基于GIS的城市消防應(yīng)急指揮支持系統(tǒng)初探

赫曉光?張濟(jì)源

摘要：GIS即地理信息系統(tǒng)的有效開發(fā)與應(yīng)用，能夠促進(jìn)城市消防應(yīng)急指揮支持系統(tǒng)的完整建立?；贕IS的城市消防應(yīng)急指揮系統(tǒng)，能夠充分滿足消防部門的基礎(chǔ)需求，縮短消防響應(yīng)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)城市消防系統(tǒng)的智能化與自動化水平?；诖?，本文就應(yīng)用GIS的城市消防應(yīng)急指揮系統(tǒng)進(jìn)行簡要分析。

關(guān)鍵詞：GIS；城市消防應(yīng)急指揮支持系統(tǒng)

前言：

隨著現(xiàn)代城市建設(shè)的科學(xué)規(guī)劃程度越來越高，消防設(shè)施及部門的規(guī)劃，在地理空間上也具有一定的共同特征，在這種城市消防結(jié)構(gòu)建設(shè)情況下，利用地理信息系統(tǒng)，將各類消防信息進(jìn)行集中管理與綜合分析。再結(jié)合如Web GIS技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，形成海量數(shù)據(jù)庫，進(jìn)而使火災(zāi)報(bào)警的響應(yīng)程度更快、更準(zhǔn)確，提升消防隊(duì)伍的整體應(yīng)對能力。

1.基于GIS的城市消防應(yīng)急指揮支持系統(tǒng)空間查詢與量算

GIS在進(jìn)行空間查詢過程中，需要應(yīng)用圖形與屬性的互查，主要的應(yīng)用形式有兩種，第一種，依據(jù)查詢對象屬性信息進(jìn)行空間定位，可稱之為“屬性查圖”。例如，在某一相仿管轄范圍內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，在接到報(bào)警之后，依據(jù)火災(zāi)地點(diǎn)的基本信息或電信信息的數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行屬性信息的詳細(xì)查詢，進(jìn)而確定火災(zāi)的準(zhǔn)確地點(diǎn)，以及周邊及內(nèi)部的消防設(shè)施，最終幫助相仿隊(duì)伍高效規(guī)劃救援措施。第二種，是依據(jù)查詢對象的準(zhǔn)確位置，進(jìn)行屬性信息的查詢，即“圖形查屬性”；在多數(shù)的GIS當(dāng)中，會提供一個(gè)INFO工具，用戶可以對查詢對象的準(zhǔn)確地點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)注、圈出等，在消防防護(hù)工作當(dāng)中，應(yīng)用這種形式，能夠通過對企業(yè)空間結(jié)構(gòu)以及屬性信息的準(zhǔn)確查詢，全面管控轄區(qū)內(nèi)的消防安全狀況，并及時(shí)提出整改意見與重點(diǎn)防護(hù)措施。而空間量算在GIS的應(yīng)用中，主要就是利用幾何量算以及距離量算等基本空間分析法，對消防管轄面積、發(fā)生火災(zāi)區(qū)域面積、以及消防距離適用措施等進(jìn)行有效量算，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)消防系統(tǒng)構(gòu)建的更高效用性[1]。

2.基于GIS的城市消防應(yīng)急指揮支持系統(tǒng)緩沖區(qū)分析模型

在現(xiàn)場消防救援過程中，可以合理規(guī)劃火災(zāi)現(xiàn)場的緩沖區(qū)，有效控制火災(zāi)影響范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大?；贕IS的城市消防應(yīng)急指揮支持系統(tǒng)，能夠通過有效的數(shù)據(jù)信息，構(gòu)建點(diǎn)實(shí)體緩沖區(qū)分析模型、線實(shí)體緩沖區(qū)分析模型以及面實(shí)體緩沖區(qū)分析模型。

2.1 點(diǎn)實(shí)體緩沖區(qū)

點(diǎn)實(shí)體緩沖區(qū)分析模型的有效構(gòu)建，在一般情況下，都是以實(shí)體區(qū)域?yàn)閳A心建立圓形緩沖區(qū)；例如，在一個(gè)油罐爆炸事故當(dāng)中，當(dāng)消防應(yīng)急智慧支持系統(tǒng)啟動后，首先利用爆炸地點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息，對事故后果進(jìn)行全面考量與計(jì)算，最終，以有關(guān)作為點(diǎn)實(shí)體緩沖區(qū)中心，依據(jù)輕傷、重傷、死亡構(gòu)建不同的緩沖區(qū)域，進(jìn)而幫助消防隊(duì)伍進(jìn)行人群的緊急疏散。

2.2 線實(shí)體緩沖區(qū)

線實(shí)體緩沖區(qū)是在實(shí)體范圍外側(cè)的一定距離位置，以平行條帶狀構(gòu)建的多邊形。這種分析模型在城市消防應(yīng)急指揮支持系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用，主要作用是對壓力管道以及油罐車等相關(guān)危險(xiǎn)源引發(fā)的事故影響范圍，進(jìn)行準(zhǔn)確判定。

2.3 面實(shí)體緩沖區(qū)

面實(shí)體緩沖區(qū)分析模型，在城市消防應(yīng)急指揮系統(tǒng)當(dāng)中，通常是對實(shí)體邊界進(jìn)行相應(yīng)擴(kuò)展，形成多邊形緩沖區(qū)。這種分析模型多適用于大型火災(zāi)或爆炸、泄露事故當(dāng)中，這類事故造成的災(zāi)害面積較廣，通過對危險(xiǎn)源的緩沖區(qū)分析，能夠進(jìn)一步達(dá)到消防指揮的災(zāi)害控制目標(biāo)。

此外，除上述緩沖區(qū)分析模型外，一些基于GIS的系統(tǒng)，還能依據(jù)災(zāi)害現(xiàn)場的實(shí)際情況進(jìn)行權(quán)重分析，如天氣狀況，雨雪天氣、高溫天氣、大風(fēng)天氣等。應(yīng)用權(quán)重因素進(jìn)行緩沖區(qū)分析模型的構(gòu)建，能夠全面控制災(zāi)害影響范圍，并協(xié)助消防隊(duì)伍，更有效的制定消防疏散、救援措施。

3.基于GIS的城市消防應(yīng)急指揮支持系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分析模型

基于GIS的城市消防應(yīng)急指揮系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)分析能夠?qū)Τ允壕W(wǎng)絡(luò)元素的空間與非空間屬性進(jìn)行全面考察，并通過對網(wǎng)絡(luò)性能及特征等的分析計(jì)算，實(shí)現(xiàn)指揮系統(tǒng)的效用性提升。例如，對城市交通網(wǎng)絡(luò)以及基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)等構(gòu)件網(wǎng)絡(luò)分析模型。網(wǎng)絡(luò)分析模型的構(gòu)建，還能幫助應(yīng)急指揮過程中，求解最佳路徑，即路徑分析?；贕IS的城市消防應(yīng)急指揮系統(tǒng)，最佳路徑的求解算法中，最常用的Dijkstra算法；應(yīng)用層次分析，對交通信息進(jìn)行全面掌控，整合出會對消防救援行動造成阻礙作用的各種交通因素；通過量化處理，構(gòu)建Dijkstra模型，進(jìn)行路徑的最優(yōu)搜索與選擇，進(jìn)而促進(jìn)消防救援行動的高效性。

4.基于GIS的城市消防應(yīng)急指揮支持系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

4.1 系統(tǒng)概述

基于GIS構(gòu)建的城市消防應(yīng)急指揮系統(tǒng)，包含五個(gè)模塊：①路網(wǎng)模塊；屬于核心功能模塊，對城市路網(wǎng)狀況的相關(guān)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的管理，以地圖標(biāo)示方式，呈現(xiàn)出城市路況。動態(tài)路網(wǎng)模型的有效建設(shè)，能夠滿足城市建設(shè)的動態(tài)變化形式，當(dāng)城市路網(wǎng)發(fā)生變化時(shí)，對基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥龀鱿鄳?yīng)修改，實(shí)現(xiàn)消防指揮過程中，對路況的實(shí)時(shí)性要求。②查詢模塊；主要就是對查詢對象的屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，應(yīng)用數(shù)據(jù)庫形式，以及索引機(jī)制，能夠提升查詢響應(yīng)速度，提升指揮系統(tǒng)的查詢效用性。③消防專業(yè)處理模塊；這一模塊的主要作用，就是為消防應(yīng)急指揮工作，提供準(zhǔn)確的GIS圖形，結(jié)合多用戶寫作模式，通過不同用戶將實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的圖元傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫當(dāng)中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)各個(gè)用戶系統(tǒng)的全面更新。在這一模塊當(dāng)中，作圖操作能夠引發(fā)監(jiān)聽程序[2]。④消防預(yù)案管理模塊；結(jié)合GIS的圖形表示功能與專家系統(tǒng)，制作消防預(yù)案，通過圖形化的操作形式，使預(yù)案更加直觀。⑤力量派遣模塊；綜合利用數(shù)據(jù)庫與專家系統(tǒng)，將具體災(zāi)害信息輸入專家系統(tǒng)，將災(zāi)害等級與區(qū)域?qū)崟r(shí)顯示在調(diào)度界面，通過GIS專題圖的形式給用戶最直觀的展示。

4.2 系統(tǒng)檢測

基于GIS的城市消防應(yīng)急指揮系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了接警、指揮與行動的緊密結(jié)合；與此同時(shí)，通過對智能災(zāi)情評估、網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)指揮、信息實(shí)時(shí)更新輔助決策等，能夠?qū)崿F(xiàn)消防隊(duì)伍的快速反應(yīng)以及科學(xué)決策。

結(jié)論：

綜上所述，本文對基于GIS的城市消防應(yīng)急指揮支持系統(tǒng)模型構(gòu)建進(jìn)行了簡要分析，并對實(shí)際城市消防應(yīng)急指揮支持系統(tǒng)中各模塊進(jìn)行了介紹。合理利用GIS，構(gòu)建城市消防應(yīng)急指揮支持系統(tǒng)，能夠全面縮減消防響應(yīng)時(shí)間至原有系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間的三分之二。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉卓洋. 基于GIS的消防指揮信息支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].河北理工大學(xué)，2007.

[2]肖鋒，朱琦. GIS支持下應(yīng)急指揮輔助決策系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 測繪與空間地理信息，2015，03：119-120+124.endprint