Экономический раздел
7.1. Концепция экономического обоснования научно-технического продукта
Лесные пожары наносят огромный ущерб народному хозяйству страны. Ущерб, наносимый лесными пожарами, – это не только сгоревшая древесина и затраты связанные с тушением и обслуживанием пожаров. Это и нарушение экологических функций леса (воспроизведения кислорода, санитарно-гигиенической, водоохранной и др.), это и нарушение жизнедеятельности лесных насаждений, снижение их продуктивности, это и полное уничтожение огнем лесных массивов, это и нарушение функционирования многих отраслей народного хозяйства, это и уничтожение лесной фауны. Также нередки случаи гибели людей.
В практике лесопожарной охраны неизбежны ситуации, когда необходим прогноз поведения и последствий пожаров. Во-первых, на своевременную ликвидацию значительного количества пожаров обычно не хватает сил и средств, поэтому надо выявлять наиболее опасные в отношении возможного ущерба и самые трудные в отношении борьбы с ними в случае их развития. Во-вторых, при составлении оптимального плана управления крупным пожаром (включая его контролирование и ликвидацию) следует предусмотреть и учесть опасные тенденции и ситуации в его распространении и развитии. В-третьих, сценарии распространения пожара и его последствий на определённой площади при различных погодных условиях нужны для выбора оптимального времени и технологии целевых выжиганий.
В настоящее время, несмотря на широкое распространение различных информационных технологий и средств автоматизации деятельности, поставленные выше задачи зачастую решаются ручными методами без применения вычислительной техники, особенно на местном уровне. Это негативно сказывается на качестве деятельности соответствующих организаций (напр., лесхозы).
Разрабатываемый программный комплекс призван повысить уровень автоматизации управления средствами пожаротушения на основе прогнозирования лесных пожаров именно на местном уровне в небольших организациях, осуществляющих ведение лесного хозяйства.
7.2. Потребительские свойства научно-технического продукта
ГИС составляют ядро компьютерных инструментальных средств реализации геоинформационных технологий для различных приложений. Бурное развитие рынка и архитектур ГИС оказывает всё большее влияние на принципы и методы управления территориально распределёнными и социально-экономическими системами. Массовое их внедрение привело к изменению представлений о возможностях не только процесса изготовления топографических и тематических карт, но и, самое главное, использования содержащейся в них информации. Эта информация, извлекаемая компьютерными методами самим пользователем в процессе решения им прикладных задач, обеспечивает возможность для содержательно более полного исследования процессов, явлений, объектов и систем. Поэтому электронные карты воспринимаются как динамические модели реального мира с расширенными возможностями отражения текущего и прогнозируемого его состояний. Динамический характер изменения содержания, вида и форм представления информации в процессе работы пользователей требует высокоэффективных ГИС.
Одной из современных ГИС, которая реализует большинство необходимых пользователю функций, является открытая геоинформационная система Quantum GIS (QGIS). Разрабатываемый автоматизированный программный комплекс управления средствами пожаротушения (далее «Продукт») является расширением QGIS, написанным на языке программирования Python.
Так как продукт является дополнительным модулем широко известной и динамично развивающейся ГИС QGIS, то использует развитые пользовательский интерфейс и основные инструменты QGIS.
Продукт расширяет функциональные возможности QGIS и предоставляет инструменты, необходимые для работы в прикладной области – управления средствами тушения лесных пожаров.
Продукт состоит из нескольких основных модулей, чьи названия отражают соответствующие ручные процессы, подлежащие автоматизации.
Модуль «Составление карты РГМ» позволяет составить карту растительных горючих материалов (РГМ) для лесного участка на основе необходимых векторных электронных карт и правил формирования карты РГМ, введённых пользователем. Ручное составление данной карты очень трудоёмко и неэффективно, использование стандартных средств QGIS упрощает работу, но также не предоставляет достаточного удобства и оперативности.
Модуль «Анализ» позволяет получить необходимые данные для последующего прогнозирования поведения существующего лесного пожара и визуализировать картину текущей пожарной опасности (оперативная карта пожарной опасности). Использование возможностей данного модуля существенно упрощает и повышает скорость формирования оперативной карты пожарной опасности в сравнении с ручным методом. По итогам формирования оперативной карты пожароопасности выдаются рекомендации о том, какие участки с наибольшей вероятностью подвергнуться воздействию лесного пожара.
Модуль «Прогноз поведения и последствий пожара» позволяет дать прогноз поведения пожара на требуемое время с учётом метеорологических условий и визуализировать вероятный ход развития пожара.
Все вместе описанные модули в составе продукта обеспечивают расширение функциональных возможностей QGIS, что позволяет проще использовать возможности современных ГИС в лесном хозяйстве, особенно в сравнительно небольших масштабах на местном уровне.
Оценка уровня качества НТПР представлена в таблице 19.
Таблица
Оценка уровня качества НТПр
№
|
Показатель
|
Балльная оценка
|
Коэффициент значимости αi
|
Традиционный ручной подход, Ббазi
|
Новая система, Бi
|
1
|
Скорость выполнения работы
|
2
|
9
|
0,3
|
2
|
Трудозатраты
|
3
|
8
|
0,2
|
3
|
Оперативность предоставления информации
|
3
|
9
|
0,2
|
4
|
Степень документируемости
|
6
|
9
|
0,1
|
5
|
Вероятность ошибки
|
3
|
9
|
0,1
|
6
|
Удобство корректировки
|
2
|
10
|
0,1
|
Коэффициент качества научно-технической продукции, полученный на основе данных представленных выше:
.
Полученное значение коэффициента качества научно-технической продукции позволяет говорить о том, что разрабатываемая система почти в три с половиной раза эффективнее традиционного ручного подхода.
Степень готовности продукта к рыночной реализации соответствует опытному образцу.
|
