应急决策地理信息平台建设技术研究——以内蒙古平台建设为例<br/>

应急决策地理信息平台建设技术研究——以内蒙古平台建设为例

2015-03-29薛志忠石建军

测绘通报 2015年3期

薛志忠，石建军

(内蒙古自治区地图院，内蒙古呼和浩特010051)

一、引言

世界各国均把维护公共安全事务提到新的议事日程，对危机事件的应对能力和管理水平已成为展示国家综合国力的重要组成部分，也成为评价政府工作与进步程度的一个重要标志。2006年，国务院印发了《关于全面加强应急管理工作的意见》(国发〔2006〕24号)，把推进应急平台体系建设列为加强应对突发事件能力建设的首要工作。

基于此，本文以内蒙古应急决策地理信息平台为例，探讨了其背景、内容、架构、关键技术、技术路线等，目的是为应急决策提供科学的技术依据，更好地为政府、社会公众服务。

二、内容与架构

1．建设内容

本文紧密结合内蒙古应急管理的实际业务需求，集成GIS、RS、GNSS、现代化通信技术和计算机技术，以多源、多尺度基础地理信息为基础，有效整理、集成现有基础地理信息和突发事件应急管理相关专题信息，建立应急综合数据库;同时采用开放性的面向服务的体系结构进行信息化建设，构建集信息采集、应急管理、查询统计、综合分析及辅助决策等为一体的突发公共事件应急决策地理信息平台，为监测监控、应急指挥、综合协调、信息报告等工作提供信息支撑和决策支持。

2．平台架构

应急决策地理信息平台是建立在应急管理数据支撑平台上的应急决策地理信息综合指挥应用平台，主要用于日常应急管理应用和领导决策指挥，是应急基础地理信息数据和各类行业专题数据的展示和处理平台，是服务于应急决策的具体信息化工具，也是应急管理科学研究成果的具体体现和测试平台。

应急决策地理信息平台综合采用多种技术，将广域分布的抽象地理数据直观显示在统一界面上，并以图层的形式叠加各类应急专题数据进行空间分析，在此基础上为领导提供多样化的辅助决策支持服务。应急决策地理信息平台总体架构如图1所示。

图1 应急决策地理信息平台总体架构

3．软件体系结构

应急决策地理信息平台的软件体系主要由平台安全管理、数据交换与共享、数据维护、应急物资保障、手持终端、安全生产应急管理、预警与辅助决策等子系统组成。

(1)平台安全管理子系统

平台安全管理子系统负责整个应急地理信息平台的安全认证和权限管理工作。该管理子系统包含:权限管理、角色授权管理、用户管理、系统及功能模块配置、系统资源管理、平台运行日志管理、数据备份与恢复管理等模块。

(2)数据交换与共享子系统

交换与共享系统是各类应用系统业务信息统一的数据交换和信息共享平台，是多个应用系统实现信息整合的重要手段。数据交换系统采用多种模式与现有的系统有机集成，是信息系统最为基础的部分。

数据交换与共享子系统主要包括与国务院应急办、自治区级行业部门、盟市级应急办进行数据共享与交换的3个模块，以及数据质量控制与元数据管理模块，相应完成与国家级应急平台相关应用系统、自治区级相关部门已有应急应用系统与应急数据库、盟市级相关部门已有应急应用系统与应急数据库的信息交换与信息共享。

(3)数据维护子系统

应急决策地理信息平台基于应急管理数据支撑平台建立，包含25个行业应急专题数据库、预案库、模型库、案例库、事件库、文档库、系统库、基础地理空间库等多个数据库，涉及数据种类繁多，对这些数据进行有效的维护管理是应急地理信息平台其他子系统赖以运行的基础。

数据维护子系统主要包括数据采集、数据批量入库、数据编辑、数据更新、数据输出、数据归档、汇总统计、综合检索、报表生成、专题图件输出等日常业务处理模块。

(4)应急物资保障子系统

应急物资保障子系统主要实现对应急资源(应急队伍、储备物资、救援装备、运输能力、通信保障和医疗救护等)的动态管理、物资调度、运输计划、应急物资查询统计、应急物资生产能力查询统计、各种统计报表打印等，并可随时进行应急物资储备状况的地理可视化显示，为应急物资调度提供保障。

(5)手持设备终端子系统

手持设备终端子系统是主要运行于带有GPS和GIS功能的手持PDA、智能手机、移动电脑上的移动终端GIS系统，使指挥和数据采集工作能够深入一线，还能用于救援车辆快速精准导航、关键物资调运重点车辆路线监控、关键危险品监控等，主要包括地理空间数据采集、危险源标示、空间检索、路线规划、GPS导航等功能模块。

(6)安全生产应急管理子系统

安全生产应急管理子系统主要用于重点防护目标、重大危险源、关键基础设施等监控目标的动态监控，以及重大安全事故的追踪管理、应急事件的追踪管理，实现数据图像在GIS地图上的叠加显示、本地区监测数据的接入和上报。

(7)预警与辅助决策子系统

预警与辅助决策子系统综合依据监测结果、各类预警信息、物资储备状况及其他应急力量状态，结合专家知识库和应急预案规划，辅助应急指挥人员进行决策。采用数据挖掘技术综合分析数据库，并在空间数据上进行空间分析计算后给出各类预防、减灾、救援、调度方案，供指挥人员参考，并快速输出图件用于实际调遣布置。

4．应急数据资源

图2 数据层内容构成

(1)基础地理空间数据

基础地理空间数据主要为应急平台提供直观、全面、统一的空间参考，实现各种GIS应用分析、目标实时动态监控、各类信息的展示，主要内容见表1。

表1 基础地理空间数据内容

(2)应急资源专题数据

这些数据大多与空间位置相关，因此需要对其进行空间位置的标定。在基本不改变现有应急管理体制和格局的前提下，结合内蒙古的实际，分析应急资源分类体系，对相关应急资源的数据描述、空间分布状况与属性表达进行汇总和取舍，实现统一编码，并与基础地理空间数据库进行必要的整合，主要内容见表2。

表2 应急资源专题数据内容

(3)其他应急相关数据

该部分数据包括事件信息数据、应急预案数据、应急案例数据、应急模型数据、应急文档数据、应急系统数据等，主要内容见表3。

表3 其他应急相关数据

(4)行业部门资源专题数据

该部分数据指各主要行业、部门所管理的与应急相关的专题数据，以数据库的形式存放在各行业部门，并通过政府专网与自治区应急资源专题数据库相连，主要内容见表4。

表4 行业部门资源专题数据内容

(5)盟市应急数据

中粮宁夏年产2万t葡萄酒及配套种植基地项目是中国（宁夏）贺兰山东麓葡萄文化长廊发展规划的部分内容，位于永宁县境内，属于贺兰山东麓葡萄酒原产地保护的核心区域。该项目属于西夏渠灌域规划供水对象之一，不增加永宁县引黄水量指标的前提下，充分利用永宁县近年的节水量，合理开发贺兰山东麓荒地，是一项有利于做强做大宁夏支柱产业，产生巨大经济、社会、生态效益的工程。

盟市应急数据指从自治区应急数据中根据盟市管辖范围所切割出来并在盟市级应急部门单独建立数据库进行管理与应用的应急数据，其数据类型与省应急总数据库的数据类型基本一致，主要包括地理空间数据及各类应急专题数据，主要内容见表5。

表5 盟市应急数据内容

三、关键技术

1．分布式数据库

分布式数据库主要包括数据收集、维护、存储和管理，为紧急事件处置指挥系统提供分布式数据库支持，但要考虑系统的安全性、保密性，研究建立完善的数据同步更新机制。

2．多种体系结构

该研究主要是采用客户端/服务器(C/S)和浏览器/服务器(B/S)、移动端/服务器(M/S)相结合的模式。在应急事件接报、调度、保障、评估、辅助预案等业务中使用C/S模式，该模式具有结构紧凑、运行效率高的优点。在专题数据交换与共享、安全管理等业务中采用B/S模式，该模式首先简化了客户端，无须如C/S模式那样在不同的客户机上安装不同的客户应用程序，而只需安装通用的浏览器软件。在移动指挥部分采用M/S模式，利用当今成熟的GPRS技术，解决移动客户端GIS的通信问题;利用GPS技术，解决移动客户定位和数据采集问题。

3．多媒体通信技术

通过信息融合，实现卫星、移动通信、移动计算设备、固定电话等各类信息设备的无缝连通，实现接警处警网络信息平台、指挥调度平台、领导指挥决策平台、数据服务平台、地理信息发布平台、信息发布和查询平台及预案管理平台的信息共享和统一调度指挥。

4．数据融合与异构数据资源快速整合技术

利用数据仓库分析建模技术和元数据管理技术，构建能够支持跨域异构数据整合的共享数据交换平台，为分布式应急指挥提供一致性的各种信息，包括相关人员及其联系信息、公共安全事件应急物资和车辆等，提高应急指挥系统的准确性和整体一致性。

5．集成化决策研讨厅与仿真模拟环境的模型与支持技术

在线调度优化模型及其网络化实现决策研讨过程的信息组织与分类、专家意见集成与分析、多维数字化仿真与演示、预案实施模拟预演评估支持方法与模型。针对不同种类的应急事件，进行推演模拟的细胞自动机技术等研究。运用系统动力学及多Agent技术，建立应急事件仿真环境，采用人机交互形式，将用户需要解决的问题(示范事件、事故和灾害案例)的各个属性及数据输入计算机，填入计算机内存通用的仿真模型，然后在计算机上再现问题的动态运行过程及运行结果，实现全区各种各类公共安全事件的评估，重大或潜在公共安全事件的识别、风险分析和预警，各类公共安全事件的预测预警，公共安全事件应急预案的生成、管理和维护(包括指令生成系统)，公共安全事件历史和关联分析，公共安全事件危险源的识别和预防，公共安全事件后果评估，公共安全事件应急处理结果评估(从政治、社会和经济等多方面进行评估)。

6．关联调度与协同工作技术

包括公共安全事件应急物资、运输车辆和相关资源的需求与调度，公共安全应急力量的优化配置，各地区各类公共安全事件的综合评估系统等;基础数据管理与维护、动态监测与应急日志、公共事件详细情况呈报(与自治区级平台互联互通)、援助指令下达(与自治区级平台互联互通)、公共安全事件应急物资和相关资源的需求与调度、事件影响及总结的呈报(与国家级平台互联互通);公共安全事件及其进展信息在多种媒体上发布的管理，各类公共安全事件信息的分类，评估消息发布对社会和公共安全事件发展进展。

四、技术路线

技术路线如图3所示。

五、结束语

本文以内蒙古为例，对应急决策地理信息平台建设的技术和相关问题进行了研究和探讨。但平台的建设是一项涉及多家部门、多种数据的工程，需要在政府有关部门的组织下成立管理、研究、实施、运行等机构。测绘地理信息部门作为地理信息的主要获取、管理部门，需要积极开发适合于本地区的应急决策平台，服务于本地区突发事件的应急保障。