基于GIS的重大危险源监控系统设计与实现

陈德权

（1.福建省基础地理信息中心，福建 福州 350003）

基于GIS的重大危险源监控系统设计与实现

陈德权1

（1.福建省基础地理信息中心，福建 福州 350003）

基于现有的数字漳州地理空间框架，结合GIS相关技术，设计了漳州市重大危险源监控系统，实现了重大危险源专题与GIS信息的快速关联，使重大危险源监管更加直观，为科学决策提供依据。

GIS；数字城市；重大危险源

1 建设思路

通过采集全市重大危险源企业的空间信息和基本信息，分析其可能引发的事故类型，对该企业进行定级，制定相应的应急预案。重大危险源信息的采集通过数据管理子系统来完成，主要是对危险化学品、加油站、非煤矿山、燃气、冷冻、炸药库进行数据采集，形成符合重大危险源专题的空间属性一体化的地理空间数据集。同时建立长久的数据持续更新维护机制，通过系统对重大危险源数据进行增加、修改、删除。为满足监控中心指挥员实时异地访问系统的需要，建立基于互联网的监控管理子系统，利用浏览器实现对危险源企业的快速查询定位，并实时监控现场情况。在发生突发事件时，可通过系统调用事件周边的医疗、消防及相应的应急预案等资源实现快速的应急指挥工作。

2 系统建设

漳州市已经建成了数字漳州地理空间框架（以下简称数字漳州），依托数字漳州提供的地图数据和功能服务接口，实现安监局对各县所辖范围内的危险源企业进行管理，在地图上能够展示某一类危险源企业的空间分布情况，并能进一步统计相关数据等功能。当发生重大危险源事故时，可以通过系统快速查询周边的救援力量并进行合理调度。

2.1 技术路线

采用结构化设计方法实现漳州市重大危险源信息管理系统的开发。这种设计方法是把系统作为一系列数据流的转换，输入数据被转换为期望的输出值，通过模块化来完成系统的构建，每个模块执行一个功能。自顶向下逐层分解系统工作过程，在分解的同时结合相关的数据流和数据字典等内容确定系统功能。总体技术路线如下：

1） 根据漳州市安监局对重大危险源企业监管的需要，确定系统的建设目标，从而获得系统总体设计的构想。

2） 根据系统总体设计的构想，推导出当前系统相应的业务逻辑，并生成数据字典和基元描述。

3） 对逻辑模型进行系统功能模块化，并对模块结构进行优化，得到更为合理的软件结构。

4） 为目标系统的功能模型作补充，如人机界面的要求等，从而完成系统的构建。

在已有的成熟技术基础上，引入GIS的设计思想，深入挖掘系统的业务需求，建立数据的采集及更新机制，从而确定系统的数据库建设方案并建立重大危险源数据库。危险源专题数据的管理采用基于元数据的数据管理方式。

2.2 系统结构设计

基于GIS的重大危险源监控系统包括数据层、系统层和用户层。其中，数据层是整个系统运行应用的数据基础，统一存储管理系统所有信息；系统层包括后台管理子系统和浏览查询子系统，实现重大危险源专题数据的采集、建库、更新，并利用各种形式输出信息；用户层为使用系统的用户根据不同权限进行相应的操作，管理员可操作业务数据，也可以进行系统的管理，授权用户可以管理相应的数据，普通用户只能进行数据的查询浏览等操作。其总体架构如图1所示。

系统层为总体架构的核心部分，在各子系统开发过程中充分考虑到后期的扩充和升级，将各功能细化为若干个模块，各模块的设计和开发按照层次结构组织单独进行，互不影响。模块的设计采用自上而下的方法，根据用户提供的需求，确定需求包含的信息并确定其实体属性，再综合具体的业务需求，针对模块分别设计信息查询统计、图文互动方式。

图1 系统总体架构

2.3 数据库建设

系统所涉及到的空间数据主要包含基础地理数据和重大危险源专题数据,其中基础地理数据主要由数字漳州提供。作为数字城市的漳州市节点，数字漳州为漳州市各专题应用提供了权威的基础地理数据，实现了全市专题应用的“一张图”。漳州市重大危险源监控系统依托数字漳州提供的OGC WMTS矢量和影像地图服务，这些基础地图数据能够满足对重大危险源监控管理的需要。

系统的数据库设计应充分考虑业务数据的存储管理和危险源专题空间数据和属性数据一体化管理的要求。系统采用SQL Server 2012数据库，危险源空间数据的存储通过geometry字段类型存储，属性数据则通过常规的字段类型存储。从SQL Server 2008开始空间数据类型作为CLR系统类型来执行。它增加了数据库中的CLR类型的最大规模，提高了字段的限制，可以存储非常复杂的空间数据。通过在关系表中存储空间数据，能做高性能查询，而不需要结合从多个外部获得的数据，也在一定程度上能更直观方便地管理系统的专题数据。

3 系统实现

系统的GIS地图浏览及专题数据的查询展示采用数字漳州地理空间框架提供的二次开发接口开发实现。系统包括后台管理子系统和前台监控管理子系统，前者主要用于重大危险源专题数据的管理、应急资源管理和应急预案的发布。后者主要实现危险源企业的监控管理及应急指挥。系统运行界面如图2、图3所示。

图2 专题数据管理

图3 实时监控

4 结 语

漳州市重大危险源监控系统充分利用先进的计算机软件技术、网络技术、数据库技术及WebGIS技术等进行开发，以重大危险源信息数据库做后台支撑，相关资料的显示和输出与电子地图紧密结合，具有良好的可视化效果。将GIS技术应用到重大危险源的监管工作中，必将使重大危险源的安全管理、政府安全监督部门的跟踪监督以及全社会的安全保障都提升到一个新的层次，使重大危险源的监控提高到一个新的水平，能更大限度地减少社会资源的损失，保障人民生命、财产的安全。

[1] GB18218-2000.重大危险源辨识[S].

[2] 高进东,吴宗之,王广亮. 论我国重大危险源辨识标准[J].中国安全科学学报，1999,9(6):1-3

[3] 赵东风,王晓媛. 油库火灾爆炸事故多米诺效应定量评价[J].中国安全科学学报，2008,18(6):104-109

[4] 张黔生,王文甫,岳虎,等. GIS应用于城市重大危险源监控的综述[J]. 中国安全科学学报，2007,17(6):49-55

[5] 康荣学.基于GIS的重大危险源安全监测预警系统研究与开发[J]. 中国安全生产科学技术，2010,6(3):110-115

[6] 夏伟玲, 钟毅. 基于GIS技术的重大危险源信息监控系统[J].测绘与空间地理信息，2004,27(5):47-50

[7] 倪凯, 夏昕, 李求进. 基于Web Service的重大危险源管理平台实践[J]. 中国安全生产科学技术，2010,6(4): 99-102

P208

B

1672-4623（2015）04-0061-02

10.3969/j.issn.1672-4623.2015.04.022

陈德权，硕士，工程师， 主要从事地理信息系统的应用研发工作。

2015-04-14。