測繪應急保障三維地理信息與任務規劃系統設計與實現

周衛鋒

【摘 要】三維地理信息與任務規劃系統作為新疆測繪應急指揮平臺，是新疆測繪應急保障體系建設項目的重要組成部分。本文圍繞地理信息服務，介紹測繪應急保障三維地理信息與任務規劃系統的設計思路與實現方法。

【關鍵詞】測繪應急保障;地理信息系統;測繪應急指揮平臺

中圖分類號： P205文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）13-0220-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.13.104

Design and Implementation of Mapping Emergency Support 3d Geographic Information and Task Planning System

ZHOU Wei-feng

（Basic geographic information center of xinjiang uygur autonomous region，Urumqi 830002，China）

【Abstract】As an emergency command platform for surveying and mapping in xinjiang uygur autonomous region，3d geographic information and task planning system is an important part of the construction project of the emergency support system for surveying and mapping in xinjiang.Based on geographic information service， this paper introduces the design idea and implementation method of 3d geographic information and task planning system for emergency support of surveying and mapping.

【Key words】Mapping emergency support; Geographic information system; Mapping emergency command platform

0 引言

新疆作為我國西北的門戶，重要的政治、經濟和文化樞紐，聯通中亞、歐洲、中東與俄羅斯，是對外開放的橋頭堡，是新絲綢之路經濟帶建設的重中之重;新疆地緣環境十分復雜，與八個國家接壤、邊境線長，加之反恐維穩形勢嚴峻，戰略安全十分重要;新疆地域遼闊，自然環境復雜，地震、洪水、泥石流等突發性自然災害時有發生，造成人員傷亡、財產損失和資源的破壞。因此，新疆加強測繪應急保障具有十分重要的意義，三維地理信息與任務規劃系統建設作為測繪應急指揮平臺，是新疆測繪應急保障體系建設的重要內容。

1 建設目標

通過三維地理信息與任務規劃系統建設，開發三維測繪應急保障決策和二維應急測繪指揮調度兩大子系統，提升測繪應急保障能力，形成預案制定、災情研判、決策部署、應急救援、災情評估、災后重建一套完整的測繪應急保障體系。

2 技術特點簡述

三維測繪應急保障決策子系統基于Skyline建設（C/S結構）;開發基礎應用、空間分析、專題分析和應急指揮方案編制等功能模塊，用于應急指揮輔助決策、應急方案展示、應急區域的高分辨率和高精度的影像和三維模型快速加載。

二維應急測繪指揮調度子系統基于瀏覽器/服務器（Browser/Server， B/S）結構建設;開發地圖展示、應急任務、應急會商、位置監控、人員管理、設備管理、地名搜索和現場信息接入等功能模塊。用于應急指揮調度、應急隊伍監控以及應急的在線會商。

兩個子系統形成互補，三維重在數據和方案展示，二維重在實時在線調度監控。

3 設計路線與總體構架

三維地理信息與任務規劃系統采用對應急體系整體需求進行細節拆分后，再進行功能組合模塊化的設計路線。系統的整體規劃、功能設計是從測繪應急保障體系全局的視角下進行考慮，由實際應用出發，根據工作分工特點，分別基于三維系統數據展示、分析的優勢以及二維系統資源占用少、運行速度快的特點進行雙系統設計。整個系統開發的過程是由應急數據庫建設向具體功能實現過渡的。

三維地理信息與任務規劃系統自下而上可劃分為五個層次，即基礎層、數據層、平臺層、應用層和接入層。系統軟件設計采用分層架構技術，以功能特點劃分層次，以測繪應急保障預案為導向，以實際業務需求細化平臺組件的顆粒度，采用標準化接口、組件化的結構和分層架構的設計來保證系統可擴展性，可在基礎平臺上自行擴展系統功能，總體構架如圖1所示。

3.1 基礎層

基礎層包括硬件部分和軟件部分，分別是服務器設施、輸入/輸出設備、數據庫存儲設備、網絡設備、網絡安全設施等，和保障運行的操作系統、管理軟件等。信息化基礎設施為整個系統提供了良好的平臺保障，從系統運行的穩定性、備份、高效管理和快速傳輸，提供了安全、高效和穩定的運行環境。

3.2 數據層

數據層是系統的核心。除本系統自建的應急數據庫數據外，還使用了基礎地理信息數據庫、控制成果數據庫、原始影像數據庫、測繪檔案資料數據庫、應急遙感數據庫、三維地理信息數據庫、專題應用數據庫和自治區公共服務平臺數據的數據體系，借助各數據庫管理系統及公共服務平臺提供的接口，進行數據的提取及整合，為整個應急系統的運轉提供數據支撐。

3.3 平臺層

平臺層是系統使用的各數據庫的管理系統和自治區公共服務平臺和在此基礎上形成的處理、集成、管理、維護、更新、組織和發布平臺，以及二、三維開發環境和管理工具等，構成了地理信息系統運行的底層技術支撐環境。基于新疆地理信息公共服務平臺、ArcGIS二維平臺以及Skyline三維平臺開發，是實現整個應用的基礎和框架。

3.4 應用層

該層建立在平臺層基礎之上，是三維地理信息與任務規劃系統的具體實現，由測繪應急保障決策子系統、應急測繪保障指揮調度子系統、應急保障儲備工作等組成。

3.5 接入層

該層建立在三維地理信息與任務規劃系統應用的基礎之上，為黨委、政府及應急相關部門提供接入服務。

4 項目實現

測繪應急保障三維地理信息與任務規劃系統通過測繪應急保障決策子系統的開發完成，實現了基礎操作、基礎應用、空間分析、地質災害、應急指揮方案編制等功能模塊。是對DEM、三維模型、高分影像、無人機影像、地質災害數據、空間矢量數據、二維地圖、專題統計等數據的高效整合、科學規劃及合理利用，由于采用了標準化接口和模塊化設計，從而使界面和功能分離，可以靈活定制化系統界面，新建的功能模塊可以靈活加入，保證了系統可擴展性。

應急測繪保障指揮調度子系統建設，由基礎層、數據層、服務層和應用層四部分組成。基于Web服務的方式實現軟件功能和數據的重用，保證了系統安全，方便應用程序集成。基于系統提供的Web服務，實現應急任務下達、接收及管理功能的應急任務模塊;在線會商并提供態勢符號標繪、應急符號標繪、快速出圖和會商方案管理等功能的應急會商模塊;應急設備及人員管理、位置監控、軌跡跟蹤的位置監控模塊;還有包括現場信息接入等依據實際需求定制化的功能服務模塊，保證了系統的可擴展性和靈活性。

5 結論

測繪應急保障三維地理信息與任務規劃系統設計與實現讓新疆測繪應急保障體系形成了一個整體，各類數據庫、應急設備、應急資源及應急人員圍繞由系統構建的指揮中心統一調度運行，由系統提供的應急指揮、輔助決策支持、人員裝備調度、應急數據資源共享服務等一系列關鍵技術，進行有目的、有計劃、有序的測繪應急保障工作。在“塔什庫爾干縣地震”、“精河縣地震”、“葉城縣泥石流”等自然災害的測繪應急保障中，運用該系統為各級黨委、政府、應急辦和民政部門及時提供地理信息服務，為科學決策、搶險救災、災情評估及災后重建等提供有力支持，滿足各級黨委政府和相關部門的多方需求。

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