摘 要:本文在簡單闡述了城市應急聯(lián)動系統(tǒng)的必要性和GIS技術應用在該系統(tǒng)中的特殊意義后,探討了城市應急聯(lián)動系統(tǒng)中對GIS的功能需求及技術要求,并提出了GIS中空間數(shù)據(jù)的存儲方案,最后對GIS技術在未來的應用作了展望。
關鍵詞:GIS;城市應急聯(lián)動系統(tǒng);空間數(shù)據(jù)存儲
中圖分類號:P208;TU992
我國正處于一個經(jīng)濟高速發(fā)展的時期,但近年來發(fā)生的一系列公共突發(fā)災害嚴重破壞了城市的發(fā)展和人民的生命財產(chǎn)安全。在面臨著這些各種各樣的突發(fā)災害事件時,需要政府職能部門及時準確的了解事件情況,高效合理的利用現(xiàn)有資源,將相關的不同警種和各職能部門有機的聯(lián)合起來,為市民提供更快捷、更有效的緊急調(diào)度、救助等服務。城市應急聯(lián)動系統(tǒng)(Urban Emergency Response System,UERS)就此應運而生,它可以實現(xiàn)統(tǒng)一接警、統(tǒng)一指揮、聯(lián)合行動,為市民提供緊急救援服務和城市公共安全保障。
地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,GIS)是一項以計算機為基礎的輸入、存儲、查詢、分析、表達地理的綜合性技術,將該技術運用在城市應急聯(lián)動系統(tǒng)中,可以十分方便的對地圖進行輸入、輸出,并能通過對地理空間多因素的綜合分析,迅速的獲取滿足各種應用需求的信息,其強大的空間數(shù)據(jù)處理能力和多元數(shù)據(jù)綜合能力為計算機在城市應急處理方面帶來了新的曙光。
1 城市應急聯(lián)動系統(tǒng)中對GIS的功能需求及技術要求
1.1 功能需求分析
城市應急聯(lián)動系統(tǒng)主要由報警電話受理子系統(tǒng)、通信調(diào)度子系統(tǒng)、GIS地理信息子系統(tǒng)、大屏幕綜合信息顯示子系統(tǒng)、WEB查詢子系統(tǒng)等共同組成,其中的GIS主要用于展示城市應急資源的分布情況,為應急事件提供直觀快速的輔助決策信息,有效的縮短應急事故件從接警到出警的時間以及事故處理中資源調(diào)度分配的時間。因此對GIS在城市應急系統(tǒng)中的主要功能需求分析如下:
(1)電子地圖的定位。主要包括對報警電話的定位和案發(fā)地點的定位。其中對報警電話的定位可根據(jù)電信網(wǎng)路特有的三字段信息來進行。案發(fā)地點的定位可有精確定位、模糊定位和手工定位三種方式;
(2)GPS定位調(diào)度。系統(tǒng)可以通過GPS終端機發(fā)送的經(jīng)緯度信息,將GPS終端機所處的實際位置直觀的顯示在電子地圖上,以便對各個GPS終端的動態(tài)情況進行實時的掌握。案件發(fā)生時,指揮人員可以根據(jù)GIS系統(tǒng)顯示的GPS動態(tài)信息對所裝備GPS終端機的車輛或者人員進行調(diào)度;
(3)資源調(diào)度。應急事件的發(fā)生需要各種不同的應急資源,利用GIS系統(tǒng)的指導參考下進行應急資源的調(diào)度,合理利用應急資源;
(4)地圖打印。系統(tǒng)可將事件發(fā)生現(xiàn)場情況和系統(tǒng)處理事件的資源情況以圖片等方式保存或打印出來,以便分析應急事件時有足夠的直觀地圖資源資料;
(5)電子地圖維護。電子地圖上反映的是一個地域?qū)嶋H地理情況,實際地理情況在不斷的變化,為了讓電子地圖更真實的反映實際地理,需要及時的對電子地圖進行維護更新。
1.2 總體技術要求
城市應急聯(lián)動系統(tǒng)中GIS的建設,需要按照公安部的規(guī)范和要求,采用經(jīng)緯度和公安機關統(tǒng)一的警用地圖標號,需充分反映城市的街道、政府機構、學校、醫(yī)院、大型文化體育旅游場所、公安警力等信息的圖形與數(shù)據(jù)。其主要的技術要求如下:
(1)具備快速尋找最佳路徑功能。即有來電報警時,地圖除自動顯示報警電話的位置外,還能快速搜索出處理單位至報警點或事發(fā)點的最佳路徑;
(2)報警電話進入后,通過電話用戶資料傳送,查詢相關信息,在地圖上顯示報警電話的位置,若案發(fā)地址和報警點不在同一位置,GIS可以自動快速直觀地顯示報警點以及周圍的相關信息;
(3)系統(tǒng)需提供GPS接口,可接入GPS的實時數(shù)據(jù),并在地圖上顯示移動警車的實時位置及實時運行軌跡;
(4)與預案系統(tǒng)配合,生成事件處理方案,輔助指揮調(diào)度人員進行決策。
2 GIS空間數(shù)據(jù)的存儲
GIS的數(shù)據(jù)都是以地球表面空間位置為參照,描述自然、社會和人文經(jīng)濟景觀的地理空間數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)龐大且繁多,當系統(tǒng)打開圖層很多,或者當一幅單個圖層其數(shù)據(jù)量較大時,其顯示速度就會受到一定的影響,這形成了限制系統(tǒng)性能的一個瓶頸。通過實際業(yè)務分析得出GIS的一些基礎地理數(shù)據(jù)在各應用端無需完全同步,且這些數(shù)據(jù)更新周期相對較長,所以可以把這些數(shù)據(jù)以文件的形式存放在本地各應用端。而對于臺站等專業(yè)業(yè)務地理數(shù)據(jù)則采用空間數(shù)據(jù)庫或直接以帶有坐標位置的關系數(shù)據(jù)方式存放在數(shù)據(jù)庫中,從而實現(xiàn)這些專業(yè)數(shù)據(jù)的共享與一致。這樣既能有效的適應現(xiàn)有的設施條件,又能滿足數(shù)據(jù)傳輸過程的數(shù)據(jù)一致性和完整性要求。同時,由于中心數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)的集中管理,能最大限度的保障數(shù)據(jù)的安全性與節(jié)省數(shù)據(jù)維護、硬件設備的成本,也提供了地圖的快速響應和平滑漫游性能。
對于本地存儲,采用的保存方式是:每個GIS應用模塊將從網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫服務器獲得最新的地圖,獲得地圖數(shù)據(jù)后,按照ARCCIS格式的地圖數(shù)據(jù)保存到本地。若系統(tǒng)沒有新版本的地圖時,GIS應用模塊將讀取本地的地圖數(shù)據(jù)文件。從而加快GIS模塊的運行速度,減輕網(wǎng)絡負擔。在此基礎上的刷新原則是:所有的GIS應用模塊的地圖數(shù)據(jù)可由系統(tǒng)自動從網(wǎng)絡地圖數(shù)據(jù)庫服務器獲得。當GIS應用模塊探測到服務器的地圖數(shù)據(jù)有更新版本時,會自動提示用戶是否需要更新地圖數(shù)據(jù),用戶確認后GIS應用模塊自動完成地圖的更新,并自動更新自己的地圖版本號。
Oracle數(shù)據(jù)庫是目前業(yè)內(nèi)伸縮性最好、功能最齊全的數(shù)據(jù)庫。因此本系統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)服務將所有地圖數(shù)據(jù)放入Oracle中統(tǒng)一存儲,體現(xiàn)了GIS地圖數(shù)據(jù)倉庫的應用。數(shù)據(jù)庫服務器的地圖數(shù)據(jù)資源存放在Oracle數(shù)據(jù)庫中,所有地圖數(shù)據(jù)都由Oracle系統(tǒng)進行管理和備份,地圖數(shù)據(jù)的安全性、可靠性和方便性都有很好的保障。
3 結束語
城市應急聯(lián)動系統(tǒng)對于城市安全的意義是十分重大的,它能對各類突發(fā)事件做出快速響應和應急處理,雖然GIS技術的加入與實現(xiàn)為城市應急聯(lián)動系統(tǒng)的完善做出了一定的貢獻,在一定程度上提高了城市應急管理相關部門的現(xiàn)代化指揮決策水平。但是隨著對城市應急需求不斷的擴大,對GIS的應用要求也將會更高,我們還可以在以下幾個方面做進一步的改進和深化。
(1)采用多種優(yōu)化的最短路徑算法,利用多層地圖和分級搜索技術、啟發(fā)式搜索技術以及多目標化技術來實現(xiàn)GIS中對最優(yōu)路徑的搜索;
(2)加入訓練模塊,實時模擬受災、減災等技術的演練,加強城市應急的相對速度和搶險救災救援能力;
(3)結合遙感、三維仿真技術以獲取對事件現(xiàn)場的更直觀了解,顯示高清晰的遙感影像數(shù)據(jù)。
參考文獻:
[1]張佰成,譚偉賢.城市應急聯(lián)動系統(tǒng)建設與應用[M].北京:科學出版社,2005.
[2]肖紅,田遠平.基于GIS的現(xiàn)代信息技術在城市規(guī)劃與管理中的應用前景[J].湖南城市學院學報,2003.
[3]沈蔚,陳云浩,胡德勇.城市應急聯(lián)動系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[J].計算機工程,2006.
作者簡介:郭美(1980-),廣西柳州人,講師,碩士,研究方向:計算機應用技術。
作者單位:湘南學院,湖南郴州 423000
基金項目:湖南省教育廳科學研究項目——基于GIS的城市應急聯(lián)動系統(tǒng)的核心技術研究,湘財教指[2011]91號(項目編號:11C1183);湖南省教育廳科學研究項目——基于多類標決策樹和場景映射的多源圖像恢復算法研究,湘財教指[2011]91號(項目編號:11C1182)。