對(duì)數(shù)字地下空間與工程人防信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)的分析與探討

孫儀紅

(哈爾濱市人防辦8751工程管理中心，哈爾濱 150001)

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對(duì)數(shù)字地下空間與工程人防信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)的分析與探討

孫儀紅

(哈爾濱市人防辦8751工程管理中心，哈爾濱 150001)

本文結(jié)合相關(guān)參考文獻(xiàn)及個(gè)人研究經(jīng)驗(yàn)，基于數(shù)字地下空間與工程，旨在構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一、開放、高度綜合的三維人防信息系統(tǒng)，以期進(jìn)一步提高人防工程管理水平，充分發(fā)揮地下空間的最大作用，進(jìn)而發(fā)揮更大的社會(huì)效益。

數(shù)字地下空間與工程；人防信息系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

我國(guó)現(xiàn)有的人防信息系統(tǒng)普遍利用GIS技術(shù)實(shí)施管理，由于GIS人防管理系統(tǒng)在信息處理平臺(tái)上僅為平面電子地圖，在可視化查詢、空間分析方面仍有欠缺。

1 基于數(shù)字地下空間與工程的人防信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)總論

該系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念是將人防信息工程納入到數(shù)字地下空間與工程編碼體系中，再逐一進(jìn)行分類，構(gòu)建相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)，并以空間圖形作為載體在平面電子地圖與真三維數(shù)字地下空間上，對(duì)人防工程的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息實(shí)施高效、準(zhǔn)確管理。本系統(tǒng)的根本設(shè)計(jì)目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)間數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)等相關(guān)內(nèi)容的高效整合，構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一、開放、高度綜合的人防工程信息管理系統(tǒng)，可以用圖1來(lái)體現(xiàn)該系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。

圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)Fig.1 The general structure of system

本系統(tǒng)采用3層結(jié)構(gòu)，并基于B/S模式開發(fā)CDEIS，即與平面電子地圖無(wú)縫耦合的人防信息系統(tǒng)。為了確保該系統(tǒng)中數(shù)字地下空間與工程平臺(tái)能夠具備獨(dú)立的開發(fā)、圖形顯示、網(wǎng)絡(luò)發(fā)布、數(shù)據(jù)處理等功能，以及最大限度確保整個(gè)系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性，在數(shù)據(jù)層的存儲(chǔ)平臺(tái)上可使用Oracle 9i，充分利用Oracle Intermedia的強(qiáng)大處理功能。

2 人防信息工程的數(shù)據(jù)特點(diǎn)及其組織結(jié)構(gòu)

CDEIS數(shù)據(jù)中，不僅包含了數(shù)字地下空間與工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，還涵蓋了城市人防工程所有信息數(shù)據(jù)。其中數(shù)字地下空間與工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要用于顯示工程分布定位、基礎(chǔ)信息，如:對(duì)基礎(chǔ)地理信息的標(biāo)注、對(duì)交通設(shè)施數(shù)據(jù)的收集、對(duì)公共設(shè)施及行政區(qū)域等社會(huì)要素。對(duì)地下工程建筑物中的一些重要數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)收集。

第一，人防工程設(shè)施的實(shí)際分布特征與空間結(jié)構(gòu)。基于數(shù)字地下空間與工程對(duì)CDEIS進(jìn)行建設(shè)，其主要特點(diǎn)表現(xiàn)在該系統(tǒng)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的應(yīng)用充分展現(xiàn)出三維人防工程，體現(xiàn)出三維空間的特性。尤其是城市人防的實(shí)際工程種類較多，但在結(jié)構(gòu)上的表現(xiàn)基本一致，可以用數(shù)字地下空間與工程模塊中的點(diǎn)、線、面進(jìn)行表達(dá)?？梢杂贸鞘芯C合地下管線實(shí)體——關(guān)系模型，來(lái)表示人防工程設(shè)施的實(shí)際分布特征，并以這個(gè)關(guān)系模型為基礎(chǔ)為下一步設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)提供有力的理論支持。第二，對(duì)人防工程數(shù)據(jù)庫(kù)層次結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)考量。首先，在數(shù)據(jù)的管理、應(yīng)用、組織上必須滿足人防管理部門以及城市建設(shè)管理部門的需求。其次，數(shù)據(jù)庫(kù)層次的設(shè)計(jì)必須有利于人防工程空間結(jié)構(gòu)的構(gòu)建與實(shí)現(xiàn)。第三，對(duì)人防工程信息數(shù)據(jù)的采集與處理。人防管理部門在日常工作中，想要獲取人防工程信息數(shù)據(jù)必須依靠于人防工程設(shè)計(jì)圖紙以及人防工程施工檔案等諸多途徑。通常情況下，在獲取地理信息時(shí)主要以1∶2 000和1∶500的地形圖、地下工程規(guī)劃圖作為數(shù)據(jù)收集基礎(chǔ)，以掃描數(shù)據(jù)化的方式，建立電子地圖庫(kù)并輔以地質(zhì)剖面圖為基準(zhǔn)，對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)矯正。實(shí)際上，對(duì)數(shù)字地下空間與工程平臺(tái)的開發(fā)主要是為了更好挖掘三維圖形的各種功能，更好的實(shí)施管理工作。對(duì)CSEIS內(nèi)容進(jìn)行合理化的分層，是做好人防工程信息采集與處理的關(guān)鍵前提，可以根據(jù)數(shù)據(jù)的不同類型及不同的專題內(nèi)容，結(jié)合人防工程信息管理的實(shí)際需求，對(duì)CDEIS進(jìn)行如下分層，如表1所示。

表1 圖層劃分Tab.1 Division of diagram layer

3 CDEIS的功能分析

本文所設(shè)計(jì)的人防信息系統(tǒng)，是以實(shí)現(xiàn)對(duì)人防工程的高效管理，做好基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的處理工作，做好專業(yè)數(shù)據(jù)的有效挖掘、給予各項(xiàng)調(diào)度工作以輔助決策，進(jìn)行各項(xiàng)業(yè)務(wù)之間的鏈接，進(jìn)行相關(guān)信息的發(fā)布等職責(zé)為己任的一種相對(duì)復(fù)雜的信息管理工作。其中，信息處理工作是整個(gè)人防信息系統(tǒng)最基礎(chǔ)部分；人防工程的高效管理是研究與開發(fā)整個(gè)人防信息系統(tǒng)最為關(guān)鍵的問(wèn)題所在；專業(yè)數(shù)據(jù)的有效挖掘及各項(xiàng)調(diào)度工作的輔助決策，是整個(gè)人防信息系統(tǒng)優(yōu)化思想最為集中化的表現(xiàn)所在；各項(xiàng)業(yè)務(wù)之間的鏈接是整個(gè)人防信息系統(tǒng)辦公一體化最為重要的體現(xiàn)所在；相關(guān)信息的發(fā)布，則是整個(gè)系統(tǒng)現(xiàn)代化服務(wù)的一種全新工作形式。

通過(guò)表1中系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖以及對(duì)該系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)分析，可以得知本系統(tǒng)可將對(duì)象納入到數(shù)字地下空間與工程的編碼體系之中，根據(jù)編碼結(jié)果對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行組織，對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行錄入，并結(jié)合元數(shù)據(jù)的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，基于工程地質(zhì)鉆孔數(shù)據(jù)生成三菱柱模型，而地下結(jié)構(gòu)物則采取實(shí)體建模的方法予以生成，生成后可施行空間分析、可視化查詢工作。

基于數(shù)字地下空間與工程的三維模型，大大提高了人防信息系統(tǒng)的直觀性與實(shí)用性，使可視化查詢成為可能，在實(shí)際操作過(guò)程中只需要雙擊圖形中的任何一點(diǎn)就可以顯示出與之對(duì)應(yīng)的若干屬性信息，或者是搜索數(shù)據(jù)中的任何一條信息記錄就可以查詢到相配套的圖元。而這個(gè)功能在人防信息系統(tǒng)中的應(yīng)用，勢(shì)必會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)數(shù)字化城市人防信息系統(tǒng)的現(xiàn)代化發(fā)展，使人防信息管理工作獲得更加高效、有序的開展。

4 結(jié)語(yǔ)

以三維數(shù)字地層為依托，運(yùn)用計(jì)算機(jī)信息手段對(duì)地下空間展開高效集中化管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)地下空間的三維直觀顯示，以便為更好分析、查詢地下空間數(shù)據(jù)提供有力的支持。進(jìn)一步發(fā)揮人防工程的管理水平、工作效率，通過(guò)對(duì)數(shù)字地下空間與工程理念的引入，進(jìn)一步完善人防信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)，完善人防工程建設(shè)工作，從而對(duì)地下空間的可持續(xù)發(fā)展起到積極的促進(jìn)作用。

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[5] 朱合華，鄭國(guó)平，吳江斌，等.基于鉆孔信息的地層數(shù)據(jù)模型研究[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)， 2003，(05):35-37.

Analysis and discussion on the design of digital underground space and engineering civil air defense information system

SUN Yi-hong

(Harbin Institute of Civil Defense 8751 Engineering Management Center, Harbin 150001, China)

Based on the relevant information and personal research experience, this paper aims to construct a unified, open and highly integrated three-dimensional air defense information system based on digital underground space and engineering in order to further improve the management level of civil air defense project and give full play to the maximum effect of underground space and the greater social benefits.

Digital underground space and engineering; Air defense information system; Design

2017-02-15

孫儀紅(1965-)，女，助理工程師。

TU927

B

1674-8646(2017)08-0172-02