基于ArcGIS Server的應(yīng)急服務(wù)地理信息系統(tǒng)研究

吳 琳 吳 珺

（1.江西省基礎(chǔ)測繪院 江西南昌 330001；2.江西省基礎(chǔ)地理信息中心 江西南昌 330046）

1 引言

上世紀(jì)后半葉開始，隨著世界人口激增、資源短缺、生態(tài)破壞、環(huán)境惡化等問題的出現(xiàn)，人類面臨日益嚴(yán)峻的公共安全問題。進(jìn)入新世紀(jì)，自然災(zāi)害、事故災(zāi)難、公共衛(wèi)生災(zāi)害、社會安全災(zāi)害等突發(fā)公共事件對人類的侵襲有愈演愈烈之勢。未來20年是我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期，城市化、新型工業(yè)化以及全球化進(jìn)程將進(jìn)一步加快，公共安全問題發(fā)生頻度將進(jìn)一步增加?？臻g地理信息技術(shù)在業(yè)務(wù)直觀化、預(yù)警、跟蹤、調(diào)度、分析等應(yīng)用方面可有效擴(kuò)展人們的視野范圍，對突發(fā)公共事件的應(yīng)急救援指揮決策起到重要的輔助作用，對公共安全事業(yè)的發(fā)展有著十分重要的意義。同時(shí)因其固有的優(yōu)勢，應(yīng)急管理工作的許多業(yè)務(wù)需求可以甚至必須在GIS的支持下才能實(shí)現(xiàn)。

2 系統(tǒng)目標(biāo)

應(yīng)急服務(wù)地理信息系統(tǒng)是實(shí)施應(yīng)急預(yù)案的工具，是基于GIS、GPS、RS 和應(yīng)急信息資源的多網(wǎng)整合，軟硬件結(jié)合的應(yīng)急保障技術(shù)平臺，平臺能夠解決下列問題：

（1）準(zhǔn)確及時(shí)地獲得突發(fā)公共事件現(xiàn)場信息，提高信息的空間精確性。

（2）確保有關(guān)地區(qū)和部門間的通信聯(lián)絡(luò)暢通，滿足圖像傳輸、視頻監(jiān)控和指揮調(diào)度等功能需要。

（3）提高現(xiàn)有應(yīng)急預(yù)案的可用性和使用效率，方便預(yù)案檢索、快速啟動(dòng)和應(yīng)用。

（4）掌握重大危險(xiǎn)源、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施以及重點(diǎn)防護(hù)目標(biāo)的空間分布和運(yùn)行狀況信息，動(dòng)態(tài)監(jiān)測，分析風(fēng)險(xiǎn)隱患，對可能發(fā)生的突發(fā)公共事件進(jìn)行預(yù)測預(yù)警。

（5）協(xié)調(diào)指揮應(yīng)急救援，提供對專業(yè)隊(duì)伍、儲備物資、救援裝備和醫(yī)療救護(hù)等應(yīng)急資源的動(dòng)態(tài)管理，并進(jìn)行應(yīng)急功效評價(jià)。

3 系統(tǒng)實(shí)施

3.1 軟件環(huán)境

數(shù)據(jù)庫：SQL Server 2008

GIS平臺：ArcGIS Server

前臺展示：Flex 4.6

后臺服務(wù)：Web Service

開發(fā)工具：Adobe Flash Builder 4.6，Microsoft Visual Studio 2010

3.2 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

1）RIA。RIA（Rich Internet Applications）富互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,具有高度互動(dòng)性、豐富用戶體驗(yàn)以及功能強(qiáng)大的客戶端，運(yùn)行速度較快。

2）Flex。Flex是一個(gè)高效、免費(fèi)的開放源框架，可用于構(gòu)建具有表現(xiàn)力的Web 應(yīng)用程序，運(yùn)行時(shí)跨瀏覽器、桌面和操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一致的部署，是典型的RIA 運(yùn)用。

3）ArcGIS Server 服務(wù)。系統(tǒng)將事發(fā)地及相關(guān)處置單位信息通過ArcGIS 以服務(wù)的形式進(jìn)行發(fā)布，通過GIS 服務(wù)器對服務(wù)進(jìn)行管理。如圖一。

4）WebGIS。Web-GIS（網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)）指基于Internet 平臺，客戶端應(yīng)用軟件采用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，運(yùn)用在Internet 上的地理信息系統(tǒng)。一般由多主機(jī)，多數(shù)據(jù)庫和多個(gè)客戶端以分布式連接在Internet 上而組成。系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)了地理數(shù)據(jù)的可視化和空間分析。如圖二。

圖一

圖二

5）多源信息融合。系統(tǒng)調(diào)用天地圖地圖作為基礎(chǔ)地圖，在空間上集成ArcGIS Server 發(fā)布的應(yīng)急服務(wù)地信息，以及GPS 跟蹤信息，事發(fā)地與處置單位的最佳路徑信息。

3.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

按照應(yīng)急服務(wù)地理信息系統(tǒng)建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)要求，按照“數(shù)據(jù)融合、設(shè)備融合、系統(tǒng)融合”的原則，使用GIS平臺導(dǎo)航，將110、122、119 接處警系統(tǒng)、視頻監(jiān)視系統(tǒng)、有線無線通訊系統(tǒng)、GPS、等各專業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行嵌入式集成，采用B/S 結(jié)構(gòu)與C/S 結(jié)構(gòu)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)擊地圖查詢的功能；將各子系統(tǒng)集成嵌入在同一平臺之上，使各個(gè)局部信息系統(tǒng)集成為一個(gè)有機(jī)的整體，在同一平臺上對各子系統(tǒng)實(shí)施操控與管理，最大程度上實(shí)現(xiàn)了信息資源共享。各級領(lǐng)導(dǎo)可在各自辦公室的終端計(jì)算機(jī)上調(diào)看所需信息。

系統(tǒng)主要由四個(gè)部分組成：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、查詢分析、統(tǒng)計(jì)分析以及系統(tǒng)維護(hù)四個(gè)大的模塊，而每個(gè)大模塊又可劃分為幾個(gè)二級模塊，其總體結(jié)構(gòu)圖如三。

4 系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)

4.1 開發(fā)設(shè)計(jì)路線

本系統(tǒng)應(yīng)用ArcGIS Server 環(huán)境進(jìn)行開發(fā)，該系統(tǒng)實(shí)施始終遵循軟件工程的規(guī)范。

圖三

4.2 系統(tǒng)特點(diǎn)

1）對象化系統(tǒng)設(shè)計(jì),系統(tǒng)所有的功能均采用先進(jìn)的系統(tǒng)建模技術(shù)，采用統(tǒng)一建模語言UML 保證系統(tǒng)與業(yè)務(wù)模型的一致性。

2）保證數(shù)據(jù)在連續(xù)空間范圍上的完整性。在地圖區(qū)域之外的數(shù)據(jù)也能夠準(zhǔn)確無誤的采集和管理。

4.3 功能設(shè)計(jì)

1）常規(guī)GIS 功能。包括地圖瀏覽、縮放、距離測量、面積測量、信息點(diǎn)取與信息匹配。

2）空間屬性查詢。系統(tǒng)采用用戶按下鼠標(biāo)左鍵拖動(dòng)繪制查詢圓（查詢圓的半徑在100米和1000米之間）的方法進(jìn)行可視化空間查詢獲知案發(fā)地周圍環(huán)境。查詢結(jié)果直觀顯示處于查詢圓內(nèi)的處警單位（治安警力、醫(yī)院、消防單位、消防水源）并以列表形式顯示相關(guān)信息。

3）最短路徑分析。系統(tǒng)計(jì)算處警單位到案發(fā)地的最短路徑，操作員根據(jù)路況信息，設(shè)置路況，即不能通過的路段，該路段以紅色醒目顯示，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算另一條相對的最短路徑，這條路徑是從所有能通過的路段里搜索到的最短路徑。

4）空間分析模擬與預(yù)警。疊加分析、緩沖區(qū)分析、服務(wù)區(qū)分析等。

5）統(tǒng)計(jì)分析。根據(jù)應(yīng)急信息生成統(tǒng)計(jì)圖標(biāo)，包括折線圖、柱狀圖、餅狀圖等。

6）應(yīng)急視頻監(jiān)控。作為構(gòu)建公共事件應(yīng)急救援平臺的一個(gè)重要內(nèi)容，應(yīng)急視頻監(jiān)控能夠?qū)κ掳l(fā)地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，方便應(yīng)急調(diào)度和指揮。

7）應(yīng)急預(yù)案管理。根據(jù)以往的知識和經(jīng)驗(yàn)，預(yù)先指定出合理的應(yīng)對預(yù)案，能在突發(fā)事件發(fā)生時(shí)火災(zāi)、暴力、交通等緊急事件，給予及時(shí)合理的部署，降低事故的危害程度。包括預(yù)案的制定，編輯和管理并能在圖上實(shí)時(shí)進(jìn)行圖形化部署。

5 總結(jié)

基于ArcGIS Server的應(yīng)急服務(wù)地理信息系統(tǒng)提供了從接報(bào)到處置的完整指揮信息處理功能，并增強(qiáng)了資源共享功能，如：為指揮中心指揮人員提供單位調(diào)度和案（事）件實(shí)時(shí)處置的參考信息監(jiān)控功能。使用了集成的GIS 地圖顯示，可以提供基于突發(fā)案（事）件的處置力量資源推薦方案，如處置隊(duì)伍位置、單位類型、人員技能和是否可及時(shí)調(diào)用，以及其它相關(guān)因素策略分析等。

[1]林盾,李建生.論突發(fā)公共事件應(yīng)急信息平臺的構(gòu)建[J].湖南科技大學(xué)學(xué)報(bào)(社會科學(xué)版) 2011,01.

[2]楊宇.突發(fā)事件社會公眾應(yīng)急能力建設(shè)研究[J],消費(fèi)導(dǎo)刊,2008,13.

[3]趙軍喜,華一新.GIS中地圖輸出的表現(xiàn)形式[J].測繪通報(bào),2001(02).

[4]肖計(jì)劃,孫群,劉海硯,周炤.地圖制圖專家知識對地理信息符號化過程的控制[J]測繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào),2007(03).

[5]王紅.從雪災(zāi)地震看我國政府公共危機(jī)管理的發(fā)展[J],城市發(fā)展研究,2008,03.

[6]王哲.ArcGIS 軟件平臺上基于基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的地圖符號化表達(dá)[J].測繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào),2008(04).

[7]鄔倫.地理信息系統(tǒng)原理、方法和應(yīng)用[M].北京：科學(xué)出版社，2001.

[8]ESRI.1994.ARC/INFO Data Management,GIS by ESRI.

[9]蔡國林,李永樹,馮德俊.ArcGIS ArcEngin 地圖符號化模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究,2006,12.

[10]楊利兵,周銘,馮燕萍,劉亞立,陳艷紅.基于ArcGIS的地圖符號庫的創(chuàng)建.科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì).[J]2007,17-22.

[11]王兆亮.基于ArcGIS Server的徐州土地管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)[J].農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息,2010,4.