淺談GIS系統(tǒng)在消防實(shí)際工作中的應(yīng)用

李瑛琦

摘要：GIS系統(tǒng)擁有強(qiáng)大的地理數(shù)字化或圖形化采集—分析—決策功能，在消防救援站的日常工作中，有意識(shí)的將GIS系統(tǒng)加以利用，針對(duì)救援站以往在對(duì)救援站人員的培養(yǎng)、滅火預(yù)案的制作、模擬火災(zāi)的處置、熟悉單位內(nèi)部信息、便于救援等方面起到了極為有力的作用。

關(guān)鍵詞：GIS系統(tǒng);消防工作;應(yīng)用

隨著當(dāng)前中國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速增長，建筑業(yè)也得到了飛速的發(fā)展。一些大中型城市的城市化水平急劇增加，據(jù)統(tǒng)計(jì)，當(dāng)前我國的城市化水平已經(jīng)超過了50%，我國建筑量亦超過世界總建筑的50%，北京的常住人口更是突破了2000萬。這種情況在今后很長時(shí)間內(nèi)依然會(huì)保持穩(wěn)定的增長速度。在這種情況下，消防安全就顯得尤為重要。消防救援隊(duì)作為政府領(lǐng)導(dǎo)的一支重要的應(yīng)急救援處置力量，隨著職能的不斷拓展，出警次數(shù)增多，出警種類復(fù)雜，而消防救援隊(duì)在各基層救援站數(shù)量增長的基礎(chǔ)上，總?cè)藬?shù)卻沒有隨之變動(dòng)，因此針對(duì)消防救援隊(duì)來說，壓力是逐年增大的。因此如何合理利用現(xiàn)代技術(shù)解決消防救援隊(duì)實(shí)際問題顯得尤為重要。

1? 消防工作當(dāng)前現(xiàn)狀

1.1? 消防救援隊(duì)任務(wù)重

根據(jù)《中華人民共和國消防法》第36條規(guī)定：“國家綜合性消防救援隊(duì)、專職消防隊(duì)按照國家標(biāo)準(zhǔn)配備消防裝備，并承擔(dān)火災(zāi)撲救工作?！钡?7條規(guī)定：“國家綜合性消防救援隊(duì)、專職消防隊(duì)按照國家規(guī)定承擔(dān)重大災(zāi)害事故和其他以搶險(xiǎn)人員生命為主的應(yīng)急救援工作。”我國地理?xiàng)l件復(fù)雜，氣候異常多變，生態(tài)環(huán)境脆弱，經(jīng)濟(jì)建設(shè)處于迅速發(fā)展階段，因此各種災(zāi)害事故普遍存在。明確消防救援隊(duì)的搶險(xiǎn)救援主要包括六個(gè)方面：

（1）參與處置各種化學(xué)危險(xiǎn)品泄漏事故;（2）參加洪災(zāi)、風(fēng)災(zāi)、地震等自然災(zāi)害的搶險(xiǎn)救援;（3）參加空難、重大交通事故的搶險(xiǎn)救援;（4）參加建筑物倒塌的搶險(xiǎn)救人工作;（5）參加恐怖襲擊和破壞等突發(fā)性事件的應(yīng)急救援;（6）在有關(guān)單位和群眾遇險(xiǎn)求助時(shí)的救援救助工作。

從上述任務(wù)來看，消防救援隊(duì)的任務(wù)具有多樣性、復(fù)雜性、艱巨性三大特點(diǎn)，這使得消防救援隊(duì)擔(dān)負(fù)著極大的壓力。因此如何合理分配出警力量，在最大限度保護(hù)人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全的前提下，快速處理火災(zāi)及事故成了消防亟待解決的問題。

1.2? 消防救援站當(dāng)前現(xiàn)狀

1.2.1? 救援站整體人員年輕化，消防員尤其是專勤員的

“傳幫帶”工作難以開展

消防救援隊(duì)按照現(xiàn)行體系，消防員來到救援站2年后，通過選拔，可以晉升四級(jí)消防士;四級(jí)消防士3年后，通過選拔，可以晉升三級(jí)消防士，三級(jí)消防士3年后，通過選拔，可以晉升二級(jí)消防士;二級(jí)消防士4年后，通過選拔，可以晉升一級(jí)消防士。就一般非特勤救援站而言（以北京市消防救援總隊(duì)某消防救援支隊(duì)某救援站為例），2018年救援站總消防員數(shù)為33人，去除后勤人員，總消防員數(shù)為28人，其中二級(jí)消防士僅2人，三級(jí)消防士僅4人，四級(jí)消防士6人左右;2020年救援站總消防員數(shù)量30人，去除后勤人員，總消防員數(shù)為26人，其中二級(jí)消防士僅1人，三級(jí)消防士僅2人，四級(jí)消防士5人左右。由上述可知，救援站消防員數(shù)量在逐年減少，中高級(jí)士官人數(shù)在配比也在逐年減少。且當(dāng)前入伍兵源為00后，隨著社會(huì)發(fā)展，全國經(jīng)濟(jì)水平逐年提高，部分消防員家中環(huán)境優(yōu)越，其當(dāng)兵為入黨、考學(xué)、提干或體驗(yàn)部隊(duì)生活的居多。此類消防員從一名新消防員成長為一名合格的消防員，其最少也需要一年的時(shí)間，上述情況使得部隊(duì)的“傳幫帶”工作更難開展。

隨著救援站整體人員年輕化，消防員服役年限逐年下降，專勤人員在此方面體現(xiàn)更加突出。專勤員的工作有以下幾項(xiàng)：（1）熟悉電臺(tái)、攝像、救援站接警出警管理系統(tǒng)等的操作與使用;（2）在救援站電話室工作，即負(fù)責(zé)接警，并時(shí)刻保持與出警人員的聯(lián)系;（3）轄區(qū)內(nèi)道路、水源、重點(diǎn)單位的情況，并在出警當(dāng)中指路，確保迅速到達(dá)出警地點(diǎn);（4）就火警處理情況進(jìn)行實(shí)時(shí)錄像，并將情況報(bào)總隊(duì)119指揮系統(tǒng)。

就熟悉轄區(qū)內(nèi)道路、水源、重點(diǎn)單位情況這一責(zé)任來說，大多救援站采用實(shí)地考察作圖方式。即在訓(xùn)練階段，由專勤班班長帶領(lǐng)新消防員，以徒步或開車等方式，對(duì)整個(gè)轄區(qū)內(nèi)的道路、水源及重點(diǎn)單位位置進(jìn)行逐一觀察，并由新消防員作圖記錄，熟悉之后再逐一整理。上述熟悉方式的比較老舊，耗時(shí)極長，并容易遺漏部分水源或道路情況，一旦水源或道路進(jìn)行新建、翻修后，仍需再次觀察、記錄。且每名專勤員僅保存自己所作地圖，并不與其他人員進(jìn)行交流。且即使老的專勤員因工作需要調(diào)入新救援站時(shí)，仍需重新熟悉。

1.2.2? 救火救援預(yù)案直觀感不強(qiáng)

隨著北京經(jīng)濟(jì)建設(shè)的持續(xù)發(fā)展，各類設(shè)施的逐步完善，救援站轄區(qū)內(nèi)可能發(fā)生火災(zāi)的地點(diǎn)也在逐步增加。救援站一般會(huì)按照發(fā)生火災(zāi)的影響力、容易發(fā)生火災(zāi)并結(jié)合人民群眾生命財(cái)產(chǎn)損失程度綜合評(píng)價(jià)后，確定重點(diǎn)單位。滅火預(yù)案一般會(huì)將重點(diǎn)單位中容易發(fā)生火災(zāi)地點(diǎn)作為起火點(diǎn)，并針對(duì)此火災(zāi)制定滅火救援方案。這些滅火救援預(yù)案中，一般采用二維圖片信息，其直觀感不強(qiáng)，并無法用比例的方式對(duì)車輛的布陣及周邊水源進(jìn)行利用，無法對(duì)現(xiàn)場道路的情況及外圍警戒的范圍、疏散撤離的位置進(jìn)行合理的標(biāo)定。且救援站滅火救援預(yù)案信息比較孤立，僅本救援站人員可以使用，在各救援站聯(lián)合救援時(shí)，支援救援站對(duì)其單位不熟悉，不利于救援行動(dòng)的順利開展。

1.2.3? 救援站滅火訓(xùn)練實(shí)戰(zhàn)性不強(qiáng)

消防救援站在日常的滅火救援作戰(zhàn)中，為確保人民群眾安全，一般會(huì)選擇無人空曠地區(qū)（或救援站內(nèi)部）進(jìn)行假想演練，即以救援站內(nèi)部某個(gè)位置為火災(zāi)發(fā)生地點(diǎn)，按照到達(dá)現(xiàn)場，外圍警戒、布置陣地、掩護(hù)內(nèi)攻的方式進(jìn)行滅火演練。由于訓(xùn)練地點(diǎn)與實(shí)際單位不同，因此無法合理的模擬現(xiàn)場水源的真實(shí)位置，因此滅火演練的戰(zhàn)場布置會(huì)與實(shí)際滅火作戰(zhàn)存在偏差。

1.2.4? 救援站與單位聯(lián)合演練效果不明顯

為確保救援站轄區(qū)內(nèi)各類單位的安全，救援站會(huì)到單位進(jìn)行授課，并與單位組織聯(lián)合演習(xí)，有單位防火管理人員引導(dǎo)公司員工進(jìn)行疏散演習(xí)，并有救援站人員進(jìn)行車輛演習(xí)及出水。但自此聯(lián)合演習(xí)對(duì)救援站來說，存在如下弊端。即演練中，為確保單位的清潔，并減少消防演練對(duì)單位造成的影響，大多救援站一般只進(jìn)行外圍布置陣地、不進(jìn)行內(nèi)攻演練，實(shí)際火災(zāi)發(fā)生后，可能會(huì)出現(xiàn)對(duì)單位內(nèi)部不熟悉等情況，而影響滅火救援的情況。

基于當(dāng)前消防救援工作存在的這些突出問題，用傳統(tǒng)的方法去收集、管理、分析這些信息已經(jīng)無法滿足當(dāng)前消防工作的需要，如何利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)快速高效的去獲取有價(jià)值的信息對(duì)消防工作是很有必要的，而GIS系統(tǒng)技術(shù)的空間可視化、空間導(dǎo)向功能以及利用空間思維提供處理輔助決策等功能可快速有效的去獲取有價(jià)值的信息，來提升消防救援的快速反應(yīng)與科學(xué)決策能力，確保各項(xiàng)消防救援任務(wù)的順利完成。

2? GIS系統(tǒng)

2.1? GIS的概念

地理信息系統(tǒng)GIS技術(shù)是近些年迅速發(fā)展起來的一門空間信息分析技術(shù)。美國聯(lián)邦數(shù)字地圖協(xié)調(diào)委員會(huì)（FICCDC）對(duì)其定義為“GIS是由計(jì)算機(jī)硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)用來支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理用途”。

2.2? GIS系統(tǒng)的特點(diǎn)

GIS系統(tǒng)具有多來源、多層次、快速度、深加工，多時(shí)態(tài)、多形式和多精度的特點(diǎn)[1]。

（1）多來源。GIS系統(tǒng)所接受的數(shù)據(jù)在形式上可以是圖形、圖象、數(shù)字或文字;其來源可以是地圖、測量、RS、GPS（全球定位系統(tǒng)）和文字報(bào)告。其內(nèi)容可以是救援站信息、道路情況、消火栓位置、單位情況和單位臨近情況等，這使得GIS系統(tǒng)更加容易獲取。

（2）多層次。GIS系統(tǒng)可以提供在空間上或內(nèi)容上多層次的信息，可以從為微觀、中觀、宏觀的上對(duì)主體進(jìn)行服務(wù)。

（3）多時(shí)態(tài)。GIS系統(tǒng)的信息是動(dòng)態(tài)的，便于不斷更新的。它可以在不同的空間分布和數(shù)量構(gòu)成上，體現(xiàn)將事物不同時(shí)期的演變過程，便于進(jìn)行動(dòng)態(tài)的分析與研究。

（4）深加工。GIS系統(tǒng)可以進(jìn)行有效的空間分析，也可以對(duì)空間信息進(jìn)行各種復(fù)雜的空間運(yùn)算，將多源信息進(jìn)行有效的整合，并通過圖形和屬性兩方面數(shù)據(jù)的雙向查詢，幫助了解空間實(shí)體的空間分析特征與關(guān)系。在消防中，也易于對(duì)火場分布、戰(zhàn)斗展開中，戰(zhàn)場的布置等信息進(jìn)行深層次分析。

（5）快速度。GIS系統(tǒng)的快速響應(yīng)表現(xiàn)在兩個(gè)方面。一方面3G技術(shù)（即地理信息系統(tǒng)—GIS、遙感技術(shù)—RS、全球定位系統(tǒng)—GPS）和通訊網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測火場的發(fā)生與發(fā)展，便于消防救援站警力行動(dòng)路線的決策;另一方面由于它具有很強(qiáng)的信息檢索與綜合能力，可大大縮短規(guī)劃、管理、決策和分析的周期，可以對(duì)大型火災(zāi)中，聯(lián)動(dòng)機(jī)制的安排起到良好的推進(jìn)作用。

（6）多形式。由于GIS系統(tǒng)同時(shí)管理圖形與專業(yè)屬性兩種信息，因而可隨時(shí)根據(jù)不同需求，進(jìn)行靈活的轉(zhuǎn)換。GIS系統(tǒng)不僅可以提供文字分析報(bào)告、效果圖等，還可以提供電子地圖、數(shù)字地圖和多媒體等各種數(shù)字化產(chǎn)品。

（7）多精度。GIS系統(tǒng)可以不局限于傳統(tǒng)的測繪精度標(biāo)準(zhǔn)，可靈活地采取適合的精度標(biāo)準(zhǔn)，以滿足不同情況的需要。對(duì)于公安部消防局、消防總隊(duì)、支隊(duì)、救援站等不同管理層次的需求，都可以在同一GIS平臺(tái)上管理。

由于上述特點(diǎn)使得GIS系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域得到了有效的應(yīng)用，已在森林防火安全、地下水、考古、軍事、交通、礦業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行了合理的運(yùn)用，起到了良好的效果。

我國頒布的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)《消防通信指揮系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》中明確規(guī)定，消防通信指揮系統(tǒng)必須建設(shè)消防GIS。當(dāng)前GIS系統(tǒng)技術(shù)在火警的定位、消防規(guī)劃、分析消防信息數(shù)據(jù)、制定滅火預(yù)案、模式演練、通信指揮等方面都起到了很大的作用。

3? GIS系統(tǒng)在消防上的應(yīng)用

3.1? GIS系統(tǒng)對(duì)救援站轄區(qū)的幫助

通過GIS系統(tǒng)的強(qiáng)大電子地圖數(shù)據(jù)庫，救援站專勤人員可以使用mapinfo對(duì)消防轄區(qū)的地理位置以及消火栓樁、消防用水點(diǎn)位進(jìn)行分析并記錄數(shù)據(jù)，并建立信息庫[2]，以便對(duì)救援站的指揮員、專勤員及后方供水人員進(jìn)行隨時(shí)查閱，可以對(duì)救援站的“傳幫帶”工作進(jìn)行有力的推動(dòng)。在培養(yǎng)新到救援站的專勤人員時(shí)，可以通過GIS的現(xiàn)實(shí)模擬功能，將水源、道路、重點(diǎn)單位的情況具象化，并取代以往的實(shí)地考察、再作圖記錄的方法。GIS系統(tǒng)合理使用，可以使得專勤員的培訓(xùn)時(shí)間大大減少，使救援站新到兵源更加快速的融入，有效提升救援站戰(zhàn)斗力。

此外，對(duì)于救援站在出警時(shí)的道路選擇，通過GIS系統(tǒng)，將轄區(qū)內(nèi)，甚至北京市所有道路的起點(diǎn)、終點(diǎn)和交叉點(diǎn)都定義為道路節(jié)點(diǎn)的話，那么火災(zāi)地點(diǎn)必在兩個(gè)道路節(jié)點(diǎn)之間，將離火災(zāi)地點(diǎn)最近的那個(gè)道路節(jié)點(diǎn)視作著火點(diǎn)，考慮道路擁堵狀況，對(duì)道路進(jìn)行加權(quán)，并計(jì)算時(shí)間，可以在出警時(shí)做最佳路徑規(guī)劃[3]。通過GIS技術(shù)可以使救援站以最快速度到達(dá)起火點(diǎn)，進(jìn)一步減小火災(zāi)造成的人民群眾生命財(cái)產(chǎn)損失。

3.2? GIS系統(tǒng)模擬火災(zāi)預(yù)案

相比于以往消防滅火預(yù)案中的二維圖形模擬，GIS系統(tǒng)可以利用強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，并利用地理位置的影像學(xué)，甚至立體成像功能，可以對(duì)消防滅火預(yù)案中，火災(zāi)重點(diǎn)單位的情況進(jìn)行再現(xiàn)，對(duì)整個(gè)重點(diǎn)單位火災(zāi)的分析與處理過程、車輛的布陣及周邊水源的利用、現(xiàn)場道路的情況及外圍警戒的合理范圍、疏散撤離的位置做進(jìn)一步的規(guī)定，極為有效的提高了火災(zāi)預(yù)案的針對(duì)性，也可以通過此種方式對(duì)火災(zāi)進(jìn)行有效的模擬，并可以更為直觀的對(duì)火災(zāi)預(yù)案中的處理方案進(jìn)行有效的分析。因此利用GIS系統(tǒng)進(jìn)行火災(zāi)預(yù)案的制定與修改，也可以便于各救援站之間的交流，并對(duì)類似火災(zāi)起到極為有效的參考作用。各救援站聯(lián)合作戰(zhàn)時(shí)，也可以方便增員隊(duì)伍對(duì)現(xiàn)場火災(zāi)情況的判斷。

3.3? 利用GIS系統(tǒng)和VR技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場火災(zāi)的模擬與處置

隨著當(dāng)前GIS系統(tǒng)的逐步發(fā)展，人類已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)了對(duì)地理環(huán)境的仿真，這種仿真能夠較好的重現(xiàn)現(xiàn)實(shí)景觀。且許云等已經(jīng)研究逐步將VR技術(shù)與GIS系統(tǒng)聯(lián)合，來對(duì)火災(zāi)進(jìn)行進(jìn)一步的模擬。這種技術(shù)有效的重現(xiàn)火災(zāi)現(xiàn)場或模擬假定火災(zāi)現(xiàn)場，且可將附近水源、消火栓、道路及外圍信息情況完全的進(jìn)行重現(xiàn)。這種GIS系統(tǒng)的有效利用，可以使救援站指揮員更加詳細(xì)的研究火場車輛部署、滅火戰(zhàn)場布置、供水等情況，加強(qiáng)了對(duì)火災(zāi)模擬演練的針對(duì)性、有效性，更加便于查找指揮中的不足，并加以提高。

3.4? GIS系統(tǒng)對(duì)人員的疏散與演練

通過GIS系統(tǒng)和BIM系統(tǒng)的有效結(jié)合[4]，即利用GIS系統(tǒng)可以有效的對(duì)單位外圍的各類情況進(jìn)行詳細(xì)模擬，聯(lián)合BIM系統(tǒng)（Building Information Model/Modeling，即建筑信息模型系統(tǒng)）對(duì)建筑物內(nèi)部情況（包括房間、道路、墻壁消火栓及滅火器位置、安全疏散出口位置等信息）進(jìn)行詳細(xì)的模擬，使救援站在模擬演練過程中，不僅僅局限于只在單位外部進(jìn)行演練，也可以對(duì)單位內(nèi)部道路、房屋結(jié)構(gòu)，墻壁消火栓、滅火器位置等利于滅火的有效信息進(jìn)一步的掌握，這些信息對(duì)單位發(fā)生火災(zāi)后的內(nèi)攻、救援可以起到極大的幫助作用。

4? 結(jié)語

GIS系統(tǒng)擁有強(qiáng)大的地理數(shù)字化或圖形化采集—分析—決策系統(tǒng)，在消防救援站的日常工作中，有意識(shí)的將GIS系統(tǒng)加以利用，針對(duì)救援站以往存在的一些問題，即對(duì)救援站人員的培養(yǎng)、滅火預(yù)案的制作、模擬火災(zāi)的處置、熟悉單位內(nèi)部信息、便于火災(zāi)現(xiàn)場的救援等方面起到了極為有力的幫助作用，是提高消防救援站的工作效率的一種極為有效的方法。

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Talking about the application of GIS system in fire protection work Li Yingqi

Chaoyang District Fire and Rescue Brigade of Beijing

Abstract： The GIS system has powerful geographic digitalization or graphical “collection， analysis， decision， making” functions. In the daily work of the fire and rescue station， the GIS system have played a very powerful role by being consciously used， aiming at the training of fire and rescue station personnel and the preparation of fire fighting plans， simulating fire disposal， familiarizing with the internal information of the unit， facilitating rescue， etc.

Keywords：GIS system; fire protection work; application