Jak wdrażamy GIS

W erze galopującego postępu technologicznego narzędzia cyfrowe stają się służbom ratunkowym naprawdę niezbędne. Należą do nich nowoczesne systemy GIS (z ang. Geographic Information System) - systemy informacji geograficznej. Stają się kręgosłupem działań także w PSP: w obszarze prewencji, planowania operacyjnego, działań ratowniczych w ekstremalne trudnych warunkach i wielu innych sferach.

Jeżeli PSP byłaby strażnikiem na wieży obserwacyjnej, to system GIS byłby jej lunetą - narzędziem, które nie tylko powiększa, ale i definiuje cały krajobraz. Nie jest to zwykła mapa, ale dynamiczny atlas, w którym obrazy na kolejnych stronach przeobrażają się w czasie rzeczywistym, dostosowując się do zmiennych warunków.

Jak to dokładnie działa? GIS nie jest tylko technologią, ale całym ekosystemem. Stanowi swoisty kompas dla strażaków, wskazujący najkrótszą drogę do celu, ale można go też porównać do radaru meteorologicznego, monitorującego warunki atmosferyczne, które mogą wpłynąć na rozwój sytuacji. GIS to skomplikowana sieć, w której dane geodezyjne, informacje o obiektach, a nawet prognozy pogody są przetwarzane i analizowane, by dać holistyczny obraz sytuacji.

Danych w większości przypadków nie generujemy, ale agregujemy je, korzystając z wielu dostępnych źródeł. Niemal każdy obszar administracji publicznej generuje dane, udostępniając je na przykład za pośrednictwem Głównego Urzędu Geodezji i Kartografii Państwowej Straży Pożarnej. Jednak w obecnej sytuacji nie jesteśmy w stanie skutecznie i efektywnie z nich korzystać. Nowy system wypełni tę lukę - w pierwszej fazie będzie łączył ze sobą dane z różnych źródeł i udostępniał je osobom zajmującym się GIS w PSP.

Oczywiście Polska nie jest pionierem w tej dziedzinie. Spójrzmy na Stany Zjednoczone, gdzie GIS zrewolucjonizował służby ratownicze. W Nowym Orleanie straż pożarna wykorzystuje systemy GIS do identyfikacji najbardziej narażonych na pożar obszarów, co pozwala na skoncentrowanie zasobów tam, gdzie są najbardziej potrzebne. W San Diego GIS służył jako narzędzie do zarządzania w czasie rzeczywistym podczas pożarów lasów, dostarczając aktualne informacje, kluczowe dla podejmowanych decyzji. Takie systemy, jak ArcGIS Enterprise z Mission Manager stają się standardem w zarządzaniu kryzysowym.

Nie jest to jednak tylko amerykański fenomen. W Monachium straż pożarna użyła technologii GIS do koordynowania testów na COVID-19. Dzięki temu co dzień można było przeprowadzić tysiące testów, a zebrane dane były analizowane i prezentowane w czytelnej formie, co umożliwiło szybką reakcję na zmieniające się warunki.

W związku z pandemią COVID-19 także w Polsce pojawiły się pierwsze rozwiązania korzystające z systemów informacji geograficznej. Rządowe Centrum Bezpieczeństwa uruchomiło portal informacyjny, na którym publikowało aktualne dane i mapy dotyczące sytuacji epidemiologicznej w Polsce i na świecie. Instytucja ta wspierała także Ministerstwo Zdrowia w tworzeniu i aktualizowaniu mapy dostępności łóżek szpitalnych dla pacjentów z COVID-19. Rządowe Centrum Bezpieczeństwa uczestniczyło również w projekcie COVID-19 „Geoportal”, który gromadził dane i mapy dotyczące pandemii od różnych źródeł.

Wreszcie przyszedł czas na PSP. Wdrażając GIS na potrzeby naszej formacji, otrzymujemy narzędzie do szeroko pojętego planowania i przygotowywania się do akcji ratowniczych czy działań rangi Światowych Dni Młodzieży, Mistrzostw Europy w Piłce Nożnej 2012 czy Igrzysk Europejskich 2023 w Krakowie.

Nie należy sprowadzać GIS jedynie do roli map, to przede wszystkim inteligentne narzędzie do zarządzania informacją, które pozwala służbom, w tym PSP, nie tylko zobaczyć świat, ale i go zrozumieć.

Analiza istniejących rozwiązań w PSP oraz krótka diagnoza

Jak wygląda obecnie kwestia GIS w PSP? Mamy statek i załogę, ale nasze narzędzia nawigacyjne są jak puzzle z różnych zestawów, które do siebie nie pasują. W efekcie wykorzystujemy nowoczesne rozwiązania, ale jeśli nie tworzą one spójnej sieci, powstaje archipelag odseparowanych od siebie wysp wiedzy. Na jednej wyspie mamy strażaków, którzy znają swoje lokalne systemy jak nikt inny. Na innej - przedstawicieli innych podmiotów i formacji, które mają dostęp do najnowszych narzędzi, ale nie wiedzą, jak je zintegrować z systemami innych jednostek.

Zatem jeden z największych problemów to brak jednolitości. W poszczególnych komendach PSP funkcjonariusze, rozwiązując lokalne problemy, tworzą swój odrębny system. To jak budowanie wieży Babel, której kolejne piętra wznoszone są w innym języku architektonicznym. W praktyce oznacza to, że liczba danych rośnie w sposób liniowy, ale ich użyteczność jest ograniczona przez brak spójności i interoperacyjności.

System rozwija się dzięki inicjatywie oddolnej, za sprawą pasjonatów, którzy robią, co mogą, ale bez wsparcia strukturalnego. Nie jest to zaskakujące, skoro w szkołach pożarniczych brakuje edukacji w tym obszarze, a w strukturach PSP nie ma stanowisk dla analityków GIS. Mamy więc entuzjastów, ale brakuje nam specjalistów.

Potrzebujemy zatem spójnego planu, który połączy te rozproszone elementy w jedną efektywną całość. Analiza istniejących rozwiązań jest niczym diagnoza przed podjęciem działań medycznych. Musimy zrozumieć, co działa, co nie i dlaczego. Dopiero wtedy będziemy mogli przejść do scalania archipelagu wiedzy w jeden spójny kontynent.

Proces wdrażania systemu

Zespół pracujący nad wdrożeniem GIS w PSP działa już od 2012 r. W jego skład oprócz mnie wchodzi Jacek Kuskowski z Komendy Głównej PSP, mł. bryg. Michał Pająk z Komendy Wojewódzkiej PSP w Kielcach i bryg. Paweł Klecha z Komendy Wojewódzkiej PSP w Poznaniu.

Po zidentyfikowaniu problemów i potrzeb przystąpiliśmy do opracowania wymagań dla nowego systemu. Ucząc się i podpatrując, co stosują inne kraje, przeszliśmy od rozwiązań typu open source po rozwiązania komercyjne, tworząc właśnie wspomniane wcześniej wyspy, które próbowaliśmy ze sobą połączyć. To, co robiliśmy, nie było w pełni spójne ani efektywne, działało jednak w pewnym zakresie i pozwoliło na wypracowanie funkcjonalności niezbędnych do opracowania dzisiejszej wizji wdrożenia GIS w PSP.

Był to plan działania, drogowskaz, który poprowadził nas przez proces przygotowania wymagań do opisu przedmiotu zamówienia oraz zrealizowania zamówienia publicznego. Efektem postępowania był zakup kompletnego ekosystemu firmy Esri o nazwie ArcGIS Enterprise, wraz z modułem Mission Manager.

Proces wdrażania nowego systemu trwał od początku stycznia do początku października 2023 r. System został sprawdzony w boju - był wykorzystywany w misjach międzynarodowych PSP podczas pożarów w Grecji i podczas działań poszukiwawczo-ratowniczych po trzęsieniu ziemi w Turcji. Został również przetestowany podczas międzynarodowych ćwiczeń Cooperation 2023 i New Wave 2023 w Polsce. Każde z tych wydarzeń było jak egzamin dla systemu, który miał okazję pokazać, co potrafi, a my - jak potrafimy wykorzystać jego możliwości.

Jednak wciąż jesteśmy w fazie nauki. System nie został jeszcze uruchomiony produkcyjnie dla całego kraju - przejście do tego etapu planujemy w styczniu 2024 r.

Funkcje i możliwości systemu

W świecie technologii, gdzie nowe rozwiązania pojawiają się z prędkością światła, ArcGIS Enterprise wraz z Mission Manager działają jak zaawansowany kompas i radar w jednym, zapewniając nie tylko nawigację, ale i głębokie zrozumienie otaczającej nas rzeczywistości. Uruchomiony na bazie zasobów Komendy Głównej PSP, system stanowi narzędzie, które zmienia sposób, w jaki interpretujemy sytuacje kryzysowe i reagujemy na nie, stając się kluczowym elementem długo wyczekiwanego Systemu Wspomagania Decyzji dla Państwowej Straży Pożarnej (SWD PSP).

Jeśli PSP to organizm, system GIS jest jego układem nerwowym. Oferuje pełną interoperacyjność z istniejącymi systemami, co umożliwia płynny przepływ informacji między różnymi jednostkami i platformami. Ten uniwersalny język pozwala różnym narzędziom i jednostkom rozmawiać ze sobą bez barier komunikacyjnych.

Zintegrowane narzędzia analityczne pozwalają na symulacje różnych scenariuszy - dzięki temu strażacy nie są już tylko reaktywni, ale i proaktywni. Mogą przewidywać rozwój sytuacji i działać, zanim stanie się coś nieodwracalnego.

Nie jest możliwe omówienie technologii bez uwzględnienia aspektu bezpieczeństwa. System korzystający z zasobów KG PSP zlokalizowany jest w tym samym ośrodku, co SWD PSP i zabezpieczony mechanizmami analogicznymi do tych stosowanych w codziennych aplikacjach bankowych, na przykład SSL. ArcGIS Enterprise ma mechanizmy redundancji oraz zabezpieczenia związane z zarządzaniem użytkownikami i przydzielaniem odpowiednich uprawnień. Należy zaznaczyć, że począwszy od 2024 r. będzie pełnił funkcję systemu krytycznego, podobnie jak SWD, co sprawia, że zainwestowanie we wsparcie - jako Software Assurance - stanowi dodatkowe pasy bezpieczeństwa. Nawet jeśli jedno zabezpieczenie zawiedzie, pozostałe utrzymają system w ruchu.

Oto przykładowe funkcjonalności Geoportalu, które staną się integralną częścią Systemu Wspomagania Decyzji dla PSP:

• mapowanie w czasie rzeczywistym: możliwość śledzenia jednostek i zasobów w czasie rzeczywistym, co pozwala na optymalizację alokacji i reakcji w kryzysowych sytuacjach,
• analiza scenariuszy: narzędzia do modelowania i symulacji różnych scenariuszy kryzysowych, umożliwiające planowanie działań i alokację zasobów,
• interoperacyjność z innymi systemami: pełna kompatybilność i integracja z istniejącymi systemami danych i komunikacji w PSP,
• zarządzanie danymi: zaawansowane narzędzia do gromadzenia, przetwarzania i analizy różnych typów danych, w tym danych geograficznych, meteorologicznych i operacyjnych,
• mechanizmy redundancji i odporności na awarię: zabezpieczenia zapewniające ciągłość działania systemu, nawet w razie awarii jednego z jego elementów,
• wizualizacje i dashboardy: możliwość tworzenia spersonalizowanych paneli z kluczowymi wskaźnikami i danymi, najważniejszymi dla różnych jednostek i użytkowników systemu,
• komunikacja i współpraca w czasie rzeczywistym: funkcje umożliwiające szybką i efektywną komunikację między różnymi jednostkami i agencjami,
• analiza ryzyka i ocena zagrożeń: narzędzia do oceny poziomu ryzyka i potencjalnych zagrożeń w różnych regionach i kontekstach operacyjnych,
• automatyzacja procesów: możliwość automatyzacji różnych procesów operacyjnych i administracyjnych, co zwiększa efektywność i ogranicza błędy ludzkie,
• bezpieczeństwo i kontrola dostępu: zaawansowane mechanizmy autoryzacji i uwierzytelniania, zapewniające bezpieczeństwo danych i informacji w systemie.

Każda z tych funkcjonalności stanowi element układanki - razem tworzą kompleksowy system wspomagający decyzje i operacje w różnorodnych i dynamicznych kontekstach działania PSP.

GIS w działaniach PSP

GIS umożliwia nie tylko lokalizację zasobów PSP, ale również zbieranie danych z miejsc, w których prowadzone są działania ratownicze - analizuje sytuację w czasie rzeczywistym i informuje, co, gdzie i kiedy się dzieje. W efekcie wyraźnie skraca się czas reakcji i zwiększa efektywność działania.

Może być również używany do prowadzenia specjalistycznych analiz, na przykład zobrazowania na mapach, jak funkcjonują jednostki ratownicze na różnych poziomach administracyjnych. Możliwości są praktycznie nieograniczone: od analizy zasobów w kontekście różnych form ratownictwa specjalistycznego, przez ustalanie obszarów chronionych, aż do wyznaczania rejonów o warunkach utrudniających prowadzenie działań ratowniczych.

Geoportal funkcjonujący na bazie zasobów własnych PSP będzie działał jako repozytorium danych przestrzennych, dostępne w dowolnym czasie. Dostęp do niego będzie możliwy również przez SWD PSP, co oznacza integrację na jeszcze wyższym poziomie.

Geograficzne systemy informacyjne (GIS) okazują się być narzędziem nieocenionym w kontekście operacyjnym. Podczas działań ratowniczych funkcjonariusze otrzymują dostęp do narzędzi umożliwiających precyzyjną lokalizację pojazdów, strażaków oraz innych kluczowych zasobów, takich jak motopompy czy agregaty prądotwórcze. Za pośrednictwem zaawansowanych terminali mobilnych oraz aplikacji na smartfony dyżurni mogą przesyłać na bieżąco na urządzenia użytkowników podstawowe informacje operacyjne. Mogą to być np. podkłady map, lokalizacje innych zespołów ratowniczych, pojazdów PSP oraz OSP, a także istotnych punktów, takich jak hydranty czy miejsca ewakuacji.

Innowacyjne rozwiązania GIS umożliwiają także dynamiczne śledzenie ruchu jednostek oraz zasobów na mapie w czasie rzeczywistym, co znacząco wpływa na efektywność koordynacji działań oraz podejmowania decyzji w dynamicznie zmieniających się warunkach operacyjnych. Terminal mobilny, wyposażony w oprogramowanie GIS, staje się narzędziem komunikacji dwukierunkowej, umożliwiającym nie tylko odbiór, ale także przesyłanie istotnych danych operacyjnych do centrum dowodzenia. Dzięki temu dyżurni uzyskują pełny obraz sytuacji na polu działań, co jest kluczowe dla zapewnienia bezpieczeństwa personelu oraz efektywnego zarządzania zasobami.

Warto również podkreślić, że systemy GIS wspierają proces planowania i analizy działań ratowniczych, umożliwiając przewidywanie potencjalnych zagrożeń oraz optymalizację rozmieszczenia zasobów. Analiza danych przestrzennych pozwala dowódcom lepiej zrozumieć dynamikę zdarzeń oraz podejmować decyzje oparte na dokładnych i aktualnych danych.

Plany na przyszłość

Zanim system GIS stanie się integralną częścią systemów w PSP, niezbędne jest powołanie multidyscyplinarnego zespołu pełniącego rolę „mózgu operacyjnego”, odpowiedzialnego za zarządzanie nim i rozwijanie go. Zbudowanie programu szkolenia dla szkół pożarniczych i komend na różnych poziomach administracyjnych jest więc nie tyle inwestycją w przyszłość, co koniecznością.

Centralizacja danych to kolejny krok na drodze do pełnej efektywności. Konieczne jest utworzenie jednego repozytorium bazy danych dotyczących GIS w PSP.

Integracja z innymi systemami, takimi jak AVL (Automatic Vehicle Location), obecnie testowany w Komendzie Miejskiej PSP w Warszawie, to kolejny etap. System ten pozwala automatycznie lokalizować pojazdy na terenie działania, co zwiększa efektywność operacyjną i umożliwia skuteczniejsze wykorzystanie dostępnych zasobów w celu ochrony życia i mienia. Po raz pierwszy w historii pozycjonowanie pojazdów będzie od początku do końca opierało się na wykorzystaniu zasobów informatycznych PSP, co znacząco zwiększy bezpieczeństwo operacyjne oraz efektywność koordynacji działań.

Ponadto Geoportal PSP umożliwi wykonanie kompleksowej analizy zagrożeń dla całego kraju. Będzie ona stanowiła podstawę do opracowania szczegółowych analiz związanych z planowaniem operacyjnym i logistyką (m.in. optymalną lokalizacją nowego specjalistycznego sprzętu), zyska bezpośrednie przełożenie na rozwój krajowego systemu ratowniczo-gaśniczego.

Podsumowanie

ArcGIS Enterprise w ramach SWD PSP to nie tylko technologia, to narzędzie operacyjne i taktyczne, które wprowadza PSP na nowy poziom efektywności i precyzji. Dzięki niemu nasza formacja zyskuje nie tylko wgląd w czasie rzeczywistym w dynamicznie zmieniające się warunki, ale również zdolność do prognozowania i modelowania różnych scenariuszy.

Geoportal, działający jako intranetowe repozytorium danych, staje się cyfrową biblioteką dla PSP, gromadzącą wiedzę i informacje dostępne dla różnych jednostek i organów. To także centrum analiz, które umożliwia pełne wykorzystanie zgromadzonych zasobów.

W tej nowej rzeczywistości Państwowa Straż Pożarna nie jest już tylko strażnikiem i ratownikiem, ale i analitykiem, zdolnym do precyzyjnego modelowania i prognozowania. To przełom, który nie tylko zmienia oblicze PSP, ale i podnosi poprzeczkę dla działań ratowniczych na całym świecie. W tym kontekście portal GIS PSP i SWD PSP są nie tylko narzędziami, ale i symbolami nowej ery w PSP.

bryg. Michał Kłosiński jest zastępcą dyrektora
Biura Bezpieczeństwa Informacji Komendy Głównej PSP

 Konsultacja: Jacek Kuskowski,
bryg. Paweł Klecha,
mł. bryg. Michał Pająk

grafika: Michał Kłosiński