基于GIS的重大危險源監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

陳德權(quán)

（1.福建省基礎(chǔ)地理信息中心，福建 福州 350003）

基于GIS的重大危險源監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

陳德權(quán)1

（1.福建省基礎(chǔ)地理信息中心，福建 福州 350003）

基于現(xiàn)有的數(shù)字漳州地理空間框架，結(jié)合GIS相關(guān)技術(shù)，設(shè)計了漳州市重大危險源監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了重大危險源專題與GIS信息的快速關(guān)聯(lián)，使重大危險源監(jiān)管更加直觀，為科學(xué)決策提供依據(jù)。

GIS；數(shù)字城市；重大危險源

1 建設(shè)思路

通過采集全市重大危險源企業(yè)的空間信息和基本信息，分析其可能引發(fā)的事故類型，對該企業(yè)進(jìn)行定級，制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案。重大危險源信息的采集通過數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)來完成，主要是對危險化學(xué)品、加油站、非煤礦山、燃?xì)?、冷凍、炸藥庫進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，形成符合重大危險源專題的空間屬性一體化的地理空間數(shù)據(jù)集。同時建立長久的數(shù)據(jù)持續(xù)更新維護(hù)機(jī)制，通過系統(tǒng)對重大危險源數(shù)據(jù)進(jìn)行增加、修改、刪除。為滿足監(jiān)控中心指揮員實時異地訪問系統(tǒng)的需要，建立基于互聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)控管理子系統(tǒng)，利用瀏覽器實現(xiàn)對危險源企業(yè)的快速查詢定位，并實時監(jiān)控現(xiàn)場情況。在發(fā)生突發(fā)事件時，可通過系統(tǒng)調(diào)用事件周邊的醫(yī)療、消防及相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案等資源實現(xiàn)快速的應(yīng)急指揮工作。

2 系統(tǒng)建設(shè)

漳州市已經(jīng)建成了數(shù)字漳州地理空間框架（以下簡稱數(shù)字漳州），依托數(shù)字漳州提供的地圖數(shù)據(jù)和功能服務(wù)接口，實現(xiàn)安監(jiān)局對各縣所轄范圍內(nèi)的危險源企業(yè)進(jìn)行管理，在地圖上能夠展示某一類危險源企業(yè)的空間分布情況，并能進(jìn)一步統(tǒng)計相關(guān)數(shù)據(jù)等功能。當(dāng)發(fā)生重大危險源事故時，可以通過系統(tǒng)快速查詢周邊的救援力量并進(jìn)行合理調(diào)度。

2.1 技術(shù)路線

采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法實現(xiàn)漳州市重大危險源信息管理系統(tǒng)的開發(fā)。這種設(shè)計方法是把系統(tǒng)作為一系列數(shù)據(jù)流的轉(zhuǎn)換，輸入數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換為期望的輸出值，通過模塊化來完成系統(tǒng)的構(gòu)建，每個模塊執(zhí)行一個功能。自頂向下逐層分解系統(tǒng)工作過程，在分解的同時結(jié)合相關(guān)的數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)字典等內(nèi)容確定系統(tǒng)功能。總體技術(shù)路線如下：

1） 根據(jù)漳州市安監(jiān)局對重大危險源企業(yè)監(jiān)管的需要，確定系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)，從而獲得系統(tǒng)總體設(shè)計的構(gòu)想。

2） 根據(jù)系統(tǒng)總體設(shè)計的構(gòu)想，推導(dǎo)出當(dāng)前系統(tǒng)相應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯，并生成數(shù)據(jù)字典和基元描述。

3） 對邏輯模型進(jìn)行系統(tǒng)功能模塊化，并對模塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，得到更為合理的軟件結(jié)構(gòu)。

4） 為目標(biāo)系統(tǒng)的功能模型作補充，如人機(jī)界面的要求等，從而完成系統(tǒng)的構(gòu)建。

在已有的成熟技術(shù)基礎(chǔ)上，引入GIS的設(shè)計思想，深入挖掘系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求，建立數(shù)據(jù)的采集及更新機(jī)制，從而確定系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫建設(shè)方案并建立重大危險源數(shù)據(jù)庫。危險源專題數(shù)據(jù)的管理采用基于元數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)管理方式。

2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

基于GIS的重大危險源監(jiān)控系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)層、系統(tǒng)層和用戶層。其中，數(shù)據(jù)層是整個系統(tǒng)運行應(yīng)用的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，統(tǒng)一存儲管理系統(tǒng)所有信息；系統(tǒng)層包括后臺管理子系統(tǒng)和瀏覽查詢子系統(tǒng)，實現(xiàn)重大危險源專題數(shù)據(jù)的采集、建庫、更新，并利用各種形式輸出信息；用戶層為使用系統(tǒng)的用戶根據(jù)不同權(quán)限進(jìn)行相應(yīng)的操作，管理員可操作業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，也可以進(jìn)行系統(tǒng)的管理，授權(quán)用戶可以管理相應(yīng)的數(shù)據(jù)，普通用戶只能進(jìn)行數(shù)據(jù)的查詢?yōu)g覽等操作。其總體架構(gòu)如圖1所示。

系統(tǒng)層為總體架構(gòu)的核心部分，在各子系統(tǒng)開發(fā)過程中充分考慮到后期的擴(kuò)充和升級，將各功能細(xì)化為若干個模塊，各模塊的設(shè)計和開發(fā)按照層次結(jié)構(gòu)組織單獨進(jìn)行，互不影響。模塊的設(shè)計采用自上而下的方法，根據(jù)用戶提供的需求，確定需求包含的信息并確定其實體屬性，再綜合具體的業(yè)務(wù)需求，針對模塊分別設(shè)計信息查詢統(tǒng)計、圖文互動方式。

圖1 系統(tǒng)總體架構(gòu)

2.3 數(shù)據(jù)庫建設(shè)

系統(tǒng)所涉及到的空間數(shù)據(jù)主要包含基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)和重大危險源專題數(shù)據(jù),其中基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)主要由數(shù)字漳州提供。作為數(shù)字城市的漳州市節(jié)點，數(shù)字漳州為漳州市各專題應(yīng)用提供了權(quán)威的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了全市專題應(yīng)用的“一張圖”。漳州市重大危險源監(jiān)控系統(tǒng)依托數(shù)字漳州提供的OGC WMTS矢量和影像地圖服務(wù)，這些基礎(chǔ)地圖數(shù)據(jù)能夠滿足對重大危險源監(jiān)控管理的需要。

系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計應(yīng)充分考慮業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的存儲管理和危險源專題空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)一體化管理的要求。系統(tǒng)采用SQL Server 2012數(shù)據(jù)庫，危險源空間數(shù)據(jù)的存儲通過geometry字段類型存儲，屬性數(shù)據(jù)則通過常規(guī)的字段類型存儲。從SQL Server 2008開始空間數(shù)據(jù)類型作為CLR系統(tǒng)類型來執(zhí)行。它增加了數(shù)據(jù)庫中的CLR類型的最大規(guī)模，提高了字段的限制，可以存儲非常復(fù)雜的空間數(shù)據(jù)。通過在關(guān)系表中存儲空間數(shù)據(jù)，能做高性能查詢，而不需要結(jié)合從多個外部獲得的數(shù)據(jù)，也在一定程度上能更直觀方便地管理系統(tǒng)的專題數(shù)據(jù)。

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

系統(tǒng)的GIS地圖瀏覽及專題數(shù)據(jù)的查詢展示采用數(shù)字漳州地理空間框架提供的二次開發(fā)接口開發(fā)實現(xiàn)。系統(tǒng)包括后臺管理子系統(tǒng)和前臺監(jiān)控管理子系統(tǒng)，前者主要用于重大危險源專題數(shù)據(jù)的管理、應(yīng)急資源管理和應(yīng)急預(yù)案的發(fā)布。后者主要實現(xiàn)危險源企業(yè)的監(jiān)控管理及應(yīng)急指揮。系統(tǒng)運行界面如圖2、圖3所示。

圖2 專題數(shù)據(jù)管理

圖3 實時監(jiān)控

4 結(jié) 語

漳州市重大危險源監(jiān)控系統(tǒng)充分利用先進(jìn)的計算機(jī)軟件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)及WebGIS技術(shù)等進(jìn)行開發(fā)，以重大危險源信息數(shù)據(jù)庫做后臺支撐，相關(guān)資料的顯示和輸出與電子地圖緊密結(jié)合，具有良好的可視化效果。將GIS技術(shù)應(yīng)用到重大危險源的監(jiān)管工作中，必將使重大危險源的安全管理、政府安全監(jiān)督部門的跟蹤監(jiān)督以及全社會的安全保障都提升到一個新的層次，使重大危險源的監(jiān)控提高到一個新的水平，能更大限度地減少社會資源的損失，保障人民生命、財產(chǎn)的安全。

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B

1672-4623（2015）04-0061-02

10.3969/j.issn.1672-4623.2015.04.022

陳德權(quán)，碩士，工程師， 主要從事地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用研發(fā)工作。

2015-04-14。