測繪地理信息在應(yīng)急測繪中的應(yīng)用

喬旭

（遼寧省地理空間成果應(yīng)用中心 遼寧沈陽 110034）

我國處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期，人類對(duì)于自然資源的過度開發(fā)利用讓各類自然災(zāi)害的發(fā)生頻率明顯增加，應(yīng)急測繪工作也應(yīng)該需要進(jìn)一步加強(qiáng)能力建設(shè)，建立健全信息共享保障機(jī)制提供更加完善的測繪服務(wù)保障。黨中央、國務(wù)院對(duì)于應(yīng)急測繪工作高度重視，多次提出了具體要求，并且強(qiáng)調(diào)應(yīng)該從裝備、信息資源建設(shè)和工作機(jī)制方面作出調(diào)整。所以從2015年國家應(yīng)急測繪能力保障建設(shè)項(xiàng)目正式立項(xiàng)后，應(yīng)急測繪的意義和價(jià)值進(jìn)一步得到體現(xiàn)。

一、應(yīng)急測繪地理信息集成

目前地理信息技術(shù)在應(yīng)急保障工作當(dāng)中發(fā)揮了穩(wěn)定的效果，但是在數(shù)據(jù)處理方面還有很多需要完善的地方。質(zhì)量和時(shí)間要求作為應(yīng)急測繪工作的主要特點(diǎn)，需要從質(zhì)量、成果方面進(jìn)行綜合改進(jìn)，支持多種模式的應(yīng)急測繪工作，滿足應(yīng)急工作的現(xiàn)實(shí)需要。特別是今后數(shù)據(jù)量明顯增加的背景之下，地理信息數(shù)據(jù)處理工作的壓力增加，空間集成建模工作的效率問題也將成為研究重點(diǎn)，不僅可以幫助決策層作出合理的方案，也能構(gòu)建處理系統(tǒng)展開信息監(jiān)測與分析。因此，地理信息集成框架建設(shè)工作的意義開始體現(xiàn)[1]。

1..框架設(shè)計(jì)原則

應(yīng)急地理信息集成框架是為了保障應(yīng)急測繪工作當(dāng)中對(duì)于地理信息的快速反應(yīng)能力，按照相關(guān)的任務(wù)要求與國家的行業(yè)規(guī)范，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)的過程當(dāng)中遵循一定的原則。首先是設(shè)計(jì)的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化原則，涉及到功能模塊的組織劃分和后續(xù)的代碼管理等內(nèi)容都應(yīng)該從框架的角度進(jìn)行設(shè)計(jì)。應(yīng)急建?？蚣墚?dāng)中的數(shù)據(jù)存在時(shí)間和空間層面的差異，因此在處理環(huán)節(jié)當(dāng)中也應(yīng)該保障數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性，為框架運(yùn)行提供穩(wěn)定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，讓運(yùn)行結(jié)果可以滿足應(yīng)急測繪工作的現(xiàn)實(shí)需求。在架構(gòu)方面，應(yīng)該具有擴(kuò)展能力，能夠?qū)χ髁飨到y(tǒng)進(jìn)行兼容，在不同的操作環(huán)境下都可以得到應(yīng)用，且操作流程需進(jìn)行簡化，考慮到不同類型用戶的使用習(xí)慣。

2.框架要求

測繪地理信息對(duì)于應(yīng)急測繪的空間要求可以提出框架設(shè)計(jì)方案，包括四個(gè)層次：計(jì)算資源層、數(shù)據(jù)層、模型層和應(yīng)用層。由于計(jì)算資源層和數(shù)據(jù)層可以在已有設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上直接實(shí)現(xiàn)，因此這里只針對(duì)模型層的有關(guān)內(nèi)容展開探究。綜合來看，系統(tǒng)會(huì)針對(duì)不同類型的應(yīng)急測繪應(yīng)用場合，讓計(jì)算層發(fā)揮良好的計(jì)算能力，通過應(yīng)急案例和空間數(shù)據(jù)內(nèi)容展開集成建模。其中計(jì)算層所提供的計(jì)算能力需要集成空間數(shù)據(jù)的內(nèi)容評(píng)估，實(shí)現(xiàn)高效化集成建模，從而在不同層次的協(xié)調(diào)配合下給應(yīng)急測繪提供技術(shù)保障[2]。例如城市區(qū)域內(nèi)的火災(zāi)、地震，山區(qū)的山體滑坡、森林地區(qū)的泥石流事件出現(xiàn)時(shí)，就能借助空間數(shù)據(jù)對(duì)任務(wù)目標(biāo)進(jìn)行判定快速制定應(yīng)急處理方案。

計(jì)算資源層是整個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)運(yùn)行過程當(dāng)中的環(huán)境保證，涉及到云計(jì)算平臺(tái)、操作系統(tǒng)、服務(wù)器軟件、業(yè)務(wù)模塊等，能夠?yàn)榈乩硇畔?shù)據(jù)提供資源存儲(chǔ)保證，也是整個(gè)框架運(yùn)行環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)內(nèi)容。而數(shù)據(jù)資源層作為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，以標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)服務(wù)的形式提供不同類型的數(shù)據(jù)，案例庫會(huì)按照時(shí)間的類型存儲(chǔ)和管理案例，包括案例的查詢、編輯等。

模型層則主要包括服務(wù)框架和集成內(nèi)容，以模型服務(wù)的方式給應(yīng)用層提供所需要的分析模型，在應(yīng)急事件處理方面的價(jià)值非常突出，也能支撐不同環(huán)境下的工作要求，由框架進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)度和管理。應(yīng)用層則提供專業(yè)分析工作的服務(wù)，特別是在現(xiàn)代城市當(dāng)中涉及到應(yīng)急測繪處理的部分。

二、應(yīng)急測繪當(dāng)中的測繪地理信息技術(shù)應(yīng)用

1.可計(jì)算應(yīng)急測繪案例技術(shù)

該技術(shù)的目的是為了實(shí)現(xiàn)應(yīng)急測繪數(shù)據(jù)的快速分析和處理，并且在借鑒參考以往經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上保障工作效率。目前已經(jīng)累計(jì)的案例內(nèi)容如果能被應(yīng)用至分析處理的任務(wù)當(dāng)中，就能將需求的信息資源、數(shù)據(jù)資源和網(wǎng)絡(luò)資源等進(jìn)行整體規(guī)劃，通過統(tǒng)一的保障平臺(tái)來進(jìn)行資源共享。無論是傳統(tǒng)的應(yīng)急測繪管理還是即將開始的信息處理過程，合理的案例分析方法都可以在組織表達(dá)層面進(jìn)行改進(jìn)，并且將數(shù)據(jù)和模型的內(nèi)容進(jìn)行互補(bǔ)展開科學(xué)計(jì)算。這一方面的內(nèi)容也是近年來的研究重點(diǎn)，很多專家學(xué)者們通過對(duì)共性知識(shí)元模型等內(nèi)容展開研究以探討案例的情景化存儲(chǔ)模式，并且實(shí)現(xiàn)了對(duì)于結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)化表達(dá)[3]?？紤]到應(yīng)急場景的特殊要求（如公共危機(jī)事件等），可計(jì)算應(yīng)急測繪案例技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的組織管理，然后模擬專家的問題解決方法以提升集成過程的效率和精度，一個(gè)完整的案例當(dāng)中也包含了元數(shù)據(jù)、服務(wù)節(jié)點(diǎn)、組合內(nèi)容和空間數(shù)據(jù)集四個(gè)部分。

元數(shù)據(jù)是案例的基本存儲(chǔ)信息，能夠在搜索時(shí)快速定位，注重時(shí)效性要求，讓計(jì)算機(jī)可以充分理解輔助決策模型的具體功能以保障應(yīng)急分析的計(jì)算效率。案例元數(shù)據(jù)本質(zhì)上是一種知識(shí)呈現(xiàn)方式，且對(duì)于經(jīng)典案例的研究和描述可以表達(dá)出案例的關(guān)鍵內(nèi)容用于信息檢索。

服務(wù)節(jié)點(diǎn)則是數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)的不同任務(wù)節(jié)點(diǎn)，不同的任務(wù)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是不同的分析處理要求。大量的數(shù)據(jù)管理和處理工作讓空間分析過程的壓力不斷加大，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享減少網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的過度依賴，需要針對(duì)數(shù)據(jù)和模型的應(yīng)用要求充分規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)資源，在空間信息領(lǐng)域內(nèi)部提供計(jì)算支撐，提供多源服務(wù)組成結(jié)構(gòu)。

組合內(nèi)容是在數(shù)據(jù)分析環(huán)節(jié)呈現(xiàn)出的邏輯組織關(guān)系，能夠協(xié)調(diào)不同的任務(wù)節(jié)點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)行，服務(wù)組合方法也可以表現(xiàn)為各個(gè)模型服務(wù)節(jié)點(diǎn)當(dāng)中的邏輯內(nèi)容。常見的順序耦合、并行耦合、條件耦合和循環(huán)耦合方法都可以進(jìn)行不同的形式化表達(dá)，為抽象服務(wù)鏈構(gòu)建提供參數(shù)支持?？臻g數(shù)據(jù)集則是平臺(tái)服務(wù)庫當(dāng)中的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)服務(wù)，能夠在應(yīng)急測繪環(huán)節(jié)提供空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，如果系統(tǒng)可以調(diào)動(dòng)相關(guān)的任務(wù)節(jié)點(diǎn)，就可以完成案例應(yīng)用過程來輔助集成建模。

2.案例驅(qū)動(dòng)服務(wù)技術(shù)

案例驅(qū)動(dòng)服務(wù)技術(shù)是為了滿足數(shù)據(jù)的快速處理要求，從而提供高效的集成建模模式，將可計(jì)算的案例和驅(qū)動(dòng)進(jìn)行描述來定位關(guān)鍵信息，然后表達(dá)為服務(wù)鏈模式給用戶提供信息以保障建模方案的穩(wěn)定性，降低空間集成建模的復(fù)雜程度縮短建模時(shí)間。具體來看，可以先建立應(yīng)急案例庫構(gòu)建可以計(jì)算的應(yīng)急測繪信息，然后構(gòu)建抽象服務(wù)鏈和物理服務(wù)鏈，做好服務(wù)鏈部署工作后再執(zhí)行[4]。

未來應(yīng)急案例庫會(huì)不斷地進(jìn)行擴(kuò)充，因此檢索精度和效率要求明顯增加，平臺(tái)可以通過信息篩選的方式得到元數(shù)據(jù)，將其中的邏輯內(nèi)容轉(zhuǎn)化為用戶更容易理解的服務(wù)鏈結(jié)構(gòu)，并降低集成建模的復(fù)雜程度，將參數(shù)與組合要求映射成為服務(wù)鏈組合節(jié)點(diǎn)當(dāng)中的關(guān)系。

3.應(yīng)急測繪模型耦合

在涉及到模型信息和數(shù)據(jù)信息之后，就需要對(duì)耦合模型當(dāng)中的兼容情況進(jìn)行整體校驗(yàn)。和傳統(tǒng)模型數(shù)據(jù)不同的是，應(yīng)急測繪在模型數(shù)據(jù)方面的時(shí)間要求比較突出，再加上事件任務(wù)本身的特征，計(jì)算機(jī)自動(dòng)校驗(yàn)方法將成為今后的主流趨勢。要想滿足應(yīng)急測繪模型耦合評(píng)估，需要滿足兩個(gè)方面的要求，一是兼容性與耦合可行性，對(duì)應(yīng)的是模型在輸出過程當(dāng)中的沖突、精度控制能力；二是物理層面的兼容性問題，即模型輸出是否和另一個(gè)模型輸入具備相同的語義特征。

從空間角度分析，應(yīng)急測繪的源節(jié)點(diǎn)當(dāng)中地理網(wǎng)格對(duì)象應(yīng)該基于地理范圍獲得網(wǎng)格分辨率，然后通過教研空間兼容性保障源節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)和匯節(jié)點(diǎn)輸入數(shù)據(jù)在地理信息方面保持相同（空間尺度、地理區(qū)域等），此時(shí)模型空間參考標(biāo)準(zhǔn)相同。而從時(shí)間角度來看，當(dāng)涉及到多個(gè)計(jì)算要求的模型耦合工作時(shí)，要讓時(shí)間分辨率相同才能保證數(shù)據(jù)一致性。因此，在今后的工作實(shí)踐環(huán)節(jié)，要針對(duì)應(yīng)急測繪任務(wù)的具體要求確保組合方案的執(zhí)行有效性。

三、結(jié)語

從研究中可以看出，測繪地理信息在應(yīng)急測繪工作當(dāng)中的應(yīng)用價(jià)值非常突出，我們對(duì)于信息地理服務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)展開探討和分析，也有助于實(shí)現(xiàn)今后的自動(dòng)化運(yùn)行，解決信息建模問題并真正打造空間信息服務(wù)組合體系。后續(xù)階段將根據(jù)方案的執(zhí)行效率展開深層次探索，幫助縮短應(yīng)急測繪事件任務(wù)的響應(yīng)決策事件，為組織應(yīng)急案例處理爭取時(shí)間。