人防工程普查及信息系統(tǒng)建設(shè)的實(shí)踐與創(chuàng)新

摘 要：人防工程是現(xiàn)代化城市建設(shè)的重要內(nèi)容，全面推進(jìn)人防信息化建設(shè)，加快提高基于GIS的人防信息管理、輔助決策及應(yīng)急指揮能力，大力推進(jìn)防空防災(zāi)一體化建設(shè)，做到“平戰(zhàn)結(jié)合”是目前人防工程信息化建設(shè)的首要問題。本文介紹了近年來，某市人防工程信息化建設(shè)實(shí)踐情況，重點(diǎn)闡述了實(shí)施技術(shù)路線及人防基礎(chǔ)地理信息支撐平臺(tái)，并對(duì)實(shí)踐過程中的創(chuàng)新點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)，為其他城市人防信息化建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞：人防工程普查；GIS；北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)；CGCS2000

中圖分類號(hào)：TU927 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2018）08-0015-03

Abstract：The civil air defense project is an important part of the modern city construction. It is also an important issue to promote the construction of civil defense information，accelerate the improvement of the GIS based civil air defense information management，auxiliary decision-making and emergency command，and vigorously promote the integrated construction of air defense and disaster prevention，and the“combination of peacetime and war”is the primary problem in the construction of civil air defense engineering. This paper introduces the information construction practice of Foshan civil air defense project in recent years，focuses on the implementation of the technical route and the basic geographic information support platform for civil air defense，and summarizes the innovation points in the process of practice，so as to provide reference for the information construction of other urban civil air defense.

Keywords：civil air defense project general survey；GIS；Beidou ground-based augmentation system；CGCS2000

0 引 言

人防工程是國(guó)防工程的重要組成部分，其建設(shè)關(guān)系到未來戰(zhàn)爭(zhēng)或危急時(shí)期人民群眾財(cái)產(chǎn)與生命安全問題，某市為全面推進(jìn)人防職能轉(zhuǎn)變、轉(zhuǎn)型升級(jí)、融合發(fā)展，促進(jìn)某市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，維護(hù)城市安全，進(jìn)一步加強(qiáng)全市人民防空工程體系建設(shè)，按照“整體布局，分步實(shí)施”的原則，2014—2016年度市人防辦先后組織開展了人防工程測(cè)繪及普查、防空警報(bào)器普查以及人防工程信息化管理系統(tǒng)建設(shè)等工作，內(nèi)容涵蓋了數(shù)據(jù)采集、更新、人機(jī)互動(dòng)等多方面內(nèi)容，制定了人防工程數(shù)據(jù)建庫標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)了某市人防基礎(chǔ)地理信息支撐平臺(tái)，構(gòu)建了統(tǒng)一融合的數(shù)據(jù)體系，實(shí)現(xiàn)了人防警報(bào)器、人防坑道及人防工程信息在統(tǒng)一平臺(tái)上的管理與應(yīng)用，為科學(xué)決策提供了準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐，保障人防辦高效可靠實(shí)施指揮救援行動(dòng)。

1 建設(shè)內(nèi)容

本項(xiàng)目?jī)?nèi)容基本涵蓋了全部人防工程類型，主要包括人防警報(bào)器以及人防地下室等數(shù)據(jù)建設(shè)，并開發(fā)了基礎(chǔ)地理信息支撐平臺(tái)，制定了人防工程數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建了我市人防工程信息化管理完整體系，具體如下：（1）首次實(shí)現(xiàn)了某市范圍內(nèi)人防警報(bào)器普查建庫工作；（2）完成全市3800km2范圍電子地圖以及560km2中心城區(qū)高分辨率影像圖的制作，并在項(xiàng)目實(shí)施過程中進(jìn)行了約900km2的高分辨航攝影像圖更新，實(shí)現(xiàn)一數(shù)多用節(jié)約社會(huì)資源；（3）完成全市人防工程普查歷史成果的分類、整理、錄入數(shù)據(jù)庫，形成符合管理和應(yīng)用要求的人防工程數(shù)據(jù)庫，協(xié)助政府部門首次完成翔實(shí)科學(xué)的多源人防信息收集及建庫工作；（4）開展人防工程三維建模試點(diǎn)工作，為全市開展人防工程三維建模工作積累經(jīng)驗(yàn)，為實(shí)現(xiàn)三維人防提供技術(shù)前沿和試驗(yàn)推廣；（5）完成全市人防地下室實(shí)地測(cè)繪普查工作，其中詳細(xì)測(cè)繪的人防地下室70處（建筑面積165萬平方米），主要涵蓋室內(nèi)人流密集處，具有重要的戰(zhàn)略意義；（6）開發(fā)了某市人防基礎(chǔ)地理信息支撐平臺(tái)（C/S、B/S），制定了某市人防工程數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、人機(jī)互動(dòng)、建庫及更新一體化。

2 實(shí)施技術(shù)路線

本項(xiàng)目實(shí)施共分為七大階段，包括前期準(zhǔn)備、現(xiàn)場(chǎng)踏勘、編制方案及交底、項(xiàng)目實(shí)施、質(zhì)量檢查、成果提交及驗(yàn)收，其中項(xiàng)目實(shí)施又分為警報(bào)器普查、防空地下室測(cè)繪、影像地圖制作、系統(tǒng)開發(fā)等四大部分。具體如圖1所示。

3 人防基礎(chǔ)地理信息支撐平臺(tái)

平臺(tái)的宗旨在于按標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一管理并在市級(jí)及區(qū)級(jí)人防辦間快速共享數(shù)據(jù)成果，用于對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理和維護(hù)，保證數(shù)據(jù)庫的正常運(yùn)行和安全，總體架構(gòu)如圖2所示。

根據(jù)平臺(tái)的建設(shè)目標(biāo)和用戶需求，實(shí)現(xiàn)的功能包括系統(tǒng)管理、基礎(chǔ)GIS功能、警報(bào)器管理、警報(bào)器統(tǒng)計(jì)、警報(bào)器管控、人防工程管理、人防工程統(tǒng)計(jì)分析、空間分析、應(yīng)急預(yù)案管理等模塊，滿足市區(qū)兩級(jí)人防辦之間的快速數(shù)據(jù)共享，用戶可以基于平臺(tái)進(jìn)行查詢、統(tǒng)計(jì)、管理、分析和決策，平臺(tái)最終實(shí)現(xiàn)的功能如圖3所示。

4 項(xiàng)目特色及創(chuàng)新點(diǎn)

4.1 全市域跨區(qū)普查，范圍廣，普查人防工程類型全，技術(shù)難度大

項(xiàng)目成果數(shù)據(jù)覆蓋全市域3800平方公里，范圍廣，跨度大；成果包括人防警報(bào)器及人防地下室，基本涵蓋了全部人防工程類型，數(shù)據(jù)齊全完整，同時(shí)不同類型的人防工程均具有自身特點(diǎn)，普查技術(shù)難度大。

4.2 基于北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)的城市復(fù)雜電磁環(huán)境下人防工程數(shù)據(jù)快速采集

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)積極開展新技術(shù)應(yīng)用工作，對(duì)我院已有的CORS（衛(wèi)星定位連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)）進(jìn)行升級(jí)，采用最新兼容GPS、GLONASS以及北斗衛(wèi)星的接收機(jī)設(shè)備，并對(duì)其可用性進(jìn)行了測(cè)試。其技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：（1）三星系統(tǒng)測(cè)量技術(shù)的定位精度高。三星系統(tǒng)用載波相位觀測(cè)量進(jìn)行靜態(tài)定位，相對(duì)精確；工程精密定位中，誤差小；實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位可達(dá)厘米級(jí)的精度；（2）三星系統(tǒng)測(cè)量技術(shù)的觀測(cè)時(shí)間短，測(cè)量效率高。靜態(tài)定位的時(shí)間僅需15～20分鐘，快速靜態(tài)定位只需2分鐘左右，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位每站觀測(cè)1～2秒就可完成；（3）測(cè)站間無須通視。這是三星測(cè)量技術(shù)區(qū)別于常規(guī)測(cè)量的最大優(yōu)點(diǎn)，尤其是分散的片狀地形修測(cè)，可省去大量過渡點(diǎn)的測(cè)量，大大減少測(cè)量作業(yè)時(shí)間和費(fèi)用；（4）全球全天候測(cè)量。目前衛(wèi)星數(shù)已達(dá)60多顆，正常情況下隨時(shí)都可以進(jìn)行測(cè)量定位。

4.3 首次實(shí)現(xiàn)了基于CGCS2000的人防普查成果

利用全球IGS站、廣東省CORS以及FSCORS數(shù)據(jù)，采用全球最先進(jìn)、精度最高的GAMIT軟件，通過研究基于速度場(chǎng)的三維七參數(shù)轉(zhuǎn)換模型，獲取了準(zhǔn)確的CGCS2000大地坐標(biāo)，并在全市率先使用CGCS2000成果，實(shí)現(xiàn)與我市人防系統(tǒng)使用的北斗終端有效銜接，為我市推動(dòng)新一代國(guó)家大地坐標(biāo)基準(zhǔn)做足技術(shù)準(zhǔn)備。轉(zhuǎn)換時(shí)考慮兩種思路：一是歷元和框架差異同時(shí)考慮求解參數(shù)；二是先根據(jù)區(qū)域速度場(chǎng)進(jìn)行歷元間轉(zhuǎn)換，然后再進(jìn)行框架之間的轉(zhuǎn)換。由于受地殼形變、板塊運(yùn)動(dòng)等因素的影響，即使在同一框架，不同歷元之間的差異也有3～4cm/a，而不同板塊運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)和速率也不盡一致，若直接采用常用的相似變換如七參數(shù)等坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型來實(shí)現(xiàn)兩者之間的轉(zhuǎn)換必然會(huì)引起較大的誤差。經(jīng)過反復(fù)驗(yàn)證，最終采用了第二種思路，并利用周邊IGS站擬合區(qū)域速度場(chǎng)，采用較為嚴(yán)密的布爾薩—沃爾夫模型進(jìn)行不同框架的相似變換以及歷元轉(zhuǎn)換模型。

4.4 統(tǒng)一平臺(tái)、整合資源，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)提供到數(shù)據(jù)服務(wù)的角色轉(zhuǎn)變

通過制定某市人防工程電子數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建地理信息、人防工程、重點(diǎn)目標(biāo)等多種信息統(tǒng)一融合的數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資源的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，形成了一套完備的數(shù)據(jù)資源體系，更有效發(fā)揮數(shù)據(jù)資源的規(guī)模效應(yīng)，挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值。同時(shí)也為相關(guān)業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)的開發(fā)奠定扎實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，為長(zhǎng)遠(yuǎn)地提高人防辦的業(yè)務(wù)水平發(fā)揮作用。

5 結(jié) 論

隨著高技術(shù)空襲武器的發(fā)展，空襲的破壞效能迅速提高，空襲已成為高技術(shù)強(qiáng)敵制勝的主要手段。戰(zhàn)爭(zhēng)潛力雖然平時(shí)并不表現(xiàn)為直接的戰(zhàn)斗力，但戰(zhàn)時(shí)卻能根據(jù)需要迅速轉(zhuǎn)化為實(shí)際戰(zhàn)爭(zhēng)能力。通過本項(xiàng)工作的實(shí)施，在掌握我市防空資源的基礎(chǔ)上，通過不斷優(yōu)化人防工程布局，無疑增強(qiáng)了戰(zhàn)爭(zhēng)潛力，為有效保障市民戰(zhàn)時(shí)的生命安全提供了強(qiáng)有力的支撐。

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作者簡(jiǎn)介：楊坤（1988-），男，漢族，安徽定遠(yuǎn)人，工程師，注冊(cè)測(cè)繪師，本科。從事大地測(cè)量、地下空間測(cè)量、GNSS數(shù)據(jù)處理等工作。