AZO-OSM — mapy zabezpieczenia operacyjnego z danych otwartych

Wizualizacja zasięgu dojazdu jednostek straży pożarnej (JRG i OSP w KSRG) na podstawie OpenStreetMap. Przykład: województwo śląskie z wyróżnieniem Górnośląsko-Zagłębiowskiej Metropolii (GZM). Pełna procedura + skrypty QGIS do odtworzenia dla dowolnego obszaru.

Warning

Materiał poglądowy / edukacyjny — NIE jest urzędową Analizą Zabezpieczenia Operacyjnego. Dane o jednostkach pochodzą z OpenStreetMap i bywają niepełne lub nieaktualne. Do zastosowań służbowych podstaw dane z KW/KP PSP (lokalizacje i gotowość jednostek) oraz z GUS (ludność) — patrz sekcja Dane urzędowe. Model nie uwzględnia gotowości, obsad, jednoczesnych zdarzeń ani warunków ruchu.

---

🎯 Dla kogo

• Strażacy i analitycy PSP (KW/KP/JRG) — szybki, darmowy szkic pokrycia rejonu i „białych plam" przed sięgnięciem po pełne dane urzędowe; materiał do prezentacji, ćwiczeń, dyskusji o rozmieszczeniu sił.
• OSP / zarządy gminne — pokazanie roli jednostek KSRG w domykaniu luk JRG.
• Dziennikarze, samorządy, studenci, pasjonaci GIS — powtarzalna metoda na otwartych danych.

🗺️ Co pokazują ryciny (analiza 15-min)

Sfinalizowane ryciny z opracowania metodycznego (próg dotarcia 15 min; jednostki KSRG: 50 JRG + 230 OSP-KSRG; prędkości planistyczne KG PSP 75/60/50/30 km/h, alarmowanie 3/10 min).

	Ryc. 1. Obszar badań — jednostki KSRG i sieć drogowa wg kategorii prędkości planistycznych oraz bariery (rzeki, tory).
	Ryc. 2. Porównanie metod (15 min) — (a) naiwny bufor stały 250 m (58,0 %) vs (b) bufor malejący + bariery + ostatni odcinek (48,3 %); model dojazdu identyczny w obu, różni się tylko konstrukcja powierzchni.
	Ryc. 3. Mapa różnicy (widmo) — obszary zaliczone tylko przez bufor stały, odrzucone przez konstrukcję metodyczną (1 288 km²); nadwyżka rozkłada się wzdłuż sieci dróg.
	Ryc. 4. Dekompozycja wpływu decyzji metodycznych na wskaźnik pokrycia (15 min, p.p.): prędkości −9,5; bufor malejący + ostatni odcinek −4,8; alarmowanie −3,8; bariery −1,2.

📊 Wynik dla woj. śląskiego (analiza 15-min, ~4,06 mln mieszk., siatka popytu 2 km; jednostki KSRG: 50 JRG + 230 OSP-KSRG)

metoda (próg dotarcia 15 min)	pokrycie ludności
naiwny — bufor stały 250 m	58,0 %
metodyczny — bufor malejący + bariery + ostatni odcinek	48,3 %
różnica (zawyżenie metody naiwnej)	9,7 p.p. ≈ widmo 1 288 km²

Wniosek: uproszczony bufor stały zawyża pokrycie 15-minutowe o ~9,7 p.p. względem metodyki, która uwzględnia malejący zasięg dojścia, bariery (rzeki, tory) i realne dojście poza drogą. Zawyżenie („widmo", 1 288 km²) rozkłada się wzdłuż sieci dróg — tam, gdzie naiwny bufor 250 m dorysowuje zasięg, którego model dojścia nie potwierdza. Pełna dekompozycja wpływu poszczególnych decyzji metodycznych → Ryc. 4.

🧭 Jak czytać mapę

• Izochrona = obszar, z którego najbliższa jednostka dojeżdża w zadanym czasie (8 lub 15 min), jadąc drogami z prędkością zależną od klasy drogi. Im ciemniejsza zieleń, tym szybszy dojazd.
• Czerwone trójkąty — JRG/PSP (zawodowe); niebieskie trójkąty — OSP w KSRG; szare kropki — OSP poza KSRG.
• Białe/niezielone pola wewnątrz województwa = poza zasięgiem przyjętego czasu = potencjalne „białe plamy".
• Progi 8/15 min są przykładowe — łatwo zmienić (np. na progi z lokalnej AZO) w skrypcie kroku 2.

⚙️ Metoda w skrócie

1. Pobranie danych z OpenStreetMap (Overpass API): granice (województwo, metropolia, gminy), jednostki amenity=fire_station, drogi, tunele, tereny przemysłowe.
2. Klasyfikacja jednostek: operator=Państwowa Straż Pożarna lub nazwa „JRG" → JRG; tag ksrg=yes → OSP-KSRG; pozostałe → OSP. Deduplikacja (węzeł + budynek tej samej jednostki) w promieniu 50 m.
3. Gęstość zaludnienia: tag OSM population gminy ÷ jej powierzchnia.
4. Izochrony (analiza sieciowa): sieci dróg nadajemy prędkość wg klasy drogi (i tagu maxspeed), budujemy graf i liczymy algorytmem Dijkstry najkrótszy czas dojazdu z każdej jednostki; dla każdego punktu sieci bierzemy minimum do najbliższej jednostki. Osiągalne drogi buforujemy o 250 m i scalamy w obszar pokrycia.
5. Układy współrzędnych: analizy metryczne w EPSG:32634 (UTM 34N), wyświetlanie w EPSG:3857 (z podkładem OSM). Uwaga: w użytej instalacji QGIS reprojekcja w locie do PUWG 1992/EPSG:2180 bywa zawodna — dlatego dane są fizycznie przerzucane do docelowego układu.

Przyjęte prędkości [km/h]: autostrada 120, GP/trunk 90, główna 70, zbiorcza 60, lokalna 50, unclassified 45, mieszkaniowa 30, living_street 20 (łącznice odpowiednio niżej); nadpisywane tagiem maxspeed.

🔁 Jak odtworzyć (krok po kroku)

Wymagania: QGIS 3.34+ lub 4.x (z wbudowanym Pythonem i Processing), dostęp do internetu.

# 1. Pobranie i przygotowanie danych OSM  — Konsola Pythona QGIS:
exec(open('/ścieżka/01_fetch_osm.py').read())

# 2. Izochrony — uruchom DWUKROTNIE (zmień SRC/PREFIX w nagłówku skryptu):
#    a) SRC='jrg34.gpkg',     PREFIX=''
exec(open('/ścieżka/02_isochrones.py').read())
#    b) SRC='jrgksrg34.gpkg', PREFIX='k'   (drugie uruchomienie)
exec(open('/ścieżka/02_isochrones.py').read())

# 3. Bufor + scalenie + reprojekcja  — terminal:
./03_run_buffers.sh        # JRG
./03_run_buffers.sh k      # JRG + KSRG

# 4. Załadowanie i stylizacja warstw  — Konsola Pythona QGIS:
exec(open('/ścieżka/04_build_map.py').read())

Następnie w QGIS otwórz azo_gzm.qgz (gotowy projekt z 4 kompozycjami wydruku AZO_A…AZO_D) i wyeksportuj figury (Projekt → Układ wydruku → Eksportuj jako obraz/PDF).

Inny obszar? W 01_fetch_osm.py zmień WOJ_NAZWA (dokładna nazwa OSM, admin_level=4), opcjonalnie GZM_REL (relacja OSM aglomeracji) oraz UTM_EPSG (32633 dla zachodniej Polski, 32634 dla wschodniej).

🔌 Wtyczka QGIS — izochrony bez skryptów

W katalogu qgis_plugin/ jest gotowa wtyczka QGIS „Izochrony AZO (PSP)", która dodaje do Processing algorytm „Izochrony dojazdu (AZO)" — ta sama metoda (graf + Dijkstra + bufor) co skrypty, ale klikalnie, z paskiem postępu i trybem jazdy alarmowej. W pełni offline, bez API.

Instalacja: Wtyczki → Zarządzaj wtyczkami → Zainstaluj z ZIP → wskaż qgis_plugin/azo_izochrony.zip. Użycie: Processing → AZO — zabezpieczenie operacyjne → Izochrony dojazdu (AZO) (sieć dróg z polem prędkości + punkty jednostek → poligony stref 8/15 min). Szczegóły: qgis_plugin/azo_izochrony/README.md.

🧩 Alternatywne narzędzia izochron w QGIS

Nie chcesz uruchamiać skryptów? Te same izochrony policzysz wtyczkami. Dla PSP kluczowe są offline + własne dane + prywatność (lokalizacji jednostek i analiz nie wysyła się do zewnętrznego API).

narzędzie	offline / prywatne	uwagi
QNEAT3 (wtyczka) ⭐	✅ tak	izochrony klikalnie na własnej sieci, interpolowane (gładsze) — patrz docs/QNEAT3_izochrony.md
Natywna Analiza sieciowa (wbudowana)	✅ tak	„Obszar usługi (z warstwy)" — metoda użyta w skryptach repo, bez instalacji
ORS / Valhalla — self-hosted (+ wtyczka ORS Tools)	✅ tak (lokalny serwer)	realistyczny routing pojazdu (profil ciężki driving-hgv, ograniczenia masy/wysokości); wymaga Dockera
pgRouting (PostGIS)	✅ tak	pgr_drivingDistance — skala województwa, wymaga bazy
⛔ ORS w chmurze / TravelTime / Mapbox / Google	❌ nie	wysyłają współrzędne jednostek na zewnętrzny serwer — OK do demo, nie do danych służbowych

Skrót: szybko bez instalacji → Natywna Analiza sieciowa; ładne strefy offline → QNEAT3; realistyczny wóz bojowy prywatnie → ORS/Valhalla self-hosted; skala + baza → pgRouting.

Dwie uwagi dla PSP: do celów służbowych użyj sieci BDOT10k (GUGiK) zamiast OSM, a dla wozów na sygnale podnieś prędkości projektowe (izochrona „cywilna" zaniża zasięg jazdy alarmowej).

🏛️ Podstawienie danych urzędowych

Aby zbliżyć szkic do realnej AZO:

• Lokalizacje i gotowość jednostek — z KW/KP PSP (zamiast amenity=fire_station z OSM). Podmień warstwę data/fire_stations.gpkg (pole kategoria: JRG/OSP-KSRG/OSP) i punkty źródłowe izochron.
• Ludność — siatka GUS / BDL zamiast tagu OSM population (dokładniejszy rozkład, nie „średnio na gminę").
• Zakłady ZDR/ZZR (Seveso) — z rejestru KW PSP / GIOŚ (OSM ich nie zawiera; na mapie A zaznaczono brak tej warstwy).
• Prędkości / czasy — dostosuj słownik prędkości i progi (8/15 min) do lokalnych realiów i norm.

⚠️ Ograniczenia

• Dane OSM są niepełne i nieaktualne; w woj. śląskim OSM dał ~50 obiektów „JRG" wobec ~37 etatowych — zweryfikuj.
• Model = „czas dojazdu od najbliższej jednostki przy swobodnym ruchu". Nie uwzględnia: gotowości i obsad, jednoczesnych zdarzeń, ruchu/korków, pory doby, pogody, czasu alarmowania i dojścia poza drogą.
• Ludność przyjęta równomiernie w gminie (lokalnie zawyża/zaniża) — dla precyzji użyj siatki GUS.
• Pokrycie = zasięg po sieci dróg + bufor 250 m (uproszczenie „ostatniego odcinka").

📁 Struktura repozytorium

01_fetch_osm.py        pobranie OSM + budowa warstw (data/, data3857/)
02_isochrones.py       izochrony: graf + Dijkstra (uruchom 2×: JRG i JRG+KSRG)
03_run_buffers.sh      bufor + dissolve + reprojekcja izochron
04_build_map.py        ładowanie i stylizacja warstw
docs/QNEAT3_izochrony.md  izochrony bez skryptów — wtyczka QNEAT3 (dla PSP)
qgis_plugin/           wtyczka QGIS „Izochrony AZO (PSP)" + gotowy ZIP do instalacji
azo_art.qgz            projekt QGIS z rycinami artykułu (layouty RYC1…RYC4)
azo_gzm.qgz            projekt QGIS — demo metody (kompozycje AZO_A…D)
figury_art/            ryciny artykułu (Ryc1…Ryc4, analiza 15-min)  ← w repo
data3857/              warstwy wyświetlania (EPSG:3857)  ← w repo
figury/                mapy demo metody (PNG/PDF, AZO_A…D)  ← w repo
data/                  warstwy robocze (generowane skryptem 1) — w .gitignore

📜 Dane źródłowe i licencje

• Dane: © autorzy OpenStreetMap, na licencji ODbL (https://www.openstreetmap.org/copyright). Pobrane przez Overpass API 2026-06-20. Mapy bazowe: kafle OpenStreetMap.
• Kod (skrypty): MIT — patrz LICENSE.
• Mapy/figury: CC BY 4.0 — przy użyciu podaj: „dane © OpenStreetMap (ODbL), oprac. własne".

🤝 Współpraca

Pull requesty i zgłoszenia (issues) mile widziane — szczególnie adaptacje do innych województw, podstawienie danych KW PSP/GUS oraz poprawki metodyczne. Repozytorium ma charakter edukacyjny.