基于地理信息系統(tǒng)的危險貨物集裝箱堆存監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用

舒帆 宓為建 柯元俊

1 危險貨物集裝箱堆存監(jiān)控要求

由于危險貨物等級各不相同，加之危險貨物集裝箱堆存必須嚴(yán)格遵循隔離規(guī)則，導(dǎo)致危險貨物集裝箱堆存分布情況十分復(fù)雜。危險貨物集裝箱堆存監(jiān)控要求體現(xiàn)在監(jiān)督和控制兩方面：從監(jiān)督角度而言，要求危險貨物集裝箱堆存監(jiān)控實現(xiàn)可視化；從控制角度而言，要求堆場具備快速應(yīng)急響應(yīng)能力，在危險貨物集裝箱發(fā)生安全事故時評估事故危險程度，并據(jù)此采取相應(yīng)的處置措施。

針對上述要求，本文提出應(yīng)用基于地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）的危險貨物集裝箱堆存監(jiān)控系統(tǒng)。GIS將屬性信息融入空間信息中，使空間地物具有內(nèi)在的多重屬性，能夠反映空間地物不同層面的內(nèi)涵?；贕IS的危險貨物集裝箱堆存監(jiān)控系統(tǒng)能夠反映危險貨物集裝箱堆存的多重信息，包括危險貨物等級、箱位編號、箱區(qū)編號等，是對危險貨物集裝箱堆存實施監(jiān)控的有效手段。在此基礎(chǔ)上，建立危險貨物應(yīng)急處置知識庫，實現(xiàn)危險貨物性質(zhì)分析及應(yīng)急處置措施組織的信息化，為發(fā)生安全事故時快速采取相應(yīng)的應(yīng)急處置措施奠定基礎(chǔ)。本文重點闡述危險貨物集裝箱堆存分布可視化的構(gòu)建過程以及基于GIS的危險貨物集裝箱堆存監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)手段。

2 危險貨物集裝箱堆存分布可視化構(gòu)建過程

2.1 堆場電子地圖的構(gòu)建

2.1.1 建立堆場地物空間數(shù)據(jù)

在構(gòu)建堆場電子地圖時，先按可視化需求對堆場進行圖層規(guī)劃。首先，構(gòu)建箱區(qū)圖層，以便快速聚焦特定箱區(qū)；其次，重點構(gòu)建箱位圖層，通過設(shè)置箱位屬性實現(xiàn)危險貨物等級信息的可視化；最后，將修飾地圖的元素歸納到同一圖層中。構(gòu)建的堆場電子地圖如圖1所示。

2.1.2 建立堆場地物屬性數(shù)據(jù)

地物屬性數(shù)據(jù)的建立是GIS用以解決應(yīng)用需求的關(guān)鍵。對于箱區(qū)圖層而言，地物的屬性是箱區(qū)編號，通過箱區(qū)編號對箱區(qū)進行標(biāo)識；對于箱位圖層而言，地物的屬性包括箱位編號和標(biāo)志位。標(biāo)志位由監(jiān)控系統(tǒng)計算得出，以便后續(xù)按照箱位的外在差異呈現(xiàn)箱位的某種內(nèi)在屬性；因此，標(biāo)志位的算法可由欲體現(xiàn)的內(nèi)在屬性決定。此外，標(biāo)志位的計算涉及大量實際的堆存箱信息，這些信息來自于生產(chǎn)操作系統(tǒng)的基本業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

2.2 堆場電子地圖的驅(qū)動

2.2.1 建立危險貨物集裝箱專題地圖

為實現(xiàn)危險貨物集裝箱堆存分布的可視化，需要根據(jù)危險貨物等級對箱位圖層中的標(biāo)志位進行渲染。按照GB 6944―2005《危險貨物分類和品名編號》的規(guī)定，將危險貨物分為9類；此外，考慮到危險貨物集裝箱堆場存在堆存少量非危險貨物集裝箱的情況，將非危險貨物作為第10類。據(jù)此定義渲染變量，并自下而上地對渲染變量進行編碼（見圖2），得到專題地圖的圖例。

2.2.2 查詢危險貨物集裝箱電子地圖

對危險貨物集裝箱堆存實施有效監(jiān)控的重要途徑之一是人機對話，即人與電子地圖之間進行交互。當(dāng)點擊地圖區(qū)域時，系統(tǒng)能夠反饋堆場相應(yīng)區(qū)域堆存的危險貨物集裝箱的信息；當(dāng)輸入集裝箱的屬性信息時，系統(tǒng)能夠?qū)⒎显搶傩孕畔⒌募b箱以特定形式呈現(xiàn)在地圖上。

3 基于GIS的危險貨物集裝箱堆存監(jiān)控

系統(tǒng)實現(xiàn)手段

在上述危險貨物集裝箱堆存可視化的基礎(chǔ)上，建立基于GIS的危險貨物集裝箱堆存監(jiān)控系統(tǒng)（見圖3）。

按照上文的分析，對危險貨物集裝箱的堆存分布情況進行渲染，通過堆場地物的顏色和專題地圖的圖例可視化地展現(xiàn)危險貨物集裝箱堆存分布情況。圖3中，每個箱位均被賦予可視化信息（此處為顏色與樣式的組合），其含義由圖例進行說明。

在堆存信息的查詢方面，系統(tǒng)提供庫場聚焦、標(biāo)注、單擊查詢等手段。系統(tǒng)可對堆場電子地圖進行聚焦顯示，從而將所需監(jiān)控的區(qū)域快速調(diào)入監(jiān)控界面的中心，并且能夠結(jié)合箱區(qū)的屬性標(biāo)注，在電子地圖上實現(xiàn)精確、清晰的定位。當(dāng)工作人員單擊某箱位時，監(jiān)控界面顯示該箱位的編號、所堆存集裝箱的具體信息以及該箱位所在箱區(qū)的危險貨物類別和聯(lián)合國危險貨物編號等，從而使工作人員能夠快速判斷危險貨物集裝箱的堆存分布是否符合隔離要求（見圖4）。此外，系統(tǒng)還允許通過集裝箱的屬性查詢其所在箱位，即通過條件進行查詢，例如，輸入集裝箱的箱號即可定位其所在箱位（見圖5）。

系統(tǒng)具有應(yīng)急處置措施查詢功能，可跟蹤動態(tài)數(shù)據(jù)并驅(qū)動地圖數(shù)據(jù)的屬性更新，從而使系統(tǒng)的實時性得到保證。

（編輯：張敏 收稿日期：2016-03-09）