GIS在城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用探討

摘 要：本文在簡(jiǎn)單闡述了城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的必要性和GIS技術(shù)應(yīng)用在該系統(tǒng)中的特殊意義后，探討了城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)中對(duì)GIS的功能需求及技術(shù)要求，并提出了GIS中空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方案，最后對(duì)GIS技術(shù)在未來(lái)的應(yīng)用作了展望。

關(guān)鍵詞：GIS；城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)；空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

中圖分類(lèi)號(hào)：P208；TU992

我國(guó)正處于一個(gè)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的時(shí)期，但近年來(lái)發(fā)生的一系列公共突發(fā)災(zāi)害嚴(yán)重破壞了城市的發(fā)展和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。在面臨著這些各種各樣的突發(fā)災(zāi)害事件時(shí)，需要政府職能部門(mén)及時(shí)準(zhǔn)確的了解事件情況，高效合理的利用現(xiàn)有資源，將相關(guān)的不同警種和各職能部門(mén)有機(jī)的聯(lián)合起來(lái)，為市民提供更快捷、更有效的緊急調(diào)度、救助等服務(wù)。城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)（Urban Emergency Response System，UERS）就此應(yīng)運(yùn)而生，它可以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一接警、統(tǒng)一指揮、聯(lián)合行動(dòng)，為市民提供緊急救援服務(wù)和城市公共安全保障。

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）是一項(xiàng)以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的輸入、存儲(chǔ)、查詢、分析、表達(dá)地理的綜合性技術(shù)，將該技術(shù)運(yùn)用在城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)中，可以十分方便的對(duì)地圖進(jìn)行輸入、輸出，并能通過(guò)對(duì)地理空間多因素的綜合分析，迅速的獲取滿足各種應(yīng)用需求的信息，其強(qiáng)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(jì)算機(jī)在城市應(yīng)急處理方面帶來(lái)了新的曙光。

1 城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)中對(duì)GIS的功能需求及技術(shù)要求

1.1 功能需求分析

城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)主要由報(bào)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(yīng)急資源的分布情況，為應(yīng)急事件提供直觀快速的輔助決策信息，有效的縮短應(yīng)急事故件從接警到出警的時(shí)間以及事故處理中資源調(diào)度分配的時(shí)間。因此對(duì)GIS在城市應(yīng)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(duì)報(bào)警電話的定位和案發(fā)地點(diǎn)的定位。其中對(duì)報(bào)警電話的定位可根據(jù)電信網(wǎng)路特有的三字段信息來(lái)進(jìn)行。案發(fā)地點(diǎn)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(guò)GPS終端機(jī)發(fā)送的經(jīng)緯度信息，將GPS終端機(jī)所處的實(shí)際位置直觀的顯示在電子地圖上，以便對(duì)各個(gè)GPS終端的動(dòng)態(tài)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的掌握。案件發(fā)生時(shí)，指揮人員可以根據(jù)GIS系統(tǒng)顯示的GPS動(dòng)態(tài)信息對(duì)所裝備GPS終端機(jī)的車(chē)輛或者人員進(jìn)行調(diào)度；

（3）資源調(diào)度。應(yīng)急事件的發(fā)生需要各種不同的應(yīng)急資源，利用GIS系統(tǒng)的指導(dǎo)參考下進(jìn)行應(yīng)急資源的調(diào)度，合理利用應(yīng)急資源；

（4）地圖打印。系統(tǒng)可將事件發(fā)生現(xiàn)場(chǎng)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(lái)，以便分析應(yīng)急事件時(shí)有足夠的直觀地圖資源資料；

（5）電子地圖維護(hù)。電子地圖上反映的是一個(gè)地域?qū)嶋H地理情況，實(shí)際地理情況在不斷的變化，為了讓電子地圖更真實(shí)的反映實(shí)際地理，需要及時(shí)的對(duì)電子地圖進(jìn)行維護(hù)更新。

1.2 總體技術(shù)要求

城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)中GIS的建設(shè)，需要按照公安部的規(guī)范和要求，采用經(jīng)緯度和公安機(jī)關(guān)統(tǒng)一的警用地圖標(biāo)號(hào)，需充分反映城市的街道、政府機(jī)構(gòu)、學(xué)校、醫(yī)院、大型文化體育旅游場(chǎng)所、公安警力等信息的圖形與數(shù)據(jù)。其主要的技術(shù)要求如下：

（1）具備快速尋找最佳路徑功能。即有來(lái)電報(bào)警時(shí)，地圖除自動(dòng)顯示報(bào)警電話的位置外，還能快速搜索出處理單位至報(bào)警點(diǎn)或事發(fā)點(diǎn)的最佳路徑；

（2）報(bào)警電話進(jìn)入后，通過(guò)電話用戶資料傳送，查詢相關(guān)信息，在地圖上顯示報(bào)警電話的位置，若案發(fā)地址和報(bào)警點(diǎn)不在同一位置，GIS可以自動(dòng)快速直觀地顯示報(bào)警點(diǎn)以及周?chē)南嚓P(guān)信息；

（3）系統(tǒng)需提供GPS接口，可接入GPS的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并在地圖上顯示移動(dòng)警車(chē)的實(shí)時(shí)位置及實(shí)時(shí)運(yùn)行軌跡；

（4）與預(yù)案系統(tǒng)配合，生成事件處理方案，輔助指揮調(diào)度人員進(jìn)行決策。

2 GIS空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)

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(huì)和人文經(jīng)濟(jì)景觀的地理空間數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)龐大且繁多，當(dāng)系統(tǒng)打開(kāi)圖層很多，或者當(dāng)一幅單個(gè)圖層其數(shù)據(jù)量較大時(shí)，其顯示速度就會(huì)受到一定的影響，這形成了限制系統(tǒng)性能的一個(gè)瓶頸。通過(guò)實(shí)際業(yè)務(wù)分析得出GIS的一些基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)在各應(yīng)用端無(wú)需完全同步，且這些數(shù)據(jù)更新周期相對(duì)較長(zhǎng)，所以可以把這些數(shù)據(jù)以文件的形式存放在本地各應(yīng)用端。而對(duì)于臺(tái)站等專(zhuān)業(yè)業(yè)務(wù)地理數(shù)據(jù)則采用空間數(shù)據(jù)庫(kù)或直接以帶有坐標(biāo)位置的關(guān)系數(shù)據(jù)方式存放在數(shù)據(jù)庫(kù)中，從而實(shí)現(xiàn)這些專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)的共享與一致。這樣既能有效的適應(yīng)現(xiàn)有的設(shè)施條件，又能滿足數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程的數(shù)據(jù)一致性和完整性要求。同時(shí)，由于中心數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)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(hù)、硬件設(shè)備的成本，也提供了地圖的快速響應(yīng)和平滑漫游性能。

對(duì)于本地存儲(chǔ)，采用的保存方式是：每個(gè)GIS應(yīng)用模塊將從網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)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(méi)有新版本的地圖時(shí)，GIS應(yīng)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(yùn)行速度，減輕網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)。在此基礎(chǔ)上的刷新原則是：所有的GIS應(yīng)用模塊的地圖數(shù)據(jù)可由系統(tǒng)自動(dòng)從網(wǎng)絡(luò)地圖數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器獲得。當(dāng)GIS應(yīng)用模塊探測(cè)到服務(wù)器的地圖數(shù)據(jù)有更新版本時(shí)，會(huì)自動(dòng)提示用戶是否需要更新地圖數(shù)據(jù)，用戶確認(rèn)后GIS應(yīng)用模塊自動(dòng)完成地圖的更新，并自動(dòng)更新自己的地圖版本號(hào)。

Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)是目前業(yè)內(nèi)伸縮性最好、功能最齊全的數(shù)據(jù)庫(kù)。因此本系統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)服務(wù)將所有地圖數(shù)據(jù)放入Oracle中統(tǒng)一存儲(chǔ)，體現(xiàn)了GIS地圖數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的應(yīng)用。數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的地圖數(shù)據(jù)資源存放在Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)中，所有地圖數(shù)據(jù)都由Oracle系統(tǒng)進(jìn)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(jié)束語(yǔ)

城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)于城市安全的意義是十分重大的，它能對(duì)各類(lèi)突發(fā)事件做出快速響應(yīng)和應(yīng)急處理，雖然GIS技術(shù)的加入與實(shí)現(xiàn)為城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的完善做出了一定的貢獻(xiàn)，在一定程度上提高了城市應(yīng)急管理相關(guān)部門(mén)的現(xiàn)代化指揮決策水平。但是隨著對(duì)城市應(yīng)急需求不斷的擴(kuò)大，對(duì)GIS的應(yīng)用要求也將會(huì)更高，我們還可以在以下幾個(gè)方面做進(jìn)一步的改進(jìn)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(jí)搜索技術(shù)、啟發(fā)式搜索技術(shù)以及多目標(biāo)化技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)GIS中對(duì)最優(yōu)路徑的搜索；

（2）加入訓(xùn)練模塊，實(shí)時(shí)模擬受災(zāi)、減災(zāi)等技術(shù)的演練，加強(qiáng)城市應(yīng)急的相對(duì)速度和搶險(xiǎn)救災(zāi)救援能力；

（3）結(jié)合遙感、三維仿真技術(shù)以獲取對(duì)事件現(xiàn)場(chǎng)的更直觀了解，顯示高清晰的遙感影像數(shù)據(jù)。

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作者簡(jiǎn)介：郭美（1980-），廣西柳州人，講師，碩士，研究方向：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)。

作者單位：湘南學(xué)院，湖南郴州 423000

基金項(xiàng)目：湖南省教育廳科學(xué)研究項(xiàng)目——基于GIS的城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的核心技術(shù)研究，湘財(cái)教指[2011]91號(hào)（項(xiàng)目編號(hào)：11C1183）；湖南省教育廳科學(xué)研究項(xiàng)目——基于多類(lèi)標(biāo)決策樹(shù)和場(chǎng)景映射的多源圖像恢復(fù)算法研究，湘財(cái)教指[2011]91號(hào)（項(xiàng)目編號(hào)：11C1182）。