GIS在应急指挥平台中的作用

朱翊、刘晓东、孙立坚、柳棽

（中国测绘科学研究院   100039）

摘要：应急发布系统是一种典型的面向用户的应用系统，数据来源于各种类型的突发事件信息。突发事件信息描述大多包含有事件的消息来源，事件发生地点、时间、原因、过程、后果等。不同的信息来源于不同的数据权威部门，因此应急发布系统应该最大限度地满足各类用户的信息应用需求，才能保证突发事件的处理能力及时有效。GIS系统以其特有的空间数据地理背景支撑与强大的空间分析功能，而可以成为突发事件应急处理系统的总揽全局型指挥平台，也是应急指挥系统中各类信息采集、处理、分析、存储和发布的综合汇总平台。本文详细介绍了一个基于gis定位背景信息的灾情事件发布与查询统计系统平台的应用。

关键字: GIS   突发事件  应急处理系统   空间定位   信息发布、

一、前言

目前国家对各地突发事件的快速反应方面要求极为迫切。绝大多数的突发事件信息都与空间位置有关，例如国家确立的重大突发事件分为自然灾害、事故灾害、公共卫生事件和公共安全事件4大类、15亚类和95子类，经分析，其中97%与空间位置直接或间接相关。因此，充分利用基础测绘信息，快速定位、发布突发事件的分布信息,为领导决策和公众提供直观、翔实、权威的突发事件周边环境信息，对发挥测绘成果对突发公共事件应急处理的基础、保障作用具有非常重要的意义。

因此,构建一个具有智能型应急处理功能的城市公共安全应急处理平台已是大势所趋,而这必将涉及城市大量的空间信息与属性信息,须借助GIS技术的支持。在此基础上通过有效的应急处理预案,及时、高效组织应急救援,可最大限度地降低事故造成的严重后果。在完全有准备的条件下,甚至可以将事故消灭在发生的初始阶段,从而最大限度地减少人员的伤亡,财产损失和对环境的破坏。GIS技术的应用是系统应用的中枢和关键所在。本文就基于GIS技术在应急发布处理系统建设中的空间定位应用与网页发布系统进行详细的介绍。

二、地理信息系统在突发事件应急处理系统中的应用

地理信息系统(Geographic Information System ,GIS)是一种专门的用于综合分析和处理描述地理信息，尤其用于人类生存空间的各种地理数据,并用以支持决策的工具。GIS以空间数据和属性数据的形式存储地理信息,并能对地理信息进行查询、检索、统计和分析。随着信息技术的高速发展，web已成为最重要的新闻媒体之一。Webgis是GIS与internet技术相结合的产物，它改变了地理信息获取、传输、发布、共享和应用的传统方式，是GIS未来发展的方向。Webgis的发展推动了GIS的大众化普及和应用。本系统采用webgis技术进行应用系统开发，为系统的下一步推广与应用提供了良好的前提条件。

基础地理信息在应急指挥系统中的应用主要有三种类型的数据:矢量数据、影像数据、数字高程模型(DEM)等。矢量数据有拓扑关系与属性数据,可作为人口、资源、交通、警务等信息的定位基础、可做空间分析及各种相关查询。影像图显示直观,可作为系统的背景数据参与分析或直接用于突发事件的手工定位手段。数字高程模型表示地面的起伏情况,在应急处理系统中可提供与高程有关的数据结果[2]。

地理信息系统具有海量的、多尺度的特征，因此在空间信息定位的应用中存在应用定位数据的选取、不同定位工具 的选取、系统响应效率、使用的灵活方便程度等问题。一个成功的GIS系统在面向用户应用的过程中，一定要使GIS直观、易用、易懂作为首要条件，同时也该支持授权用户，灵活地将属于自己专业领域的、但又与空间位置有关联的信息，方便地定位到空间地理信息应用平台上。

基于上述思路，我们开发了一个基于突发事件的空间定位信息系统。本系统在设计的过程中充分考虑了面向用户的、易理解、使用便捷、响应迅速等方面的应用问题。系统开发采用的是B/S架构，空间数据库存储采用大型关系型数据库管理系统（ORACLE，SQL Server），确保网上应用GIS数据的安全性和可靠性的要求，在应用系统的开发过程中采用了多线程技术，确保数据调度快速响应。

该系统应用功能包括：不同尺度、不同类型空间数据的选择与定位、相应突发事件符号的选择与定位、突发事件标注、信息描述的加载与布局、带有空间定位信息与突发事件描述信息的网页的上传与发布等。本系统支持空间数据的类型包括各种比例尺的矢量数据、影像数据及其不带空间定位信息的图片，图片本身虽然没有定位信息，但是图片内容包括空间信息，譬如某国家或地区的照片信息。这些图片的作用是为了在突发事件发生时在没有空间定位信息可用的条件下，起临时应急处理的作用，用户可以直观地从图片中看出事件发生地周围的地理环境信息，为领导决策提供辅助手段。

该系统对地理空间信息数据的维护功能包含：空间数据（矢量、影像、柵格）的入库、编辑、删除等功能；以及对库体数据的组织管理等相关信息的维护、数据访问权限控制、矢量图层管理、图面配置、数据的关联查询检索等。

三、系统功能

系统应用界面如下：

图一、系统应用界面

1、定位数据库的选择

用户可根据已建好的空间数据库进行定位事件背景空间数据库的选取，本系统中目前支持的空间数据格式为GeoWindows6.0数据格式，同时支持世界大部分国家与重要城市的图片数据格式等。系统支持用户任意比例尺空间数据。

系统对基础地理矢量数据支持的功能有以下4个方面:

1地图浏览:放大、缩小、漫游、缩放到全图范围；

2图层控制:图层的分类控制(显示/隐藏) ,分别按不同专题、不同图层组合控制显示；

3定位:查询结果定位目前仅支持注记地名的关键字精确查询和关键字模糊查询；

4量测:距离量测、面积量测，包括实体量测和用户自定义量测等。

用户可以根据自己的需要任意加\\卸载图层来展示各类地理要素分布信息和控制图面美观展示程度。用户选择带空间定位信息的矢量数据库后，系统自动展示支持空间定位查询的几种方式：按地名、按地名俗称、按经纬度、按经纬度加偏移量、按行政区划、按世界州国家、按注记等方式查询定位图形信息。

如果用户选择的是影像数据做定位背景数据库，那它与矢量数据不同的是它没有对注记（精确、模糊）定位的支持，上述其他空间定位工具对影像数据库做应急背景的应用都是适用的。

如果用户选取的数据类型为图片，那么它是以图片文件内容做背景，目前系统支持的功能是对图片文件本身的放大、缩小、漫游等，不能再做其他定位查询选择。

2、突发事件符号选取与定位

目前系统突发事件的符号库的设计是根据国家发布的4大类15小类突发事件而做成的。四大类突发事件有：自然灾害、事故灾难、公共卫生事件、公共安全事件。

其中自然灾害包含有：水旱灾害；气象灾害；地震灾害；地质灾害；海洋灾害；生物灾害；森林草原火灾。

事故灾害包括：安全事故、环境污染和生态破坏事故。

公共卫生事件包括：重大传染病疫情和医药源性感染；重大动植物疫情；食品安全与职业危害事件；

公共安全事件：重大件、重大刑事案件、涉外突发事件。

图二、突发事件符号库

用户在选择完空间定位地点后，按照所标注的突发事件性质，对突发事件进行上述15小类突发事件定义的归类，然后进行相应符号的选取，这样所选的符号就定位到背景地图上，突出了突发事件定位展示和图面的易读性，可以达到让用户一目了然的目的，同时也增强了图面的美观程度。

图三、突发事件的定位与展示

3、突发事件标注信息的加载与定位信息网页的发布

空间数据定位网页生成后即可进入到基于事件的信息发布系统中。界面如下：

图四、突发事件定位信息发布网页

该系统支持用户按时间、按事件名称关键字，按事件类型、按地域等方式进行的灾情发布情况的查询与统计。

四、结论与展望

目前，系统仅实现了空间数据定位查询和突发事件符号配置与标注信息的加载与发布，为了使系统功能更加强大、实用，还需要进一步的开发与完善，比如针对任何关注的区域,提取该区域相关的所有地理空间信息及相关的统计信息进行查询分析,增加网络分析、模型分析等工具为领导辅助决策提供有力地支持。突发事件应急处理系统是随着时代发展而产生的新的要求，它是一个复杂的系统工程,一方面应该加强规章制度建设以及对应急措施进行深入的探讨；另一方面需要不断将复杂的理论和方法融入现代计算机技术中,包括地理信息系统、数据挖掘、模型技术等，使得应急处理系统能充分发挥出更强大的作用。

参考文献

[1] 张斌、黄全义、张松波 GIS在城市救援中的应用[J] 地理空间信息2007年2月第5卷第1期  105-106

[2] 陈泽鹏 基础地理信息在应急指挥系统中的应用研究[J] 测绘信息与工程 2007年32（1）10-11

[3] 秦政坤、王生生 一种模糊空间定位模型的设计和实现[J] 吉林师范大学学报（自然科学版） 2005年8月第三期  3-4

[4] 凌云,、陈毓芬、王英杰   基于用户认知特征的地图可视化系统自适应用户界面研究 测绘学报 2005年8月34卷 第3期  277-282

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[6] 袁辛奋、胡子林  浅析突发事件的特征、分类及意义[J]，科技与管理  2005年第二期   23-25

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[8] 陈秀万，杨凯欣，方裕等，基于空间信息技术的城市应急救援联动系统研究[J]．地理与地理信息科学， 2003年7 月，第19卷 第4期：49-52

[9] 褚永彬、万里红、简季   地理信息系统在应急指挥系统（110）中的应用[J] 应急救援 2006年12月

[10]郑晓军、王奕首、滕弘飞   应急系统开发与应用[J] 计算机应用 2006年第1期  9-11