Ключевые показатели и методы мониторинга для оценки готовности региона к землетрясениям, наводнениям и ураганам — по блокам, с объяснениями и правилами интерпретации.
1) Общие категории показателей
- Риск / воздействие: ожидаемая экспозиция и уязвимость — число людей/объектов под угрозой: $N_{exposed}$.
- Предупреждение и обнаружение: покрытие системы оповещения, среднее предупреждающее время $L$, вероятность предупр. при событии $P(W|E)$.
- Оперативные ресурсы и логистика: доступные эвакуационные места $S$, медицинские койки $M$, резервные запасы $R$.
- Капацитет реагирования: подготовленные специалисты $H$, количество проведённых тренингов/учений $U$.
- Инфраструктурная устойчивость: доля зданий с сейсмоустойчивостью/защитой от наводнений $B$.
- Восстановление и устойчивость: время восстановления критичных функций $T_{recov}$, экономические потери $L_{econ}$.
- Управление и планирование: наличие/актуальность планов, процент покрытых стандартами процессов $G$.
2) Метрики и формулы (сырой KaTeX)
- Покрытие оповещения: $\text{Coverage}=\frac{\text{pop\_covered}}{\text{pop\_exposed}}$.
- Эффективность раннего оповещения: $\text{TPR}=\frac{TP}{TP+FN},\text{FPR}=\frac{FP}{FP+TN}$.
- Среднее предупреждающее время: $L=\text{mean}(\text{lead times})$.
- Потребность в местах укрытия: $S_{req}=\frac{N_{exposed}\cdot p_{need}}{c_{shelter}}$, где $p_{need}$ — доля нуждающихся, $c_{shelter}$ — вместимость одной точки.
- Индекс готовности (композит): $P=\sum _{i=1}^n{w}_i{\tilde{x}}_i,{\tilde{x}}_i=\frac{x_i-x_i^{\min }}{x_i^{\max }-x_i^{\min }}$, $\sum w_i=1$.
- Время восстановления и устойчивость: мониторить медиану/процент восстановлений: $\text{Pr}(T_{recov}\le t)$.
3) Конкретные индикаторы по типу угроз
- Землетрясение: доля зданий с антисейсмическими мерами $B_{seis}$; покрытие сейсмометрами на сети $D_{seis}$; время автоматического отключения газа/электричества $L_{auto}$.
- Наводнение: точность гидрометпрогноза (bias/RMSE) и покрытие датчиков уровня воды $D_{hyd}$; доля территорий выше защитного уровня дамбы $B_{flood}$.
- Ураган: моделирование траекторий/ветра (вероятностное покрытие), и запас реагирования (бронь техники/горючего) $R_{storm}$; процент населения с доступом к укрытию $S_{access}$.
4) Методы мониторинга
- Сетевые датчики и телеметрия: сейсмометры, гилрокомплекс/датчики уровня воды, анемометры — частота выборки и доступность данных в реальном времени.
- Спутниковый/ДПП мониторинг: для наводнений/ураганов — радары/оптические снимки, SAR для затоплений.
- Социальные источники: горячие линии, SMS/мобильные оповещения, краудсорсинг (верифицировать).
- Инвентаризации и аудит инфраструктуры: обследования зданий, инженерные инспекции.
- Учения и стресс‑тесты: регулярность $U$ (см. пункт 1) — оценить время реакции и логистику.
- Моделирование и сценарии: стохастические модели для оценки вероятностей и потерь.
5) Частота мониторинга и требования к данным
- Режимы: реальное время для датчиков; регулярные обзоры — ежегодно/ежеквартально для планов и инвентарей; учения — не реже чем раз в год. (Числа оформлять как $\text{ежегодно}$, $\text{ежеквартально}$ — текст.)
- Качество данных: полнота $\ge 90\%$ ($\ge 90\%$) для ключевых датчиков; задержка передачи данных минимальна.
6) Интерпретация результатов (рекомендуемая шкала)
- Для композитного индекса $P$ (диапазон $0-1$):
- Хорошо (зелёный): $P\ge 0.75$ — готовность высокая.
- Средне (жёлтый): $0.5\le P<0.75$ — требуется усиление, узкие места.
- Плохо (красный): $P<0.5$ — критические дефициты, срочные меры.
- По отдельным метрикам:
- Coverage: $\ge 90\%$ — достаточное; $50\%-90\%$ — уязвимость в отдельных кластерах; $<50\%$ — высокий риск. Формат: $\text{Coverage}\ge 90\%$, $50\%\le \text{Coverage}<90\%$, $\text{Coverage}<50\%$.
- Lead time $L$: чем больше — лучше; для ценных эвакуаций $L$ должен превышать минимально необходимое время эвакуации $L_{min}$: требование $L\ge L_{min}$.
- TPR/FPR: цель $\text{TPR}\ge 0.9,\text{FPR}\le 0.1$ для критичных систем предупреждения.
- Время восстановления $T_{recov}$: целевое $T_{recov}\le 30$ дней для базовых служб; $30<T_{recov}\le 180$ — средний; $T_{recov}>180$ — длительное восстановление (считать критичным).
7) Практические шаги по результатам мониторинга
- Если дефициты по ресурсу $X$: рассчитать потребность по формуле (например, $S_{req}$) и план закупок/развертывания.
- Для слабого охвата оповещения: увеличить инфраструктуру/мультиканальность до целевого покрытия.
- Для высоких FPR и низкого TPR: доработать алгоритмы детекции и провести калибровку/учения.
- Отслеживать динамику: улучшение/ухудшение по кварталам; кластерный анализ уязвимых районов.
Кратко: стройте набор количественных индикаторов (покрытие, lead time, TPR/FPR, ресурсы, время восстановления), объединяйте в нормированный индекс $P$ по формуле выше, мониторьте в реальном времени + регулярные аудиты и учения, и интерпретируйте по порогам (например, $P\ge 0.75$ — готово; $P<0.5$ — критично).