黃 穎, 郭明強(qiáng), 謝 忠, 吳 亮

(1.武漢中地?cái)?shù)碼科技有限公司,湖北 武漢 430074;2. 中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)信息工程學(xué)院,湖北 武漢 430074)

基于百度地圖的國家安全生產(chǎn)事故時空分析技術(shù)

黃 穎1, 郭明強(qiáng)2, 謝 忠2, 吳 亮2

(1.武漢中地?cái)?shù)碼科技有限公司,湖北 武漢 430074;2. 中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)信息工程學(xué)院,湖北 武漢 430074)

國家安全生產(chǎn)事故信息化管理和分析是關(guān)系國家資產(chǎn)和群眾安全的重要工作。針對國家安全生產(chǎn)事故信息化管理在時空分析上的薄弱環(huán)節(jié)，文中以國家安監(jiān)局提供的2000—2015年國家安全生產(chǎn)事故數(shù)據(jù)為支撐，研究基于百度在線地址解析服務(wù)的事故空間位置在線解析技術(shù)，采用百度地圖熱力圖可視化技術(shù)對國家安全生產(chǎn)事故進(jìn)行時空分析，為政府部門管理和預(yù)防安全生產(chǎn)事故提供決策支持。

安全生產(chǎn)；安全事故；時空分析；決策支持；地圖

國家安全生產(chǎn)事故信息化管理和分析是關(guān)系國家資產(chǎn)和群眾安全的重要工作[1-2]，國家安全生產(chǎn)事故查詢系統(tǒng)能夠?qū)⑷珖陌踩a(chǎn)事故進(jìn)行集中統(tǒng)一存儲、管理和在線發(fā)布，方便安全生產(chǎn)事故信息的管理和查詢[3-4]。政府安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門通過歷史安全生產(chǎn)事故數(shù)據(jù)，能夠?qū)κ鹿室装l(fā)地點(diǎn)、事故易發(fā)類型以及事故易發(fā)生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析[3,5-6]，快速發(fā)現(xiàn)事故易發(fā)地和易發(fā)單位，為有針對性的安全生產(chǎn)監(jiān)督與管理工作提供輔助決策支持。因此，國家安全生產(chǎn)事故數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的建設(shè)對于安全生產(chǎn)事故的監(jiān)管和預(yù)防具有非常重要的意義[7]。

1 現(xiàn)有安全生產(chǎn)事故數(shù)據(jù)系統(tǒng)缺陷

現(xiàn)有的安全生產(chǎn)事故數(shù)據(jù)僅包含屬性數(shù)據(jù)，每個事故記錄中僅存儲了事故的時間信息、死亡人數(shù)和描述信息，其存在以下缺陷：

1)事故數(shù)據(jù)中的描述信息雖然對事故發(fā)生的位置進(jìn)行了文字描述，但是缺少事故發(fā)生地點(diǎn)的地理坐標(biāo)，在分析時只能通過文本關(guān)鍵字進(jìn)行過濾檢索和統(tǒng)計(jì)，無法將事故數(shù)據(jù)與地圖進(jìn)行數(shù)據(jù)疊加分析。

2)由于缺少空間坐標(biāo)信息，無法對安全生產(chǎn)事故的傷亡人數(shù)從時間和空間兩個維度進(jìn)行綜合分析，無法實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)事故的空間分布情況的可視化，難以為政府安全生產(chǎn)管理部門提供快速全面的決策支持。

2 安全生產(chǎn)事故時空分析決策支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)

為了解決目前安全生產(chǎn)事故數(shù)據(jù)系統(tǒng)存在的缺陷，本文設(shè)計(jì)了一個基于百度地圖在線地址解析服務(wù)[8-11]和熱力圖[12]技術(shù)的國家安全生產(chǎn)事故時空分析決策支持系統(tǒng)，如圖1所示。

圖1 國家安全生產(chǎn)事故時空分析系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要由國家安全生產(chǎn)事故數(shù)據(jù)庫、百度在線地址解析服務(wù)和國家安全生產(chǎn)事故熱力圖三部分構(gòu)成：

1)國家安全生產(chǎn)事故數(shù)據(jù)庫：為了對國家安全生產(chǎn)事故進(jìn)行空間分布可視化表達(dá)和分析，在原有數(shù)據(jù)庫之上擴(kuò)展了事故位置地理坐標(biāo)字段，用于存儲每個事故發(fā)生地點(diǎn)的經(jīng)度和緯度。

2)百度在線地址解析服務(wù)：在原國家安全生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫中，事故描述信息字段中存儲的文本描述了事故發(fā)生的地理位置。為了快速獲得每個事故的地理坐標(biāo)，本文采用百度在線地址解析方法，將事故的描述信息作為解析參數(shù)，調(diào)用百度在線地址解析服務(wù)獲得事故位置的地理坐標(biāo)，然后將其保存到國家安全生產(chǎn)事故數(shù)據(jù)庫中。

3)國家安全生產(chǎn)事故熱力圖：基于國家安全生產(chǎn)事故數(shù)據(jù)庫中的事故發(fā)生時間、事故死亡人數(shù)和事故位置的地理坐標(biāo)，就可以將任一時間段內(nèi)的事故數(shù)據(jù)在地圖上進(jìn)行空間分布表達(dá)。本文采用百度地圖作為可視化背景底圖，再使用百度地圖中的熱力圖控件生成安全生產(chǎn)事故死亡人數(shù)的熱力圖，從時間和空間的維度同時對安全生產(chǎn)事故進(jìn)行時空分析，從而為安全生產(chǎn)事故的監(jiān)督和預(yù)防工作提供輔助決策支持。

3 關(guān)鍵技術(shù)與具體實(shí)現(xiàn)

本文設(shè)計(jì)的國家安全生產(chǎn)事故時空分析決策支持系統(tǒng)的具體工作流程如圖2所示。

圖2 國家安全生產(chǎn)事故時空分析流程

3.1 安全生產(chǎn)事故空間位置在線解析

安全生產(chǎn)事故原始數(shù)據(jù)表(表名為security)的字段包括id,date,count,descrition，其中id為事故記錄的唯一標(biāo)識，date為事故發(fā)生的時間，count為事故的死亡人數(shù)，description為事故的描述信息。為了實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)事故的時空分析，需要擴(kuò)展安全生產(chǎn)事故數(shù)據(jù)表的字段，用于存儲安全生產(chǎn)事故的空間位置，增加字段x和字段y，x是事故發(fā)生位置的經(jīng)度，y是事故發(fā)生位置的緯度，其默認(rèn)值均設(shè)置為NULL。事故數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)如表1所示，本文使用MySQL數(shù)據(jù)庫存儲安全生產(chǎn)事故數(shù)據(jù)，使用CJHJ操作MySQL數(shù)據(jù)庫。

查詢安全生產(chǎn)事故數(shù)據(jù)表中x或y為NULL的數(shù)據(jù)，每條記錄包括事故唯一標(biāo)識(id)和事故描述(description)。數(shù)據(jù)查詢SQL語句為“select id, description from security where x is NULL or y is NULL”。

表1 安全生產(chǎn)事故數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)

循環(huán)讀取每一條查詢到的安全生產(chǎn)事故記錄，創(chuàng)建百度在線地址解析對象(BMap.Geocoder)，通過BMap.Geocoder.getPoint()接口調(diào)用百度地圖提供的在線地址解析服務(wù)，根據(jù)description解析該事故記錄發(fā)生的地理位置的經(jīng)度longitude和緯度latitude。

根據(jù)事故記錄的id更新該記錄字段x和字段y的值，更新數(shù)據(jù)時使用的SQL語句格式為“update security set x=114.143 64,y=20.256 71 where id=1”，其中x的值為在線地址解析獲得的事故地理位置的經(jīng)度longitude，y為獲得的事故地理位置的緯度latitude，id為事故記錄的id。

3.2 安全生產(chǎn)事故熱力圖可視化

創(chuàng)建MySqlCommand對象cmdbydate，調(diào)用cmdbydate的ExecuteReader()方法根據(jù)開始時間begindate和結(jié)束時間enddate從安全生產(chǎn)事故數(shù)據(jù)表中查詢事故數(shù)據(jù)，字段包括x, y和count，得到結(jié)果數(shù)據(jù)集訪問對象(MySqlDataReader) readerbydate，使用的SQL查詢語句格式為 “select x, y, count from security where date >='2005-1-1' and date <='2005-12-31'”。

循環(huán)調(diào)用readerbydate對象的Read()方法逐條讀取查詢到的事故數(shù)據(jù)，將其拼接為一個JSON對象數(shù)組dataObject。其格式如下：

[{ "lng": 116.418261, "lat": 39.921984, "count": 50 },{ "lng": 116.423332, "lat": 39.916532, "count": 51 }]

其中l(wèi)ng的值為查詢到的事故記錄的字段x的值，lat的值為查詢到的事故記錄的字段y的值, count的值為查詢到的事故記錄的字段count的值創(chuàng)建百度地圖對象(BMap.Map) bmap，調(diào)用bmap 的centerAndZoom()方法顯示百度地圖，將其作為安全生產(chǎn)事故數(shù)據(jù)空間可視化的背景底圖。

創(chuàng)建百度地圖熱力圖疊加層對象(BMapLib.HeatmapOverlay)heatmap，調(diào)用bmap的addOverlay方法將其添加到地圖容器bmap中，調(diào)用heatmap的setDataSet方法將dataObject設(shè)置為heatmap的數(shù)據(jù)來源，調(diào)用heatmap的show方法在百度地圖上疊加顯示安全生產(chǎn)事故熱力圖，用于對某一時間區(qū)間內(nèi)的安全生產(chǎn)事故的死亡人數(shù)空間分布進(jìn)行分析。如生成2005年年度區(qū)間內(nèi)的安全生產(chǎn)事故死亡人數(shù)空間分布熱力圖，其結(jié)果如圖3所示。

圖3 2005年國家安全生產(chǎn)事故熱力圖

4 安全生產(chǎn)事故時空分析

根據(jù)第3節(jié)中描述的方法，在國家安監(jiān)局提供的2000—2015年的國家安全生產(chǎn)事故數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上，獲得每個安全生產(chǎn)事故記錄的空間位置信息，并循環(huán)生成2000—2015年每年度區(qū)間內(nèi)的安全生產(chǎn)事故死亡人數(shù)的空間分布熱力圖，用于對國家安全生產(chǎn)事故按年度進(jìn)行時空分析。結(jié)果如圖4所示，借助圖4對2000—2015年國家安全生產(chǎn)事故進(jìn)行時空分析，可以得到以下結(jié)論：2000—2002年，安全生產(chǎn)事故呈明顯的上升趨勢，事故發(fā)生地點(diǎn)的空間范圍逐漸擴(kuò)大，逐漸從中國中部、西南擴(kuò)大到中國東北、東部和東南沿海區(qū)域。2003—2007年安全生產(chǎn)事故涉及空間區(qū)域一直居高不下，其中死亡人數(shù)較多的重大事故集中分布在山西、河北、河南、重慶和貴州。從2008年開始，國家安全生產(chǎn)事故呈現(xiàn)逐漸下降趨勢，發(fā)生安全生產(chǎn)事故的空間區(qū)域逐漸減小，死亡人數(shù)較多的重大事故逐漸減少。截止2015年，安全生產(chǎn)事故空間分布區(qū)域已縮減到市級行政區(qū)域，主要集中在哈爾濱、西安、鄭州、南京、長沙、廣州等城市周圍，需要加強(qiáng)對這些重點(diǎn)事故易發(fā)區(qū)域的安全管理和預(yù)防工作。

圖4 2000—2015年國家安全生產(chǎn)事故熱力圖

5 結(jié)束語

本文針對現(xiàn)有國家安全生產(chǎn)事故數(shù)據(jù)系統(tǒng)的缺陷，設(shè)計(jì)了新的國家安全生產(chǎn)事故時空分析決策支持系統(tǒng)，將空間位置信息擴(kuò)展到數(shù)據(jù)庫中，采用百度在線地址解析服務(wù)和百度地圖熱力圖表達(dá)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了國家安全生產(chǎn)事故數(shù)據(jù)空間可視化。本文提出的國家安全生產(chǎn)事故時空分析方法，可以將空間信息擴(kuò)展到安全生產(chǎn)事故數(shù)據(jù)庫中，使安全生產(chǎn)事故數(shù)據(jù)同時具備時間和空間特性，利用百度熱力圖可視化技術(shù)可以將某一時間區(qū)間內(nèi)的安全生產(chǎn)事故數(shù)據(jù)進(jìn)行空間表達(dá)，基于多個時間區(qū)間內(nèi)的事故數(shù)據(jù)熱力圖，便可以方便快速地對不同時間區(qū)間內(nèi)安全生產(chǎn)事故進(jìn)行時空變化分析，有助于快速發(fā)現(xiàn)事故的易發(fā)地區(qū)和空間分布變化趨勢，為政府安全生產(chǎn)事故管理和預(yù)防工作提供決策支持。

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[責(zé)任編輯：張德福]

The spatial-temporal analysis technologies of national production safety accidents based on Baidu map

HUANG Ying1, GUO Mingqiang2, XIE Zhong2,WU Liang2

(1.Wuhan Zondy Cyber Technology Ltd., Co., Wuhan 430074，China;2.School of Information & Engineering, China University of Geosciences, Wuhan 430074,China)

The information management and analysis of national production safety accident is an important work of state assets and public security. This paper aims at solving the issue in the spatial analysis of the national production safety accident information management. Based on the National Safety Supervision Bureau for the 2000-2015 year national production safety accident data, this paper focuses on the accident online analytical technique based on Baidu online address analysis service, and makes the spatio-temporal analysis of national production safety accidents by using Baidu map thermodynamic diagram visualization technology. The purpose of this study is to provide a decision support for the government management and prevention from safety accidents.

safety production; safety accident; spatial-temporal analysis; decision support; map

著錄：黃穎,郭明強(qiáng),謝忠，等.基于百度地圖的國家安全生產(chǎn)事故時空分析技術(shù)[J].測繪工程，2017，26(11)：37-40.

10.19349/j.cnki.issn1006-7949.2017.11.008

2016-11-01

中國博士后科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2014M552115)；中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(CUGL140833) ；國家“十二五”科技支撐計(jì)劃(2011BAH06B04)

黃 穎 (1981-)，女，高級工程師，博士后.

郭明強(qiáng) (1984-)，男，講師，博士后.

P208

A

1006-7949(2017)11-0037-04