基于GIS城市防震減災信息系統(tǒng)分析

張浩　王海龍　夏忠

摘 要：近年來我國地震頻發(fā)，地震作為自然災害的一種，具有超強的破壞力，一旦發(fā)生地震則會在較短時間內造成巨大的人員傷亡和經濟損失。因此對于地震需要采取及時、迅速的應急救援措施，確保在最短時間內以最快速度將損失降至最低程度。特別是在當前科學技術快速發(fā)展的新形勢下，城市防震減災手段和措施不斷提升，通過建立城市防震減災信息系統(tǒng)，可以有效降低災害所帶來的經濟損失，確保社會的和諧穩(wěn)定。文中從GIS概述入手，對GIS在城市防震減災應急決策中的發(fā)展趨勢進行了分析，并進一步對GIS的城市防震減災信息系統(tǒng)進行了具體的闡述。

關鍵詞：GIS；城市防震減災信息系統(tǒng)；應急決策；功能

中圖分類號：P315 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）25-0105-02

前言

當地震發(fā)生在人口密集的大中城市時，其所帶來的破壞性無法估量。當前我國地震短臨預報水平還不高，在這種情況下，需要依托于科學技術來開展防震減災的全方位工作，以此來有效減少地震所造成的損失。在城市防震減災工作中，需要將信息技術融入于防震減災工作中來，打造一個與各城市特點相符合的城市防震減災信息管理系統(tǒng)，做好城市防震減災工作。

1 GIS概述

1.1 概念

GIS簡稱為地理信息系統(tǒng)，又稱“地學信息系統(tǒng)”。其是由外國測量學專家最早提出來的一種特定的重要空間系統(tǒng)，其是基于計算機硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)基礎上的，能夠實現(xiàn)對地球表面空間地理分布數據進行采集、存儲、管理、運算、分析、顯示和掃描的技術系統(tǒng)。

1.2 基本功能

GIS技術在當前各個領域都有著廣泛的應用，其具有多種功能，如對地理信息數據進行采集、編輯、存儲、管理、處理及空間分析等，并能夠進行地圖制圖及進行二次開發(fā)、編程。

2 GIS在城市防震減災應急決策中的發(fā)展趨勢分析

2.1 GIS、RS、GPS技術一體化

通過在城市防震減災應急決策中應用“3S”技術，其是以GIS來提供受災地區(qū)的基礎地理信息，并利用RS和GPS來對地理信息數據進行有效更新，并分析原有地理信息，從而得到最新的地理信息，并對災區(qū)的新情況和災情變化趨勢進行關注，監(jiān)測災區(qū)的實時動態(tài)變化情況。

2.2 災害模型的建立、開發(fā)

GIS技術能夠充分利用最新的觀測技術和分析手段來模擬地震災害發(fā)生和發(fā)展變化的全過程。在建設災害模型過程中，需要運用到多個學科技術，以此來綜合對災害進行分析評價及模擬預測，這對于GIS技術在城市防震減災領域的發(fā)展帶來了一定的阻礙。

2.3 虛擬現(xiàn)實技術的結合

虛擬現(xiàn)實技術作為高級人機界面，呈現(xiàn)出較強的沉浸性、構想性和交互性等特點，由于虛擬現(xiàn)實技術具有較強的虛擬性，是基于計算機多媒體技術基礎上發(fā)展起來的最新計算機技術，其充分運用圖形學、三維圖形生成技術、仿真技術、人工技術和多傳感交互技術等生成三級超現(xiàn)實虛擬環(huán)境。將虛擬現(xiàn)實技術與GIS技術有效結合，并在城市防震減災應急工作中進行應用，可以模擬虛擬災害現(xiàn)場的實際情況，更為直觀地對災害事故進行分析，并對應急措施的應急效果進行檢測。

3 GIS的城市防震減災信息系統(tǒng)分析

一旦城市或是與其相鄰的地方地震發(fā)生時，必然會造成較大的影響，因此要第一時間來進行應對，確保震后救援工作能夠快速、及時開展，確保地震所帶來的災害降至最低。在GIS城市防震減災信息系統(tǒng)中，其主要是通過數字地震臺網的自動觸發(fā)接口，并采用實時偵測的方法搜尋最新地震信息，并自動啟動災情快速評估系統(tǒng)，迅速判斷地震的規(guī)模、影響和損失等情況，并提出具體的救災方案和調度方案，確保與指揮人員有效配合，從而完成各種地震救災行為，全面提升應急救災指揮與決策的技術水平，并最大限度地減少地震過程中人員傷亡事故的發(fā)生。

3.1 系統(tǒng)目標

（1）在GIS城市防震減災信息系統(tǒng)中，通過將GIS技術與地震工程學、地震災害學、決策管理學、系統(tǒng)工程學及信息通訊等學科的研究成果及建設經驗有效結合，從而實現(xiàn)對了地震危險性分析、震害預測、評估和防震減災對策等集于一體的智能輔助決策系統(tǒng)，確保實現(xiàn)防震減災的目的。

（2）一旦發(fā)生地震，依托于系統(tǒng)和現(xiàn)場信息來對地震的規(guī)模、影響范圍和損失等情況進行迅速判斷，從而制定科學合理的救災方案和調度方案，更好地協(xié)調指揮人員來開展地震救災行為，確保地震應急救災指揮和決策技術水平的全面提升，以此來減少震時混亂及人員傷亡。

（3）在日常生活中，城市防震減災系統(tǒng)則可以作為地震宣傳教育和匯報演示的重要工具，全面提升城市在防震減災工作的現(xiàn)代化水平，體現(xiàn)出城市防震減災工作中的科技含量。

3.2 GIS城市防震減災信息系統(tǒng)組成

城市防震救災信息系統(tǒng)具有良好的伸縮性和可配置性，其是基于組件化技術基礎上發(fā)展起來的防震救災系統(tǒng)，框架系統(tǒng)具有較強的可擴展性，能夠支持多種插件擴展，支持系統(tǒng)界面定制和業(yè)務流程定制。而且對于城市防震救災系統(tǒng)來講，還要求其系統(tǒng)構架具有較強的靈活性和易擴展性特點，能夠提供明確簡單的應用思路。當前城市抗震救災系統(tǒng)具體設計時，將其具體劃分為三個不同的層次，即最下面為數據層，然后是應用層，最高一層則為組件服務層。

（1）數據層。在數據層中，其主要組成為災情信息綜合數據庫。即包括基礎地理信息驚駕、災情基礎數據庫、災情專題數據庫和地名地址庫等。通過基礎測繪所得到的地理信息數據構成了基礎地理信息數據庫。在災情基礎數據庫中，主要是將不易于在基礎地理信息數據庫中存儲的且在抗震救災過程中需要跨部門應用的特定基礎數據。對于抗震部門反映抗震管理特征的災情信息則歸入災情業(yè)務專題數據庫中，主要以靜態(tài)信息和動態(tài)信息為主。而受災地區(qū)地址自動生成的標準地址，并以標準地址自動生成的地圖坐標等都屬于地名地址庫中的內容，其為災區(qū)位置信息的快速空間空位提供重要的數據支持。在數據層中，不僅包括這些核心數據庫，其還包括一些輔助型數據庫，如多媒體數據庫及實時歷史數據庫等。即相關照片、平面圖、網頁、語音和拍攝視頻等數據都存儲在多媒體數據庫中，這樣能夠更加全面和直觀地對重點場所的情況進行了解。而各種地位監(jiān)控信息則要納入到實時歷史數據庫中。這些核心數據庫及輔助數據庫共同組成了城市防震救災系統(tǒng)的數據層。endprint

（2）應用層。對于使用者而言，應用層是其能夠直接接觸到的部分，其所提供的信息多以空間信息為主，是抗震救災工作人員重要的信息支持。應用層主要包括兩個子系統(tǒng)，即抗震救災輔助分析系統(tǒng)和地震災區(qū)信息采集系統(tǒng)。在組件服務層中，對于抗震救災系統(tǒng)涉及的基本服務和組件進行了具體的定義，而且系統(tǒng)在組件服務層中實現(xiàn)了與其他系統(tǒng)之間的有效集成，這種集成并沒有在應用層進行，從而實現(xiàn)了應用視圖與業(yè)務邏輯的分享，進一步強化了核心功能的可復用性，為架構的穩(wěn)定性提升起到了積極的促進作用。

（3）組件服務層。組件服務層中主要是為系統(tǒng)提供各種服務功能，如地圖服務、空間查詢服務、空間定位服務、地址匹配服務等，通過對地理信息相關服務進行二次開發(fā)后，同時向應用層及其他應用系統(tǒng)提供服務，而且在其他應用系統(tǒng)中能夠輕松實現(xiàn)地理信息功能。而且在組件層中實現(xiàn)對GPS和視頻系統(tǒng)進行封閉，以此來降低應用層的復雜度，這樣應用層中的不同應用模塊都能夠集成外部系統(tǒng)的功能。

3.3 GIS城市防震減災信息系統(tǒng)功能

在GIS城市防震震救災信息系統(tǒng)中，由于其主要是由抗震救災輔助分析系統(tǒng)和地震災區(qū)信息采集系統(tǒng)兩個子系統(tǒng)共同組成，其包括六個功能模塊，系統(tǒng)具有對所處城市救災信息采集的功能，通過對地震信息、人口受災信息、房屋破壞信息、災后救濟信息等進行采集，并對物資投放點等災情和救災信息制作成專題符號，并在地圖上進行標繪，系統(tǒng)能夠對標繪的信息進行分組進行管理，并利用動態(tài)形式進行演播，對地震災害的發(fā)生和救援方案的實施進行具體的模板。

4 結束語

當前GIS技術作為一項新型技術，其與空間技術實現(xiàn)了有效結合，并在多個領域應用十分廣泛。在當前各種自然災害中，地震作為破壞性最強的一種自然災害，因此對地震災情進行預測、應急、監(jiān)測和救助決策等方面納入系統(tǒng)中進行評估和管理具有必要性?；贕IS技術的城市抗震防災應急系統(tǒng)的建立，并在城市抗震救災應急工作中進行有效應用，其在城市基礎地理信息收集管理及災害信息的預測管理方面具有非常積極的作用。因此在城市地震發(fā)生時，通過啟動應急管理信息系統(tǒng)，能夠對災情狀況進行檢測，并對災情發(fā)展趨勢進行有效預測，從而為政府應急決策提供及時、科學和系統(tǒng)的信息依據，全面提升城市抗震救災工作的水平。

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