Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 22.1.18-2024 "Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Мониторинг и прогнозирование чрезвычайных ситуаций. Зоны затопления (подтопления). Общие требования к оперативному расчету" (утв. и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 7 мая 2024 г. N 588-ст)

Safety in emergencies. Monitoring and forecasting of emergencies. Flooding zone. General requirements for operational calculation

УДК 614.8:006.35:006.354
ОКС 13.200

Дата введения - 1 августа 2024 г.
Введен впервые

Предисловие

1 Разработан Федеральным государственным бюджетным учреждением "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (Федеральный центр науки и высоких технологий) [ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ)]

2 Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 071 "Гражданская оборона, предупреждение и ликвидация чрезвычайных ситуаций"

3 Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 7 мая 2024 г. N 588-ст

4 Введен впервые

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает общие требования к исходным данным и алгоритму оперативного расчета зоны затопления (подтопления).

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 52440 Модели местности цифровые. Общие требования

ГОСТ Р 59562 Съемка аэрофототопографическая. Технические требования

ГОСТ Р 70173 Геодезия и картография. Трехмерные цифровые планы населенных пунктов масштаба 1:500. Общие требования

П р и м е ч а н и е - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 оперативный ортофотоплан: Цифровое ортотрансформированное изображение местности (объекта), созданное по перекрывающимся исходным фотоснимкам, представленное в мировой геодезической системе координат 1984 года, снятое без использования наземных меток или станций и отражающее оперативную обстановку в зоне прогнозируемых и текущих чрезвычайных ситуаций и происшествий.

3.2 дистанционное зондирование Земли; ДЗЗ: Получение информации о поверхности Земли и объектах на ней, атмосфере, океане, верхнем слое земной коры бесконтактными методами, при которых регистрирующий прибор удален от объекта исследования на значительное расстояние (более 100 м).

3.3

цифровая модель местности; ЦММ: Набор данных, содержащий определенным образом представленные пространственные координаты множества точек земной поверхности и объектов местности (в определенной системе координат), а также характеристики этих объектов. [ГОСТ Р 70955-2023, статья 11]

3.4

цифровая модель рельефа; ЦМР: Набор данных, содержащий определенным образом представленные пространственные координаты множества точек земной поверхности в определенных координатных системах отсчета. [ГОСТ Р 70955-2023, статья 9]

3.5

подтопление: Повышение уровня грунтовых вод, нарушающее нормальное использование территории, строительство и эксплуатацию расположенных на ней объектов. [ГОСТ 22.0.03-2022, статья 49]

3.6

затопление: Покрытие территории водой в период половодья и паводков. [ГОСТ 22.0.03-2022, статья 48]

3.7

зона затопления: Территория, покрываемая водой в результате превышения притока воды по сравнению с пропускной способностью русла. [ГОСТ 22.0.03-2022, статья 50]

3.8

объект аэрофотосъемки: Территория площадного характера с заданными в техническом задании границами, например населенный пункт, район или совокупность территорий с определенными границами, например конкретные населенные пункты района либо субъекта Российской Федерации, или линейно протяженный объект (трасса, граница, береговая линия и пр.), для которых проектируется и выполняется аэрофотосъемка в рамках одного технического проекта. [ГОСТ Р 59328-2021, статья 3.1.12]

3.9 оперативный расчет зоны затопления [подтопления]: Численный метод расчета возможной зоны затопления, который предполагает использование минимально необходимой номенклатуры и объема исходных данных для получения достоверных результатов за время, определяемое в зависимости от складывающейся обстановки.

3.10

геопривязка: Установление связи пиксельных координат данных дистанционного зондирования Земли с соответствующими им координатами на поверхности Земли. [ГОСТ Р 59079-2020, пункт 3.1.17]

4 Основные положения

4.1 Оперативный расчет зоны затопления (подтопления) осуществляют с целью повышения эффективности предупреждения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций.

4.2 Оперативный расчет зоны затопления (подтопления) осуществляют для оценки зоны затопления (подтопления) при отсутствии данных, позволяющих применять физико-математические или гидрологические модели.

4.3 Общие требования по оперативному расчету разрабатывают для специалистов по управлению беспилотными авиационными системами, мониторингу и прогнозированию чрезвычайных ситуаций, по работе с информационными системами, связанными с вопросами защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций.

4.4 Оперативный расчет зоны затопления (подтопления) осуществляют непосредственно по геопривязанному изображению и рельефу области проведения расчета.

4.5 Требования к построению ЦММ (ЦМР) должны соответствовать ГОСТ Р 52440.

4.6 Требования к аэрофототопографической съемке должны соответствовать ГОСТ Р 59562.

4.7 Точность расчетов обеспечивается точностью топографических планов. Точность цифровых планов населенных пунктов должна соответствовать требованиям нормативно-технических документов, предъявляемым к топографическим планам согласно ГОСТ Р 70173.

5 Общие требования к оперативному расчету

5.1 Область проведения расчетов должна быть ограничена потенциально возможной зоной затопления паводком 1 %-ной обеспеченности (повторяемость один раз в 100 лет). При отсутствии данных о зоне затопления паводком 1 %-ной обеспеченности область проведения расчета должна быть ограничена административными границами населенного пункта.

5.2 Исходные данные для проведения расчета

5.2.1 Изображение, охватывающее область проведения расчета с разрешением, позволяющим определить координаты уреза воды источника затопления (подтопления) - геопривязанные изображения, ортофотопланы, оперативные ортофотопланы, данные ДЗЗ по ГОСТ Р 59562 и [1].

5.2.2 Рельеф области проведения расчета ЦММ (ЦМР) представляет собой сетку со значениями высоты в каждой ячейке, имеющую геопривязку, охватывающую область проведения расчета.

5.3 По геопривязанному изображению и рельефу области проведения расчета определяют не менее двух опорных точек, располагающихся на урезе воды и обеспечивающих плотность размещения - одна точка на 100 м уреза воды и расхождение значения высоты у соседних опорных точек, не превышающее 0,3 м, для горных областей - 0,5 м.

5.4 Для каждой опорной точки указывают расчетное значение высоты - сумма значений высоты из рельефа области проведения расчета в координатах опорной точки со значением, на которое необходимо поднять уровень воды источника подтопления (затопления), исходя из прогноза или запроса.

5.5 Создают сетку со значениями высот (наклонная плоскость) по значениям опорных точек методом обратных взвешенных расстояний в пределах области проведения расчетов и разрешением, равным рельефу области проведения расчета.

Суть метода состоит в вычислении высоты точки путем усреднения значений аппликат точек, расположенных в окрестности.

Процесс усреднения производят с учетом весовых коэффициентов, при этом определяют обратную функцию расстояния от опорной точки до центра ячейки растра h ₀ по формуле

,

(1)

где h _i - известное значение высоты в ячейках наклонной плоскости, ;

p - показатель степени при определении веса опорной точки;

d _io - расстояние между центром ячейки искомой высоты и центрами ячеек с известными значениями высоты наклонной плоскости.

5.6 Из значения каждой ячейки наклонной плоскости вычитают значение высоты рельефа области проведения расчета соответствующих координат.

5.7 Из полученной разницы выбирают ячейки со значениями, превышающими 0, и объединяют их в области подтопления (затопления).

5.8 Из областей подтопления (затопления) исключают области, не связанные с источником подтопления из-за искусственных и природных возвышенностей местности, за исключением растительности, в случае использования ЦММ.

5.9 Из значения каждой ячейки наклонной плоскости вычитают значение высоты из рельефа области проведения расчета соответствующих координат.

5.10 Условия проведения расчета

5.10.1 Расхождение значения высоты у соседних опорных точек не должно превышать 0,3 м, для горных областей - 0,5 м.

5.10.2 Показатель степени при определении веса опорной точки для равнин следует принимать p = 2, для горных p = 3.

5.10.3 Расстояние между точками с известным и неизвестным значением высоты должно соответствовать расстоянию от опорной точки до места гарантированного незатопления в метрах.

5.10.4 Допускается упрощение векторной области с максимальным расстоянием между точками участка до 2 м.

5.11 Пример расчета с применением программных средств представлен в [2].

Библиография

[1]	Постановление Правительства Российской Федерации от 24 августа 2019 г. N 1087 "Положение о порядке и особенностях предоставления данных дистанционного зондирования Земли из космоса, получаемых с космических аппаратов"
[2]	Методические рекомендации МЧС России по порядку работы с результатами оперативной аэрофотосъемки с целью мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций (утвержденные МЧС России от 25 декабря 2020 г. N 2-4-71-35-11)

Ключевые слова: чрезвычайные ситуации, зона затопления, зона подтопления, оперативный расчет, построение оперативных ортофотопланов.