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GIS在城市应急管理系统中的应用探究
摘 要:运用以往的方法来开展城市应急管理工作,对突发事件定位和响应的时间相对较长,因此,需要对城市应急管理系统中运用GIS技术进行研究与分析,特别GIS定位和空间分析能力,充分发挥GIS技术的优势,以此提升城市应急管理的水平。在城市应急管理系统中,主要以无线传感装置来对城市中突发事件的相关信息进行采集,再借助GIS技术来建设城市应急空间的坐标轴,一旦突发事件发生,那么应急管理系统就会基于传感器发来的信息进行及时预警,并通过坐标轴精准确定突发事件的地点,从而运用相应的管理措施来解决突发事件。因此,应重视GIS技术在城市应急管理系统当中的运用,加大研究力度,制定应用策略,由此为该系统良好运作提供有利保障。
关键词:GIS技术;城市应急管理系统;应用
引言
伴随我国城市化与市场化发展速度的进一步加快,这使得城市应急管理工作也逐渐受到政府与社会各界的重视与关注,很多地区也逐渐意识到对城市应急管理体系进行完善的重要性,并建立起健全的城市应急管理系统,使其对城市突发事件的出现可以做到更为准确的预测、分析以及响应处理,由此能够使得城市突发事件带来的社会损失得到有效控制。而GIS技术属于一种重要的空间信息系统,将其运用到城市应急管理系统中能够进一步优化该系统,提升系统运行准确性,对增强城市应急管理效果有极大的帮助。
一、城市突发公共事件的特点
首先,有着较大的损失,其不单单包含了财产的损失,还包含了人身的损失问题;其次,有着极大的影响,其影响不单单是对经济发展带来的问题,而且也会影响到社会与政治发展;最后,有着较高的社会关注度,在当前社会环境下,人民非常重视生命财产安全,这使得人民对社会公共秩序的预期也逐渐提升。而近几年自然灾害频发,各种突发事件的出现对人民、社会以及政治的发展都会带来不同程度的影响,这使得城市应急管理的难度也不断加大。因此在实际的城市应急管理中,必须要全面考虑各方面问题,明确城市突发事件的特点,从而合理的借助先进技术来优化城市应急管理工作的有效开展,为城市良好发展奠定坚实基础。
二、GIS技术与在城市应急管理中的应用和优势
1.技术概念分析
GIS也叫地理信息系统,它首先是一门技术,也是非常重要的信息系统,其主要用于空间数据的获取、存储、管理和分析等工作。研究的对象是全部或部分地球物理空间,包括二维表面及三维立体空间,所以GIS真正意义上是一种跟地理分布数据相关的空间信息系统。
地理信息系统以地理学的知识为基础,在现代计算机技术的协助之下建立的一种新型计算机技术形式,其借助强大的数据库技术以及图形表达技术为基础,对从各部门中所获取的地理数据、相关业务数据等做全面的整合、分析以及处理,最后在以图形化的形式将结果呈现出来,使得用户能够直观便利地查看想要的结果。
2.GIS在城市应急管理中应用分析
首先,建设应急管理综合数据库。借助GIS技术主要对空间数据信息开展采集与整理入库工作,例如将与时空相关的各类静态、动态的数据如危险源、灾害事故、应急资源等根据空间位置描述进行定位,形成空间位置信息,再借助相应的技术手段来实现数字化转变,把各个与之相关的信息进行关联融合,实现图属挂接,时空数据和业务数据深度融合,支撑综合应用开发处理,从而建立完善的应急管理综合数据库。
其次,应急指挥调度系统的建设。借助GIS中空间显示、空间分析等功能,计算和展示周边应急资源,辅助应急调度指挥,形成功能完善的应急指挥调度的系统,针对应急管理工作建设更为完整且全面的解决方案。
第三,开展预测分析和模拟工作。针对突发事件的相关情报进行搜集,借助GIS中空间查询、可视化技术来定位和展示突发事件,做好突发事件预警;同时也要确定在应急管理当中应运用到的物资、警力资源,并做好分配工作,据此制定相应的应急路线和应急方案,辅助决策。
最后,发布应急信息。借助GIS的空间数据发布技术,将相关信息做合理的收集、存储以及分类,把和突发事件相关的信息内容借助城市地图或遥感影像图的方式来进行信息公布,使得公众可以及时掌握突发事件的详情。
3.GIS在应急管理系统中的优势
首先,有着强大的数据管理功能优势。GIS功能体系庞大,其对时空信息的处理以及计算功能是最为突出的,并且有着稳定且高效的特点,所以对于城市时空大数据能够进行更为安全、高效地处理和分析。另外,其可视化的界面能够快速呈现出运算和分析结果,进而满足于人们对事件管理中直观展示的要求。
其次,有较强的兼容性以及数据丰富性。GIS使用的数据格式一般是普遍被认可的数据标准。在我国很多重要的部门中,都将地理信息系统视为基础平台或基础能力,其能够对不同来源的数据做合理整合,能够向城市应急管理系统带来更为充足的数据支持。
最后,有着多样性的服务。因GIS具有空间数据采集、存储、管理、分析、发布等功能,是一个庞大的软件产品体系,其不仅仅是简单的客户端软件,而是各种功能软件相组合而成的软件系统。同时这些软件也具备统一的组织结构,各功能间也是相互协作的,并且也具有较强的开放性,对于其他产品二次开发也能带来良好的支持,有着充分的延展性以及灵活性,能够基于多样性的软件产品来为城市应急管理提供服务。
三、GIS技术在城市应急管理系统的设计应用
GIS应用在实际的应急管理工作中,能够展现出良好的应用效果,主要借助已有城市地图或遥感影像图,运用空间定位的技术,给各类物资资源提供空间位置信息和属性信息,再借助可视化技术来形成资源的位置分布图,这样能够让用户更为直观地获得所需要的信息,并且也可以有效地将交通路网信息、河流水面信息、建(构)筑物信息、人口信息以及社会经济信息等添加到地理信息系统当中,之后再结合其处理、运算以及分析的功能,对资源进行优化配置,从而获得最佳的应急方案。
某直辖市化工园区一直注重将信息建设融合在日常管理中,注重以新技术不断提升信息化能力,在智慧应急系统建设中,对于应急精细化管理所需的城市地理空间数据建设提出了迫切需求,同时也对区内危险源监管和应急资源调度等提出了更高要求。
1.应急管理综合数据库设计,应促进时空与业务紧密融合
在数据结构设计中,主要包括时空基础数据、应急业务专题数据、系统管理数据三大方面。
其中时空基础数据是属于GIS系统中关键的组成部分, 主要通过测绘或采集等技术手段获得,包括高分辨遥感影像数据、精细化路网数据、水系数据、建(构)筑物数据、地名地址数据、三维模型数据、兴趣点数据等。如精细化路网数据围绕应急管理所关注的应急通道、疏散路线、避难场所等特征,标记道路方向(限行)、车道情况、路口转向情况,融入到路网模型中,并进行拓扑关系构建,便于开展应急路线规划分析。地名地址数据通过采集地名标志物、地块、楼(门)牌、道路交叉口等空间数据,用于各类危险源和应急资源位置的快速定位。这些时空基础数据是应急管理系统能否高效运作,能否发挥应急响应作用的关键的支撑因素。
应急业务专题数据包括危险源、重点监管企业、重点防护对象、社会经济单位、应急救援队伍、专家库、应急物资装备等信息内容,主要基于政府管理部门数据整理而成。比如危险源,包含了易燃易爆车间、危化品储存设施、各类危化品车辆等,以及与之相关的实时在线监测数据。重点防护单位,主要包含了各级政府、各地区街道、社区居委会以及军队等,以及相对应的实时监控数据。而对于社会经济单位,主要以大型的工矿企业、医院、学校教育机构以及商业区,还有大型的商场、餐饮场所、娱乐场所、旅游区或住宅区等,以及相对应的日常巡查管理数据。这些专题数据可以通过GIS定位技术进行空间化上图,通过与时空基础数据叠加,直观展示各类空间对象或紧急事件的位置分布情况。通过详尽地对各个地区或是专题数据内容进行记录,即便发生了紧急事件,那么也能够为应急指挥者提供更为详尽的信息资料,为治理工作的开展提供有利依据。
系统管理数据主要是支撑系统程序有效运作的基础信息,并且在系统业务数据协助下更好地完成相应工作。如单位附属信息内容,主要针对各部门扩展的附属信息进行存储;对操作日志进行存储,主要就是记录了用户在实际使用操作的具体过程进行记录;用户信息,就是对系统使用用户的基本信息进行存储。终端设备的资料,主要对人员、车辆、仪表仪器的基本信息进行存储;另外,也包含了终端设备状态,主要是对描述了终端设备状态、GPS轨迹相关信息进行存储。
系统实际的应用效果是受数据现势性、正确性以及丰富度等决定的。在开展数据采集、整理时要注重运用高分辨率影像图开展工作,其关键原理在于,借助GIS可以把时空基础数据、应急专题数据、各类物联感知设备、在线监测数据以及各个时期的社会经济数据有效地集成到一起,从而形成覆全面、位置准确、条目清晰、高质量的应急管理综合数据库。
2.系统功能体系设计,应提升城市应急管理效率
将GIS技术运用到城市应急管理系统中,应以提升城市应急管理效率为目标,可设计五大功能体系,主要包括基础信息管理、应急资源展示(一张图)、应急指挥调度、辅助决策分析、系统管理几个部分,而且对于该系统在设计和运用中也要以相应的技术规范来落实和开展。系统设计应包含如下几个主要模块:
(1)基础信息管理:应包括企业基本信息管理、预案管理、队伍管理、物资装备管理、专家管理等,完成相关信息的数据采集、管理审核、信息查询和维护。
(2)应急资源展示(一张图):包括对企业信息、重点防护对象、应急避难场所所、应急救援队伍、应急物资装备等应急专题信息的GIS底图标注和GIS查询与展示,实现应急资源的一张图可视化管理。
(3)应急指挥调度:结合应急预案,利用GIS空间分析技术,开展应急资源覆盖区域展示、救援最短路径分析、救援时效分析、疏散路线分析等,为应急管理当中应运用到的物资、警力资源做好分配调度工作。
(4)辅助决策分析:依据管理用户的具体使用要求,进行应急资源相关信息的分类统计分析、相关事件的预测分析与模拟等功能,开展应急动态预警,辅助用户决策管理。
(5)系统管理:对用户的使用权限、管理角色、功能模块授权等进行管理;对应用系统和数据库的参数配置与管理;依据横向、纵向条线需求,进行应急资源数据信息的数据交换共享管理等。
3.系统架构设计,应支撑安全可靠运行
系统采用国产主流的企业数据库和GIS平台软件,满足高安全性及高可用性,确保7*24小时不间断工作。
系统架构方面,软件设计服务端采用SOA架构,并支持主流Web服务器的相关协议。软件设计客户端采用纯B/S架构,即打开网页就可使用,不需要再安装任何客户端软件。
易用性方面,用户操作界面要求简洁、直观,在工具设置、快捷方式设置等细节方面尽量与大家熟知的软件保持一致,一些默认的系统配置应符合大部分用户的审美要求和使用习惯。
安全性方面,数据层和应用层应逻辑分离,基于用户角色进行访问控制和信息加密,防止未经授权的用户非法地访问数据层。
扩展性方面,满足业务变更平滑扩展,满足数据扩展,能够平稳地支持用户数量地增长,能够实现横向扩展而不需要改变系统架构。
四、结语
有效地运用城市应急管理系统能够在事故发生后的第一时间内做出相应的反应,并为应急调度和应急救援工作的开展提供决策依据,确保损失可以降至到最低。因此,在城市应急管理系统中,要注重GIS技术的运用,积极发挥它的技术特长和作用,并明确具体应用策略,从而为城市应急管理工作的开展提供有利保障,并为城市的良好发展提供坚实基础。
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作者简介:汤可锋(1985、1—)男,汉,江苏省邳州市,本科,职称:工程师、注册测绘师,研究方向:测绘地理信息、智慧城市。