modrou, zelenou a červenou. Toto záření neprochází žádným typem oblačnosti (vysoká, střední, nízká, kupovitá) a nelze s ním pracovat ani v noci. Kvalita snímků je velmi závislá na čistotě atmosféry. Výhoda těchto vlnových délek spočívá v tom, že záření může procházet pod vodní hladinu, až do hloubky 30 metrů a lze s jeho pomocí zkoumat dno. Nejlepší propustnost pod vodní hladinu má modrá část spektra. Blízké infračervené záření (0,7 1,4 μm) pomocí této oblasti se zkoumá především lesní a zemědělská vegetace, jak z hlediska podílu vody, tak z hlediska zdravotního stavu. Snímky mají dobrý kontrast a je možné je použít pro tvorbu topografie. Voda se chová téměř jako absolutně černé těleso. Střední infračervené záření (1,4 3 μm) slouží k rozpoznávání druhů vegetace, minerálů, ledu, sněhu a druhů oblačnosti. Díky rozpoznávání druhů oblačnosti je možné vypozorovat konvektivní oblačnost a tím pádem předpovídat extrémní úhrny srážek. Tepelné (termální) infračervené záření (3 μm 1 mm) v této oblasti se zjišťuje radiační teplota těles. Při menších vlnových délkách pouze v noci, při vyšších i ve dne. Je potřeba znát emisivitu těles. V této spektrální oblasti lze detekovat lesní požáry, používá se také pro hledání ztracených osob, kdy je senzor (termovize) umístěn většinou na vrtulníku a ten kontroluje zájmové území. 18

19 Mikrovlnné záření (1mm 1m) toto záření není ovlivňováno oblačností. Je sice výrazně oslabováno s rostoucí intenzitou deště, ale tohoto jevu se využívá při detekci srážek. Nejvíce jsou používány aktivní systémy radary. Toto spektrum se využívá pro mapování terénu, které je většinu času pokryto oblačností (Amazonský prales). Pomocí radaru se také může vytvářet digitální model terénu. V krizovém managementu se tohoto spektra využívá většinou při krizových událostech spojených s povodněmi nebo zemětřesením Družicové snímky Tyto snímky jsou pořízeny skenery, které jsou umístěny na družicích. Jak uvádí Český kosmický portál [on-line], první družicí ve vesmíru byla družice Sputnik, která byla vypuštěna O dva měsíce později přišel americký neúspěch v podobě družice Vanguard. Česká astronomická společnost [on-line] informuje, že první meteorologickou družicí byla sonda TIROS-1, která byla vypuštěna 1. dubna Do současnosti bylo vypuštěno několik stovek různých satelitů s různými účely. V dnešní době je k dispozici mnoho družic a výkonných skenerů, které umožňují z vesmíru pozorovat vývoj, průběh a následky katastrof. Družice můžeme dělit na tři kategorie z hlediska jejich oběžné dráhy okolo Země. Jsou to družice s geostacionární, subpolární a šikmou dráhou letu. Šikmá oběžná dráha zde nebude popsána, jelikož se na ní nenachází žádné družice, pouze zde létají raketoplány, které ovšem mohou nést skener a tak pro korektnost musí být uvedena Geostacionární družice Zhang a Kerle (2008) popisují, že oběžná dráha těchto družic je ve výšce cca km nad Zemí, přesněji nad rovníkem. Tyto družice jsou zaparkovány vůči Zemi stále na jednom místě. Přesněji, tyto družice se pohybují od západu k východu stejnou úhlovou rychlostí jako má Země. Tudíž se celý systém vůči sobě nepohybuje. Tyto družice poskytují téměř kontinuální informace, především o meteorologické situaci. Snímání u nejpoužívanějších družic MSG (Meteosat Second Generation) probíhá každých 15 minut (MSG, EUMETSAT [on-line]). Na pokrytí celé Země stačí tři takové družice vhodně rozmístěné nad rovníkem. Družice nepokrývají oblast okolo pólů. Tyto snímky mají poměrně špatné prostorové rozlišení, tudíž slouží spíše ke globálním účelům, ke kterým patří pozorování globální meteorologické situace. Lze je použít i ve větších měřítcích, ale spíše jen orientačně. Snímky například z MSG mohou být použity v přípravné fázi. Mohou také zkoumat krizovou událost většího rozsahu Družice se subpolární dráhou letu Družice se pohybují ve výškách okolo km ze severu na jih. Podle Dobrovolného (1998) dráhy družic svírají s rovinou rovníku úhel stupňů (inklinační úhel). Jeden oběh kolem Země zabere družici cca 2 hodiny. Za den oběhne okolo Země 12 až 15 krát. Většina družic se subpolární drahou je také tzv. heliosynchronní. To znamená, že stejné místo na Zemi snímají ve stejný místní čas. Družice mají také velký rozptyl prostorového rozlišení. Od 1 kilometru (NOAA) po desítky centimetrů (GeoEye-2). Časové rozlišení jednotlivých družic je také velmi proměnlivé. Zhang a Kerle (2008) uvádí, že se jedná řádově o dny, až o desítky dnů. Snímky z těchto družic disponují mnohem lepším prostorovým rozlišením, než snímky z družic geostacionárních. Právě data z těchto družic se nejvíce využívají v krizovém managementu. Nevýhodou těchto dat je jejich horší časové rozlišení. Záleží na místě skenovaného území a na technických parametrech družice. 19

20 Tab. 2 Vybrané družice, jejichž snímky mohou být použity v krizovém managementu. Družice Dráha letu Senzory Aqua subpolární MODIS, CERES Cosmo-SkyMed subpolární SAR-2000 EO subpolární ALI, HYPERION EROS subpolární EROS B Formosat subpolární MS, PAN GeoEye subpolární MS, PAN GOES geostacionární Imager, Sounder, SEM Ikonos subpolární MS, PAN IRS subpolární AWiFS, LISS-III, IV, PAN, WiFS Jason subpolární Radar Altimeter, JMR Landsat subpolární TM, +ETM METOP subpolární AVHRR MSG geostacionární SEVIRI, GERB NOAA subpolární AVHRR QuickBird subpolární MS, PAN RADARSAT subpolární SAR RapidEye subpolární MS SPOT subpolární HRG_MS, HRG_PAN, HRS, VEGETATION 2 Terra subpolární MODIS, ASTER TerraSAR-X subpolární SAR Tsinghua subpolární MEIS WorldView subpolární MS, PAN pozn.: MODIS The Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer; CERES Clouds and the Earth s Radiant Energy System; SAR Synthetic Aperture Radar; ALI - Advanced Land Imager; EROS-B Earth Resources Observation System; MS Multispectral Sensor; PAN Panchromatic sensor; SEM Space Enviroment Monitor; AWiFS Advanced Wide-Field Sensor; LISS Linear Imaging Self-Scannig Sensor; WiFS - Wide-Field Sensor; JMR Jason s Microwave Radiometer; TM Thematic Mapper; +ETM Enhanced Thematic Mapper; AVHRR Advanced Very High Resolution Radiometer; SEVIRI Spinning Enhanced Visible and InfraRed Imager; GERB Geostationery Earth Radiation Budget; HRG High Resolution Geometric; ASTER Advanced Spaceborn Thermal Emission and Reflection Radiometer; MEIS Imaging multi-spectral radiometers; V tabulce 2 jsou vypsány družice, jejich dráhy letu a senzory (družice nesou více senzorů, které zabezpečují komunikaci, správnou polohu atd. Vypsány jsou pouze ty, které snímají zemský povrch). Snímky z těchto družic lze využít v krizovém managementu. Jedná se pouze o výběr družicových dat. Existuje mnohem širší paleta družic. Tato oblast je v neustálém vývoji. Každoročně jsou vypouštěny nové družice s lepšími skenery, které mají lepší vlastnosti, především pak prostorové rozlišení. Nejlepší rozlišení z výše uvedených družic má družice GeoEye-2, která má prostorové rozlišení 0,34 metrů u panchromatického spektra. Mezi významné meteorologické družice patří především NOAA, MSG, GOES. Mezi nejuniverzálnější družice pro výzkum Země lze zařadit Landsat a družice Aqua a Terra, které nesou senzor MODIS. Jednotliví národní nebo soukromí provozovatelé družic se seskupují a vytváří konstelace družic. Jednou z důležitých konstelací pro krizový management je Disaster Monitoring Constellation. 20

21 Skládá se z pěti satelitů. Do tohoto projektu je zapojena Nigérie, Spojené království, Španělsko a Čína (DMC [on-line]). V Asii vznikla iniciativa Sentinel Asia. Sdružuje 74 organizací z 25 asijských zemí a 14 mezinárodních organizací. Iniciativa vznikla za účelem monitorování přírodních katastrof pomocí dálkového průzkumu. Asie je místo s největším výskytem přírodních katastrof na světě. Tato iniciativa se snaží snížit dopady těchto katastrof, především monitorováním nebezpečných jevů, včasným varováním a rychlým zmapováním situace po katastrofě (Sentinel Asia [on-line]). Významnou soukromou firmou, poskytující družicová data, je DigitalGlobe. Nedávno se k ní připojila firma GeoEye. Tato společnost poskytuje snímky s nejlepším prostorovým rozlišením. Vlastní tyto družice: Ikonos, QuickBird, WorldView, GeoEye (DigitalGlobe [on-line]). Souhrn nejdůležitějších organizací zabývajících se dálkovým průzkumem a krizovým managementem se nachází v kapitole Letecké snímky Snímky tohoto druhu jsou vytvářeny pomocí skenerů (kamer) umístěných na zařízeních, které mohou létat. Kerle et al. (2008) dělí tato zařízení na pět kategorií. Do první kategorie spadají balóny, draci a vzducholodě. Tato zařízení se používala již v minulosti a používají se ve vylepšeném formátu dodnes. Jsou cenově dostupná. Balóny se používají při klidném počasí, draci naopak při větrném. Vzducholodě kdykoli, protože jako jediné jsou ovladatelné. Druhou kategorii představuje dálkově ovládaný model letadla. Modely mohou nést větší zátěž a tudíž lepší skenovací zařízení, než zařízení v první kategorii. Jsou ale schopny nasnímat pouze malé území a jsou plně závislé na operátorovi. Do třetí kategorie se řadí ultralehká letadla a motorové padáky. Tato zařízení mohou mapovat rozsáhlejší území. Jejich provoz je velmi levný. Hlavní nevýhoda spočívá v tom, že se jedná o pilotované stroje a v některých zemích spadají pod letecký zákon. To znamená, že pro svůj provoz potřebuje povolení. Čtvrtou kategorii představují letadla a vrtulníky. Patří mezi nejčastěji používané zařízení pro letecké snímkování. Mohou nést velké množství přístrojů a letadlo má velký rozsah leteckých výšek. Nevýhodou letadla je nutnost vzletů a přistání. Naopak helikoptéra se může zastavit nad danou oblastí. Do páté kategorie spadají bezpilotní letouny (Unmanned Aerial Vehicles) neboli drony. Rozlišují se malá zařízení, která mohou být okamžitě připravena mapovat zájmové území z malých výšek a tzv. HALE UAVs (High Altitude Long Endurance). HALE UAVs jsou plně autonomní, létají ve výškách okolo km. Jelikož jsou tato zařízení poháněna solární energií, mohou zůstat v provozu po dlouhou dobu a mapovat zájmové území. Letecké snímky mohou být k dispozici v mnohem kratším časovém intervalu než snímky družicové. Také mají většinou lepší prostorové rozlišení. Na druhou stranu nejsou schopny pokrýt velké území za krátký časový interval. Důležitou leteckou metodou je laserové skenování. Kerle et al. (2008) uvádí, že toto skenování je prováděno pomocí LiDARu (Light Detection and Ranging). LiDAR vysílá laserové paprsky, které se odráží od objektů a vrací se k senzoru. Výsledkem je mračno bodů, které se poté upraví v GIS a vzniknou 3D modely. Výsledkem může být například digitální výškový model. Dalším filtrováním a úpravami lze z těchto dat získat digitální model terénu. Výškový model zachycuje zemský povrch včetně všech fyzických prvků 21

22 nad ním, například stromy, budovy, elektrické vedení atd. Naopak digitální model terénu zobrazuje pouze samotný zemský povrch Šikmé snímky Při pořizování šikmých snímků se využívá stejných nosičů jako v případě leteckých snímků. Skenovací zařízení se při pořizování klasických leteckých snímků nachází kolmo k zemi. U šikmých snímků toto zařízení svírá s povrchem země úhel menší než 90. Podle velikosti tohoto úhlu a výšky nosiče se rozlišují dva typy šikmých snímků. První je tzv. vysoký úhel a druhý je nízký úhel. U vysokého úhlu je vidět horizont, u nízkého úhlu nikoli (Kerle et al., 2008). Tudíž se dá říci, že vysoký úhel poskytuje širší pohled na danou oblast. Pomocí této metody snímkování vznikají velice neobvyklé snímky, které nesou jinou informaci, než klasické letecké snímky. Tato metoda může být velice užitečná v krizovém managementu (ve fázi odezvy), především pak při mapování v zastavěné oblasti. Při použití klasické metody lze pozorovat pouze půdorysy poškozených budov. Na snímcích se objevují pouze střechy, ale tato informace nevypoví vše o stavu budovy. Oproti tomu šikmé snímky se pořizují z nižších výšek (ale nemusí), než klasické letecké snímky. Ale hlavní předností šikmých snímků je možnost dívat se na objekty z úhlu. Například u budov lze zjistit celkový vnější stav. Což může být velice přínosné v době, kdy se po zemi na toto místo nelze dostat. Šikmé snímky mají zkreslenou geometrii, ale lze je georeferencovat. Historicky první šikmé snímky byly pořízeny téměř ve stejnou dobu jako vertikální snímky, tedy někdy v druhé polovině 19. století. Ovšem toto byly pouze experimenty. První firmou, která začala v moderní historii vytvářet šikmé snímky, je americká Pictometry. Tato firma má patentovanou technologii pěti digitálních kamer umístěných do formace maltézského kříže. Čtyři kamery jsou umístěny ve směru hlavních světových stran a pátá směřuje vertikálně k zemi (Karbo [on-line]). V České republice se šikmým snímkováním zabývá firma Geodis. Technologie nese název PixoView. Tato technologie využívá stejného principu pěti kamer jako firma Pictometry. Snímání probíhá následovně. Dráha letadla s nosičem musí být přesně naplánována. Každý objekt musí být zachycen ze 4 směrů. Snímkování může probíhat již od výšky 300 metrů, v této výšce je prostorové rozlišení 5 cm. Většinou se mapuje od 600 metrů výše. Rozlišení snímku poté závisí na letové výšce a na vlastnostech snímacího zařízení. Většinou se pohybuje okolo cm. Na těchto snímcích lze měřit nejen délky a plochy, ale také výšky jednotlivých objektů (Pixoview, Geodis [on-line]) Radary Radary představují speciální druh senzoru dálkového průzkumu. Jsou to aktivní senzory, vysílají mikrovlnné záření. Mohou být umístěny na zemském povrchu a poté jsou to meteorologické radary (mohou to být například i vojenské, ale pro účely této práce postačí zmínit meteorologické) nebo mohou být umístěny ve vzduchu (na letadlech nebo družicích). Poté tyto radary většinou slouží k vytváření digitálního modelu terénu, dále k mapování rozsahu záplav a oblastí, nad kterými se nachází oblačnost a podobně. CZRAD [on-line] popisuje, že meteorologické radary umí odhadnout intenzitu srážek až do vzdálenosti 150 km. Výraznou kupovitou oblačnost jsou schopny detekovat až do vzdálenosti 250 km od radaru. Princip je založen na vyslání paprsku z antény radaru a následném odražení od překážky. Síla vráceného signálu a čas od vyslání vlny slouží k určení intenzity srážek a jejich polohy. V České republice se nachází dva meteorologické radary, které pokrývají naše území. Mírné nepřesnosti v odhadu srážek, z důvodu vzdálenosti, se vyskytují 22

23 na severovýchodních příhraničních pohořích. Meteorologové mají k dispozici aktuální informace ohledně srážkové činnosti každých 5 minut. Tyto dva radary tvoří síť tzv. CZRAD. Jeden radar je umístěn na Skalkách u Protivanova a druhý je na vrcholu Praha v Brdech. Jak již bylo zmíněno výše, radary k jiným než meteorologickým účelům, mohou být umístěny na družicích nebo letadlech. Nesnímají zemský povrch vertikálně, jako ostatní skenery, ale pod určitým úhlem. To způsobuje, že geometrie radarového snímku je jiná, než u klasických vertikálních snímků. Využívá se SLAR (Side Looking Airborne RADAR) a SAR (Synthetic aperture radar). SLAR bývá umístěn na letadlech nebo raketoplánech a je jednodušší. Naopak SAR je umístěn na družicích a poskytuje snímky s velmi dobrým prostorovým rozlišením, protože dokáže uměle prodloužit délku antény. Fyzicky zůstává anténa stejně dlouhá, avšak při takovém zpracování se využívá délky dráhy nosiče od místa, kde byl radarový paprsek vyslán a kde byl přijat zpět. O tuto dráhu se anténa imaginárně prodlouží. Tím se docílí mnohem přesnějšího měření a lepšího prostorového rozlišení (Kerle et al., 2008). Příkladem využití radarových dat je tzv. radarová interferometrie (InSAR). Tato metoda zpracovává páry radarových snímků daného území. Pracuje na principu rozdílu fází těchto snímků. Pokud je snímáno stejné území z různých míst, využívá se metoda interferometrie k určení digitálního modelu terénu. Pokud je mezi snímky větší časový odstup lze metodou interferometrie vytvořit model deformací povrchu Země (Radarová interferometrie [on-line]). Dobrovolný (1998) uvádí, že na snímcích pořízených radarem může docházet mimo jiné k pozičním chybám. Tyto chyby se dělí do tří kategorií. Dochází ke zhuštění signálu, zpětnému překryvu a radarovému stínu. Všechny tyto chyby jsou způsobeny bočním snímkováním. 23

24 4 PROGRAMY A ORGANIZACE ZABÝVAJÍCÍ SE DÁLKOVÝM PRŮZKUMEM A KRIZOVÝM MANAGEMENTEM Celosvětově existuje množství organizací a podpůrných programů, které se zabývají krizovým managementem a dálkovým průzkumem Země. Mnohé z těchto organizací jsou členy GEO (Group on Earth Observations). Tato organizace se mimo jiné také zabývá krizovým managementem. Níže se nachází výčet těch nejdůležitějších organizací a programů, které jsou spojeny s dálkovým průzkumem a krizovým managementem GMES Globální monitorování prostředí a bezpečnosti (Global Monitoring for Enviroment and Security) je evropský program, který má za úkol monitorovat a shromažďovat data z dálkového průzkumu Země a data z pozemních (in situ) monitorování. Následně jsou data zpracována a poskytnuta koncovému uživateli. GMES neslouží pouze pro účely krizového řízení, ale také ke zkvalitnění života obyvatel a vylepšení životního prostředí. Hraje také roli v politických a investičních rozhodnutích. Jeho služby jsou rozděleny do dvou kategorií a to na základní (core services) a vedlejší (downstream services). Základní servis je poskytován pro oblasti bezpečnosti, ohrožení, atmosféru, moře a pevniny. Vedlejší servis je zaměřen na čistotu ovzduší, zemědělství atd. Nyní se GMES nachází v iniciační fázi ( ). V roce 2013 by měly být vypuštěny družice Sentinel. V roce 2014 by měl systém vstoupit do operační fáze. Jakmile se dostane GMES do této fáze, bude důležitým evropským příspěvkem do GEOSS (Global Earth Observation System of Systems), který byl vytvořen v rámci skupiny GEO (Group on Earth Observation), která byla založena ve Washingtonu v roce 2003 (GEOSS/GMES v České republice, [on-line]). Obr. 3 Architektura a princip funkčnosti systému GMES. (Převzato z: Struktura GMES [online]). 24

25 GIO-EMS Služba Krizového Řízení (Emergency Management Service) je služba patřící pod GMES. V plném provozu je od 1. dubna Poskytuje mapové služby, nejen při různých druzích katastrof, ale také při humanitárních krizích. Zdarma poskytuje mapy záchranným složkám na všech úrovních. Služba funguje ve dvou režimech, a sice The rush mode a The non-rush mode (GMES Emergency management service [on-line]). Na The Rush mode pracuje přes 50 lidí. Tato služba může být spuštěna kdykoli, když je potřeba zmapovat určité území postižené katastrofou, humanitární krizí atp. Nabízí se zde tři kategorie produktů. A sice referenční mapy, rozsahové mapy a mapy poškození. Referenční mapy poskytují informace o území. Rozsahové mapy ukazují rozšíření katastrofy. Mapy poškození poskytují informace o míře poškození v jednotlivých částech zasažené oblasti. The non-rush mode vytváří mapy pro všechny fáze krizového cyklu. Můžeme je dělit opět na tři kategorie: referenční mapy, mapy území před katastrofou a mapy území po katastrofě. Referenční mapy poskytují aktuální informace o dané oblasti za účelem snižování rizika katastrof. Mapy území před katastrofou pomáhají při plánování. Mapy území po katastrofě slouží k plánování obnovy postiženého místa. EMS využívá pro mapování snímky z dálkového průzkumu Země doplněné o pozemní snímky. V případě potřeby se využívají volně přístupná data. Od začátku dubna měl EMS téměř 20 spuštění v rush mode. Jednalo se například o požáry v Maďarsku, Španělsku, Portugalsku, Rumunsku a Itálii, povodně ve Švédsku, Kamerunu, Nigérii a na Filipínách, zemětřesení v Itálii a v Bulharsku, humanitární krizi v Myanmaru (Barma), občanskou válku v Sýrii atp. (Copernicus [on-line]). V kapitole 6. 4 jsou zobrazeny praktické ukázky Gi4DM Geoinformace pro Krizový Management (Geo-information for Disaster Management) je konference, která se koná jednou ročně. Je zaměřena na použití a aplikaci geoinformatiky v krizovém managementu. Konference slouží k setkávání odborníků z oblasti geoinformatiky a krizového řízení. Předávají se zde zkušenosti, poznatky a demonstrují se nové technologie. Konference Gi4DM jsou organizovány ve spolupráci s Global Spatial Data Infrastructure (GSDI), International Association of Geodesy (IAG), International Cartographic Association (ICA), International Federation of Surveyors (FIG), International Hydrographic Organization (IHO), International Society of Photogrammetry and Remote Sensing (ISPRS), International Steering Committee for Global Mapping (ISCGM), Open Geospatial Consortium (OGC), United Nations Office for Outer Space Affairs (UNOOSA), Information Systems for Crisis Response and Management (ISCRAM). Výsledky vědeckých činností jsou publikovány knižně (Gi4DM [on-line]) ISPRS Mezinárodní Společnost pro Fotogrammetrii a Dálkový Průzkum (International Society for Photogrammetry and Remote Sensing). Tato nevládní organizace se zaměřuje na mezinárodní spolupráci a rozvoj v oblasti fotogrammetrie a dálkového průzkumu. Sdružuje 194 národních a profesních organizací. Vědci ve společnosti se mimo jiné zabývají také vztahem dálkového průzkumu a krizového řízení. Závěry výzkumů jsou publikovány, mimo jiné, také v knihách. Jednou ze stěžejních publikací, zabývající se dálkovým průzkumem a krizovým managementem, je 25

26 Geospatial information technology for emergency response. Tato kniha se zabývá především sběrem a aplikací dat z dálkového průzkumu země ve fázi odezvy (ISPRS [on-line]) ISDR Mezinárodní Strategie pro Redukci Katastrof (International Strategy for Disaster Reduction) je úřad spadající pod Organizaci Spojených Národů. Úřad byl založen v prosinci Navazuje na předchozí aktivitu tzv. Mezinárodní desetiletí snižování účinku přírodních katastrof (IDNDR), které fungovalo v letech a bylo ustanoveno na Valném shromáždění OSN v roce Organizace je dnes řízena paní Margaret Wahlström, jak píše Konečný (2011). ISDR dodržuje principy tzv. Jokohamské strategie pro bezpečnější svět, ustanovené na konferenci v Jokohamě Nyní se řídí také podle Rámcového plánu aktivit, který byl ustanoven v Hyogu Podle UNISDR [on-line] ISDR má následující cíle: Zvýšit povědomí lidí o přírodních, technologických a environmentálních hazardech. Angažovat se pomocí veřejné správy, aby se mohla snížit rizika působící na lidi, jejich domovy, sociální a ekonomickou infrastrukturu. Zapojit veřejnost na všech úrovních implementace, vytvořit komunity odolné vůči katastrofám prostřednictvím vylepšení vztahů a rozšířit sítě, které vedou k redukování katastrof na všech úrovních. Redukovat sociální a ekonomické ztráty způsobené katastrofou. Pokud by se povedlo implementovat tyto cíle do běžného života, výrazně by to snížilo lidské a ekonomické ztráty při katastrofách. Pravdou je, že v dnešní době je velice složité zaujmout lidi, aby se zajímali o takové skutečnosti The International Charter - Space and Major Disaster Mezinárodní Charta Vesmír a Závažné Katastrofy je uskupení, které vzniklo za účelem vytvoření spolupráce mezi vesmírnými agenturami a vesmírnými systémy, aby byly nápomocny při krizových situacích. Účelem organizace je především poskytovat data z dálkového průzkumu oblastem, které jsou postiženy katastrofou. Proto se organizace zavazuje, že bude poskytovat aktuální údaje o družicích a jejich vlastnostech. Dále bude aktualizovat údaje o misích a operacích, které byly provedeny v rámci tohoto uskupení, a bude používat nejnovější schválené technologie. V režii této organizace se také identifikují krizové situace a vznikají krizové scénáře. Asistuje při kompletizaci dat nutných ke krizovému plánování. Zakládajícími členy The International Charter - Space and Major Disaster jsou ESA (European Space Agency) a CNES (French Space Agency). Dalšími členy jsou CSA (Canadian Space Agency), NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration), ISRO (Indian Space Agency), CONAE (Argentine National Commission on Space Activities), USGS (United States Geological Survey), JAXA (Japanese Aerospace Exploration Agency), BNSC (British National Space Centre), CNSA (China National Space Administration), DLR (German Aerospace Center), KARI (Korea Aerospace Research Institute), INPE (National Institute for Space Research Brazilian Institute), EUMETSAT (European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites) (International Charter Space and Major Disaster [on-line]). Tato organizace má velkou výhodu v tom, že sdružuje nejvýznamnější národní vesmírné organizace. Tato výhoda spočívá v dostupnosti družicových 26