浅析河北省政府应急平台森林防火三维可视化系统建设

王邵骞++赵根庄

摘 要：随着三维可视化技术的成熟，使得应急相关行业的应用出现了跨越式的发展。以森林防火为专题，结合高精度的影像数据、高程数据、矢量数据，使得三维可视化系统能够精确管理各类基础地理信息数据和专题属性数据，为应急行业的快速响应和微观管理提供了强有力的基础保障。本文论述了系统建设的思路与过程。

关键词：三维可视化 应急管理 森林防火

中图分类号：TP309 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）06（a）-0020-02

随着信息化建设的不断深入，三维可视化技术应运而生，并催生了非常旺盛的市场需求。目前，以三维可视化为基础的各种应用正在普及化，因此，在三维可视化系统中结合相关的业务进行深入应用尤为重要。

在应急行业中，对于政府应急、企业应急等相关单位，以传统的MIS系统结合平面地图为载体、信息报送功能为核心的系统已经远远满足不了用户的需求以及相关业务的开展，由于三维可视化系统的出现，使得应急相关行业的应用出现了跨越式的发展，使得传统的信息报送方式为主的宏观应急管理可以依托三维可视化系统深入到更加微观的领域去实现更加精细化的管理。

1 系统建设目标和内容

为了更好的应用先进科技的管理手段，实现省政府对于突发事件的应急管理，更加科学有效的应对突发事件，河北省政府以森林防火为专题，于2013年启动了专项建设。预期目标为：系统建成后能够满足河北省政府在森林防火日常管理和战时应对的需要；既实现对森林防火相关基础信息的管理，又能从火险发现，到火情态势研判，再到火灾处置决策各环节做到有效支撑。

系统主要分为日常管理和战时应对管理两部分。

日常管理功能可实现在三维地理信息场景上标注管理区域范围内森林资源、森林防火救援队伍、扑救装备、林区周边重大危险源和重要防护目标等的分布情况，并可对它的详细信息进行综合查询，历年森林火灾信息的查询，林区重点关注区域定位与周边分析，林区防火模拟巡查。

战时应对管理功能可实现针对火灾发生的位置，对林区周边一定范围内的重大危险源、重要防护目标、其他关键基础设施等信息进行分析，并基于三维虚拟场景定位，火灾救援物资、装备、队伍的分析，火灾救援及进展情况决策标绘，及基于现场多种环境因素的影响、基于三维虚拟场景进行火灾蔓延的模拟与分析，便于领导决策。

2 技术路线

从整体看，省政府应急平台森林防火三维可视化系统建设内容主要分为四个部分：数据的获取与处理、数据组织管理、数据库的挂接、系统功能开发实现。具体工作路线如图1所示。

森林防火数据库的数据内容为专题属性数据，三维地理信息数据工程相关数据存储在本地。三维地理信息数据工程相关数据所需的原始数据包括影像数据、数字高程数据、矢量数据、模型数据和多媒体信息数据，影像数据和数字高程数据用于制作MPT文件，矢量数据、模型数据和多媒体信息数据用于制作fly工程。

3 数据整理

根据系统建设要求，收集整理了相关区域的基础地理信息数据，其中包括DLG数据、DEM数据、DOM数据，以及森林防火相关的专题属性数据。DLG数据用于创建真实直观的三维地理信息场景及基础地名库等内容。DOM、DEM数据用于建立影像金字塔，创建三维场景数据。

为了提供快捷、高效的决策支持，以政府行政部门为主导，收集整理了森林防火相关的专题数据。同时，为了体现系统的数据实时性、真实性、全面性，重新采集了相关区域的专题属性数据。采集数据的表有：应急管理机构信息表、应急预案基本信息表、应急救援队信息表、物资装备信息表、应急专家基本信息表、应急案例基本信息表、危险源信息表、防护目标信息表、通讯录信息表。

4 系统功能

4.1 系统架构

该系统由系统维护、数据管理、三维可视化三部分组成。其中系统维护主要是针对系统用户进行注册审核、角色分配等操作的模块。数据管理部分负责管理森林防火相关的专题属性数据，包括防护目标、应急资源（应急救援队、应急物资等）、危险源等信息；三维可视化部分主要实现专题属性数据展示、查询、分析等功能。如图2所示。

4.2 系统维护

系统维护界面如图3所示。

（1）新用户注册：用户第一次登陆系统时需要先进行新用户注册，阅读并同意服务条款后，如实地填写注册信息后，对注册信息进行提交，等待系统管理员进行审核。（2）用户登录：用户进入系统时，要进行用户登录，输入用户名、密码，系统会根据用户的角色出现不同的功能选择界面，如系统管理员有数据管理、用户管理、三维可视化、整个系统四个选项；数据管理员有数据管理、三维可视化两个选项；用户管理员有用户管理、三维可视化两个选项；一般用户只可使用三维可视化功能。（3）注册审核：系统管理员或是用户管理员对新注册的用户信息进行审核，符合要求的用户可以审核通过。根据用户的申请信息及对用户需求的了解，为用户分配角色。对审核不通过的注册用户反馈不通过原因。（4）增加用户：系统管理员或是用户管理员可以进行增加用户的操作，但是同样需要填写完备的注册信息。（5）删除用户：系统管理员或是用户管理员可根据需要对用户账户进行删除操作。（6）修改用户：系统管理员或是用户管理员可根据需要对用户账户进行修改操作。（7）查询用户：系统管理员或是用户管理员可根据用户名，真实姓名、所属单位、用户角色等条件对用户进行查询显示。（8）用户详情：系统管理员或是用户管理员可根据需要对用户进行详情的查看。（9）用户帮助：所有用户可点击用户帮助按钮进行对系统的功能信息的查看并获得帮助信息。

4.3 数据管理

数据管理部分存储、维护的是专题属性数据，主要分为森林防火相关的应急资源、防护目标、危险源、其他森林防火基础数据管理四个模块，每个模块提供了相应的信息录入、信息修改、信息查询、信息删除功能。如图4所示。

4.4 三维可视化

4.4.1 三维可视化

实现地形地貌、基础设施、建筑等要素的高程/栅格数据、影像数据、矢量数据、地名数据的动态加载；以及鼠标控制视图漫游、放大、缩小、旋转、前进、后退等基本功能。

4.4.2 系统工具

实现视图管理、快速定位、地图量算、屏幕操作等功能。

4.4.3 应急管理

实现专题属性信息查询、历年火灾信息查询、热点管理、态势标绘、火灾周边缓冲区分析、森林火灾蔓延分析等。如图5所示。

5 结语

森林防火三维可视化系统的建立既实现了对森林防火相关专题属性信息的管理，又能从火险发现，到火情态势研判，再到火灾处置决策各环节做到有效支撑。我们不能仅仅在事发时响应和应对，更加重要的是在事前根据应急预案、具体的工作方案进行模拟演练，让应急管理者可以在三维可视化的系统中既可以看到事件的宏观信息、又可以看到事件的微观信息。利用这种技术，我们可以提高应急管理的工作效率，给应急管理者提供更加可靠的应急决策依据，减少突发公共安全事件发生时的损失，有效的降低国家和人民的生命财产损失。endprint