基于地理信息技術(shù)的自然災(zāi)害應(yīng)急管理系統(tǒng)建設(shè)探討

□陽俊袁如金，2劉暢

（1.黑龍江地理信息工程院，黑龍江哈爾濱150081；2.武漢大學(xué)測繪遙感信息工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北武漢430079）

基于地理信息技術(shù)的自然災(zāi)害應(yīng)急管理系統(tǒng)建設(shè)探討

□陽俊1袁如金1，2劉暢1

（1.黑龍江地理信息工程院，黑龍江哈爾濱150081；2.武漢大學(xué)測繪遙感信息工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北武漢430079）

利用地理信息技術(shù)，將各類空間地理信息數(shù)據(jù)、應(yīng)急物資儲備信息、救災(zāi)設(shè)備和隊(duì)伍信息等重要防災(zāi)應(yīng)急信息數(shù)據(jù)進(jìn)行有機(jī)整合。通過防災(zāi)應(yīng)急管理平臺將災(zāi)害發(fā)生的區(qū)域、急避難安置場所以及災(zāi)害自救知識等公眾信息在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布。利用系統(tǒng)的空間信息管理和分析能力為日常管理、應(yīng)急指揮、應(yīng)急救援以及災(zāi)后恢復(fù)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

自然災(zāi)害；地理信息系統(tǒng)；應(yīng)急管理

引言

中國是世界上遭受自然災(zāi)害最嚴(yán)重的國家之一，我國目前已經(jīng)成為繼日本和美國之后，世界上第三個(gè)受災(zāi)極為嚴(yán)重的國家。在突發(fā)的自然災(zāi)害中盡可能地減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，已成為各級政府和防災(zāi)應(yīng)急管理部門的首要任務(wù)。自然災(zāi)害應(yīng)急管理作為整個(gè)防災(zāi)應(yīng)急管理平臺的一個(gè)重要功能，它整合了各類基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、應(yīng)急物資儲備信息、救災(zāi)設(shè)備和隊(duì)伍信息等重要防災(zāi)應(yīng)急信息數(shù)據(jù)，當(dāng)自然災(zāi)害突發(fā)時(shí)，能夠快速分析出防災(zāi)救災(zāi)重要信息（如災(zāi)害發(fā)生的區(qū)域、急避難安置場所、應(yīng)急物資儲備、救災(zāi)設(shè)備分布、救援路線制定等），為政府和災(zāi)害管理部門快速評估災(zāi)害損失、科學(xué)部署救災(zāi)計(jì)劃提供技術(shù)平臺支持。本文將從自然災(zāi)害應(yīng)急管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程、功能需求和系統(tǒng)設(shè)計(jì)這幾個(gè)方面來介紹系統(tǒng)的建設(shè)過程。

1.系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程

自然災(zāi)害應(yīng)急管理作為一個(gè)新興的綜合性的管理學(xué)科，涉及多個(gè)專業(yè)知識集成，根據(jù)目前常見的針對自然災(zāi)害和突發(fā)事件的應(yīng)急管理分析，系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程如下圖：

圖1 系統(tǒng)應(yīng)急管理業(yè)務(wù)流程

2.系統(tǒng)功能需求

自然災(zāi)害應(yīng)急管理系統(tǒng)具備以下的功能：

1）信息收集

通過在相關(guān)部門、地點(diǎn)的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)收集自然災(zāi)害的詳細(xì)信息，將收集到的各種信息傳輸?shù)叫畔R聚點(diǎn)（應(yīng)急管理中心）。

2）信息表現(xiàn)

應(yīng)急管理系統(tǒng)使用直觀而準(zhǔn)確的信息表現(xiàn)形式，為指揮員進(jìn)行指揮調(diào)度和輔助決策提供幫助。利用地理信息系統(tǒng)在基礎(chǔ)地理信息底圖上疊加自然災(zāi)害信息圖層，將應(yīng)急管理所涉及的信息（如災(zāi)害態(tài)勢、應(yīng)急救援指揮相關(guān)資源分布、應(yīng)急方案等）在基礎(chǔ)的空間地理圖形上形象地表現(xiàn)出來，便于指揮和決策人員直觀地進(jìn)行形式判斷、形成決策或進(jìn)行資源調(diào)度。

3）信息調(diào)度

通過信息的匯聚顯示，為指揮中心的指揮決策人員的決策和調(diào)度提供數(shù)據(jù)支撐。

4）通訊和物資資源調(diào)度

應(yīng)急救援指揮是應(yīng)急管理的重要過程，通過一定的通訊手段，完成一定的人力、物力資源調(diào)度。例如警力的調(diào)度、救災(zāi)物資和設(shè)施調(diào)度、對事件現(xiàn)場的疏導(dǎo)和部署，等等。

5）輔助分析決策

在應(yīng)急救援指揮過程中，提供一些邏輯分析模型、統(tǒng)計(jì)模型或預(yù)案，以及案例庫中的參考案例，幫助指揮員進(jìn)行理性決策；同時(shí)，應(yīng)急信息系統(tǒng)還應(yīng)記錄下整個(gè)指揮調(diào)度的過程，形成完整案例，豐富案例庫，為實(shí)現(xiàn)知識化、智能化的危機(jī)管理作積累。

6）事件跟蹤系統(tǒng)

基于現(xiàn)場、各對口責(zé)任部門和協(xié)同單位獲得的信息，通過信息標(biāo)注，匯聚至主中心并通過主中心合成與分發(fā)，以地理信息為背景，圖形化展示為主的應(yīng)急事件動態(tài)綜合信息系統(tǒng)。

7）輔助決策系統(tǒng)

基于知識庫和預(yù)案系統(tǒng)，通過會商系統(tǒng)進(jìn)行專業(yè)磋商，通過態(tài)勢合成評估事件后果和事件發(fā)展趨勢，通過推演模式論證預(yù)設(shè)方案的信息化系統(tǒng)。

8）指令系統(tǒng)：下達(dá)首長決心，跟蹤指令下達(dá)后的信息反饋，進(jìn)行效果評估。

3.系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)設(shè)置

系統(tǒng)采用C/S和B/S混合架構(gòu)體系設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)存儲在服務(wù)端，用戶通過客戶端軟件登錄到系統(tǒng)，基于數(shù)據(jù)安全和方便應(yīng)用的原則，需要對每個(gè)使用系統(tǒng)登錄的用戶進(jìn)行登記和權(quán)限分配，不同權(quán)限的用戶使用相應(yīng)的系統(tǒng)功能。

通過設(shè)置系統(tǒng)所采用的基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫和標(biāo)繪圖形數(shù)據(jù)源，可以使系統(tǒng)能夠支持各種類型的數(shù)據(jù)，并且可以支持用戶自定義的一些專題圖，如洪水風(fēng)險(xiǎn)圖、氣象統(tǒng)計(jì)圖、人口分布圖、污染物排放區(qū)域分布圖等各種類型的地圖。

3.2 地圖管理

1）地圖瀏覽

地圖瀏覽的基本操作，包括選擇、放大、縮小、漫游、全屏、索引圖、量算長度、量算面積功能。

2）地圖切換

同一個(gè)地區(qū)存在各種類型的專題信息數(shù)據(jù)，例如行政區(qū)劃圖、人口分布圖、消防設(shè)施分布圖、洪水風(fēng)險(xiǎn)圖、衛(wèi)星氣象云圖、航拍地圖等等，這些都是防災(zāi)應(yīng)急的重要參考資料，在系統(tǒng)中可以在任何區(qū)域的各種地圖中切換，以分析各種可能發(fā)生的災(zāi)害影響和次生災(zāi)害。

3）圖層管理

控制當(dāng)前地圖中各圖層是否可以顯示、專題圖是否顯示，以及調(diào)整圖層之間的顯示順序，方便地圖瀏覽者控制地圖顯示內(nèi)容和風(fēng)格。

4）地圖標(biāo)繪

能夠根據(jù)不同災(zāi)害類型在地圖上繪制各種圖形、圖標(biāo)。動態(tài)加載相應(yīng)的圖標(biāo)來表示災(zāi)害種類和級別。

5）查詢定位

屬性查詢是主要的地理信息查詢方式，通過坐標(biāo)定位可以快速達(dá)到指定的區(qū)域。

6）附加資料

根據(jù)需要，可以在地圖上標(biāo)繪的圖標(biāo)或圖形附加多媒體信息，例如實(shí)景圖片、視頻影像、文檔等，并且能夠添加描述信息。

7）打印輸出

根據(jù)需要可以直接打印地圖，同時(shí)也可以通過布局設(shè)置打印范圍來進(jìn)行地圖打印。

3.3 自然災(zāi)害事件管理

1）事件類型管理

災(zāi)害類型管理是對災(zāi)害類型和與災(zāi)害類型相關(guān)的災(zāi)害種類進(jìn)行添加、修改、刪除和描述等操作，并將結(jié)果信息統(tǒng)一保存在數(shù)據(jù)庫中。

2）災(zāi)害事件管理

事件管理是指對災(zāi)害事件的統(tǒng)一管理，包括災(zāi)害事件登記、刪除、修改、地圖定位以及災(zāi)害事件詳細(xì)信息瀏覽，災(zāi)害事件信息發(fā)布。如下圖2所示：

圖2 應(yīng)急事件管理

3.4資源管理

1）應(yīng)急機(jī)構(gòu)管理

應(yīng)急機(jī)構(gòu)管理是指對涉及應(yīng)急事件的各種設(shè)施結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一管理，分為應(yīng)急機(jī)構(gòu)類型管理和具體應(yīng)急機(jī)構(gòu)管理，可以根據(jù)具體情況增刪應(yīng)急機(jī)構(gòu)類型以及各個(gè)類型下面的應(yīng)急管理單位。

2）應(yīng)急物資管理

應(yīng)急物資管理是指應(yīng)急領(lǐng)域的各個(gè)環(huán)節(jié)所涉及到的各種類型物資的統(tǒng)一管理。應(yīng)急物資分為：食品、生活用品、救生器材和救災(zāi)物資四大類型，用戶可以根據(jù)需要添加刪除物資類型。

3.5 輔助分析

圖3 應(yīng)急事件輔助分析

1）緩沖區(qū)分析

通過緩沖區(qū)分析可以分析災(zāi)害影響的范圍和程度；通過對范圍內(nèi)的各類信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以查到災(zāi)害影響的人口、房屋等信息，為災(zāi)害的評估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等。如下圖3所示：

2）網(wǎng)絡(luò)分析

網(wǎng)絡(luò)分析可以進(jìn)行故障分析，分析功能和統(tǒng)計(jì)功能都能為規(guī)劃設(shè)計(jì)、故障排除、項(xiàng)目工程預(yù)算等提供決策依據(jù)。例如最佳路徑分析可以在路網(wǎng)中幫助用戶找到所用距離最短、所用時(shí)間最少的行車路線，為搶險(xiǎn)救災(zāi)和人員疏散提供技術(shù)支持。

4.結(jié)語

通過將地理信息技術(shù)和災(zāi)害應(yīng)急管理相結(jié)合，使得災(zāi)害應(yīng)急管理變得空間可視化。本文介紹自然災(zāi)害應(yīng)急管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程、功能需求和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，希望能為從事自然災(zāi)害應(yīng)急管理系統(tǒng)研發(fā)的工作者提供一些方法和思路。

【1】謝禮立，溫瑞智.數(shù)字減災(zāi)系統(tǒng)[J]．自然災(zāi)害學(xué)報(bào)，2000（2）:1-9.

【2】王廷，曹俊茹，袁興明.基于GIS的城市防災(zāi)減災(zāi)決策系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].山東：山東理工大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2012（1）:37-40.

【3】葉義華，徐夢國，葉義成等.城市防災(zāi)工程[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2001.

【4】王紹玉，馮百俠.城市災(zāi)害應(yīng)急與管理[M].重慶：重慶出版社，2005.1.

【5】歐其健.淺談地理信息應(yīng)急服務(wù)能力的提高[J].測繪與空間地理信息，2012，35（6）：127-129.

陽俊（1982年——），男，湖北仙桃人，工程師，學(xué)士，主要從事攝影測量與地理信息系統(tǒng)等方面的應(yīng)用和研究工作。

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2095-7319（2014）04-0071-04