Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

FLOREON

Regionální systém včasné výstrahy před povodněmi
 |  10. 12. 2009
 |  Vesmír 88, 790, 2009/12

Dopady přírodních extrémů jsou citelnější především tam, kde je soustředěna ekonomická aktivita. Moderní společnost se snaží předcházet dopadům menších a lokálně omezených krizových situací a minimalizovat následky těch velkých. Pro rozhodování potřebuje včasné a relevantní geoinformace (aktuální popis situace, předpověď vývoje apod.).1)

Povodně v České republice

V České republice byly katastrofální povodně2) v letech 1997 a 2002. První z nich zasáhla také Moravskoslezský kraj. Kromě těchto mimořádně velkých povodní, přinášejících rozsáhlé materiální škody i oběti na životech, se každoročně opakují povodňové epizody, které sice svým rozsahem nejsou tak významné, ale rovněž ohrožují majetek i životy občanů a musí se na ně reagovat odpovídajícím způsobem. Zákeřné jsou vysokou rychlostí nástupu, rychlým průběhem a častějším výskytem. Pro účinnou ochranu je potřeba systém, který by sledoval vývoj meteorologické situace a stav vody v korytech, téměř v reálném čase by vyhodnocoval možnou hrozbu povodní a včas poskytoval geoinformace složkám integrovaného záchranného systému i pracovníkům povodí.

Modelování vodní složky v krajině

Za normálních okolností je koloběh vody v krajině víceméně plynulý. Extrémní jevy mohou znamenat buď nedostatek, nebo naopak výrazný přebytek vody. Při mimořádném suchu se dopad projeví až po určité době, při povodni se naopak času nedostává.

Lidé se chtějí před extrémními projevy koloběhu vody chránit, nebo alespoň minimalizovat jejich dopady. Zvlášť důležitá je ochrana před dynamicky probíhajícími ději. Jedním z (preventivních) opatření je vytvořit krizové služby a vhodné informační systémy, které by jim poskytovaly odpovídající informace. Budovaný systém FLOREON by měl krizovým službám významně napomoci.

K poznání a popisu chování vodní složky v krajině se využívají modely (obr. 1), které dovedou jednotlivé části přírodního prostředí a jednotlivé procesy v nich probíhající pomocí matematického popisu vhodným způsobem aproximovat, schematizovat a simulovat.

Tradiční přístup k modelování toku vody v krajině představují oddělené matematické modely pro řešení povrchového a podpovrchového odtoku v půdní zóně nad hladinou podzemních vod (hydrologické modely) a modely proudění vody v geologických zónách v podzemí (hydrogeologické modely). Tento přístup je vhodný při řešení dílčích problémů v povodí (pro výpočet zásob, šíření znečištění, predikci zaplavených území apod.).

Celkové řešení současných problémů, včetně předpovědí povodňových stavů v reálném čase, vyvolává potřebu vybudovat komplexně pojatý integrovaný hydrologický systém, který bude schopen modelovat všechny stránky chování vody v krajině. Musí zajistit průběžný přísun vhodně strukturovaných vstupních geodat pro jednotlivé modely (geodata o počasí, hladinách vod, průtocích na řekách apod.) a musí být schopen přebírat jejich dílčí výsledky, převádět je do podoby potřebné pro návazné modely a konečné výsledky vhodným způsobem předkládat jednotlivým cílovým skupinám.

Systém FLOREON

Cílem projektu FLOREON je plně obsáhnout jednotlivé dílčí modely chování vody v krajině do komplexního systému, schopného pracovat on-line a téměř v reálném čase tak, aby se dala včas předpovídat blížící se povodňová situace, odhadovat její rozsah, časový průběh, vytipovat nejohroženější oblasti a spustit výstražnou informaci. Tyto údaje systém poskytne v reálném čase záchranným složkám, které posoudí jejich závažnost, popřípadě je opět prostřednictvím systému FLOREON zveřejní (resp. je autorizují ke zveřejnění) pro potřeby veřejné správy a obyvatelstva.

FLOREON je založen na internetových technologiích, které umožňují otevřenou architekturu systému a podpoří jeho dynamickou přestavbu a rozvoj. Byly do něj integrovány různé typy běžně používaných hydrologických modelů, které jsou automaticky spouštěny v bezobslužném režimu. Systém FLOREON existuje ve vývojové verzi, která je však již plně funkční pro hydrologické modelování povodní a částečně funguje i pro dopravní monitorování. Webové rozhraní systému existuje jak v české, tak v anglické verzi (www.floreon.cz, obr. 23).3)

Ačkoliv byl systém FLOREON vyvíjen pro předpověď povodní a pro podporu jejich zvládání, jeho otevřená architektura umožňuje rozšiřování i na jiné typy krizí (úniky nebezpečných látek, lesní požáry, kolaps silniční dopravy ad.). Vzniká tak postupně systém označovaný FLOREON+.

V nejbližší době nás čeká rozšíření funkcionality systému FLOREON+ na území celého Moravskoslezského kraje, převedení systému do rutinního provozu v rámci superpočítačového centra, které by mělo být vybudováno v příštích letech na VŠB–TU Ostrava. Naším dalším úkolem bude integrace systému FLOREON+ do Integrovaného bezpečnostního centra Moravskoslezského kraje, které by mělo zahájit plný provoz v roce 2011.

Redakčně kráceno

Literatura

P. B. Bedient, W. C. Huber, B. C. Vieux: Hydrology and floodplain analysis, 4th edition, Prentice Hall, 795 s., ISBN 978-0131745896, London 2007

R. Brázdil et al.: Historické a současné povodně v České republice, MU Brno a ČHMÚ, 369 s. ISBN 80-210-3864-0, Brno – Praha 2005

J. Horák a kol.: Integrovaný výzkum vodního systému v povodí. Návrh výzkumného záměru, 56 s., nepublikováno, VŠB-TU Ostrava, 2007

Y. Pascal et al.: Statistical analysis of floods in Bohemia (Czech Republic) since 1825. Hydrological Sciences Journal 51(5), Special issue: Historical Hydrology s. 930–945, 2006

P. Rapant: GRANT MSK – geoinformatika. PPT prezentace. VŠB-TU Ostrava, 2007, arg.vsb.cz/msk/Prezentace/prezentace20022007/Downloads_GetFile.aspx?id=451 (28. 9. 2008)

E. W. Wohl (ed.): Inland Flood Hazards, Cambridge University Press, 498 s., ISBN 0-521-62419-3, Cambridge 2000

E. W. Wohl (ed.): A Safe Region. Moravian-Silesian Region Integrated Safety Centre, http://verejnasprava. kr-moravskoslezsky.cz/publikace/bezpecny_ region_en.pdf (5. 5. 2009)

Poznámky

1) Laboratoř modelování a simulací rizikových situací působící na FEI VŠB-TUO je společné pracoviště více fakult. Dlouhodobě pracuje na projektu FLOods REcognition On the Net (FLOREON; www.floreon.cz), jehož cílem je vyvinout pro potřeby Moravskoslezského kraje systém pro modelování, simulování, monitorování a predikci krizových situací způsobených nepříznivými přírodními vlivy či člověkem. Tento projekt je financován z rozpočtu Moravskoslezského kraje. V první etapě jsou řešeny povodně. (I. Vondrák et al.: A Description of a Highly Modular System for the Emergent Flood Prediction, 7th Computer Information Systems and Industrial Management Applications, VŠB – Technical University of Ostrava, 2008, 219–224. ISBN: 978-0-7695-3184-7.)

2) Vesmír se této problematice hojně věnoval, např.: Vesmír 76, 512, 1997/9; 76, 551, 1997/10; 77, 578, 1998/10; 81, 370, 2002/7; 81, 373, 2002/7; 86, 710, 2007/11; 87, 310, 2008/5; 88, 618, 2009/10.

3) Po vstupu do systému a přechodu na stránku věnovanou povodním vidíme mapu části Moravskoslezského kraje, zaměřenou na testovací oblast soutoku říčky Stonávky a řeky Olše. Prostřednictvím této mapy můžeme získat aktuální informace o průtocích vody v místech vodoměrných stanic nebo o hodnotách základních meteorologických prvků v místech meteorologických stanic.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Technické vědy
RUBRIKA: Glosy

O autorech

Petr Rapant

Jan Unucka

Doporučujeme

Jak si delfíni ucpávají uši

Jak si delfíni ucpávají uši audio

Jaroslav Petr  |  17. 12. 2017
Hluk v mořích a oceánech produkovaný člověkem ohrožuje kytovce. Může je dočasně ohlušit nebo jim trvale poškodit sluch. Nově objevený fenomén by...
Tajemná sůva šumavská

Tajemná sůva šumavská

Jan Andreska  |  17. 12. 2017
Byl vyhuben a vrátil se. Na Šumavu lidskou snahou a do Beskyd vlastním přičiněním. Puštík bělavý teď žije opět s námi, ale ohrožení trvá.
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné