测绘应急保障服务信息平台研究与应用

郭 辉，曾文浩，韩晓军

（1.湖北省测绘地理信息局测绘应急保障中心，湖北 武汉 430071；2.北斗旭普空间信息产业（武汉）有限公司，湖北 武汉 430074）

技术热点研究

测绘应急保障服务信息平台研究与应用

郭 辉1，曾文浩1，韩晓军2

（1.湖北省测绘地理信息局测绘应急保障中心，湖北 武汉 430071；2.北斗旭普空间信息产业（武汉）有限公司，湖北 武汉 430074）

以湖北省测绘应急保障服务信息平台建设为例，研究测绘应急保障服务信息平台的关键技术，建立一套先进、集成的应急测绘保障装备、多尺度、全方位的应急测绘数据服务共享资源，形成智慧、强大的应急测绘保障服务信息平台，对提升湖北应对突发自然灾害、事故灾难、公共卫生事件和社会安全事件的应急处置能力具有重要意义。

自然灾害；测绘应急保障；遥感；地理信息系统

现代测绘技术、地理信息是防灾救灾和灾后重建的重要信息资源，是科学指挥决策、抢险救灾和灾后重建的重要依据。而在湖北省近几年的突发自然灾害应急测绘保障工作中，体制机制不完善、人才装备较薄弱、服务保障能力不足，给应急测绘保障工作带来了新的挑战。研究一体化应急数据快速获取、现场处理、远程传输、应急决策的关键技术，研发一套先进、集成的应急测绘保障系统，是目前应急测绘研究和建设的重要内容，对提升湖北省的应急响应能力、实现科学减灾救灾具有十分重要的意义[1]。

1 测绘应急保障内容

1.1 应急平台的建立

根据十三五规划的要求，我省在测绘应急保障服务方面，应提升在突发状况下测绘地理信息快速获取、处理、传输和服务的能力，建立“国家-省-地市”三级测绘应急保障响应机制，形成主要由现场快速测绘应急、应急快速处理、测绘应急成果快速共享、应急前线快速保障服务等组成的规范化测绘应急业务流程及多类型服务产品体系，为湖北省自然灾害与灾后重建以及各种突发事件提供及时的测绘应急保障服务。其中，建立测绘应急保障服务信息平台是当务之急。

1.2 技术体系的构建

测绘应急保障服务平台是以各种空间信息（包括现有资料档案、地理公共服务信息、现场实时获取数据）为基础，不仅满足常规测绘地理信息生产、管理、服务与技术支持，而且遭遇突发状况时，能够及时调整生产与应用模式，为应急测绘提供坚实保障。测绘应急保障服务信息平台的逻辑结构遵循如图1所示。

图1 平台逻辑结构

1.3 平台的总体设计

湖北省测绘应急保障服务信息平台是以湖北省基础地理信息数据库为基础，集成航天、航空遥感获取平台与地理信息系统、GPS定位、MZ移动应急通信融合技术及应急测绘监测系统，整合应急测绘资源数据库、应急地理信息快速获取、高效处理与集成服务于一体的测绘地理信息应急保障工程，研究开发省级应急基础地理信息数据库[2]、应急数据快速获取、处理与服务、应急数据管理和传输、应急地图快速制印、应急保障任务管理等关键系统，完成各分系统软硬件的高效集成，为应急测绘保障做好日常数据储备，为相关系统的运行提供运行支撑，总体构架如图2所示。

2 关键技术研究

2.1 基础地理信息数据库

应急测绘保障系统的数据库是集成湖北省多源多尺度的测绘地理信息数据，通过研究多源多尺度的数据库集成技术，建立多源遥感影像[3]、地形地貌、DLG、新型标准地名地址、三维景观等地理信息数据的处理、整合和建库标准，开发制定合理的省级应急基础地理信息数据库。数据库内容包括各种比例尺4D产品（DLG、DOM、DEM、DRG）、行业共享交换的地理信息数据、网络地理信息数据、地名地址数据、地理国情普查数据、动态传感数据、专题数据等。

图2 测绘应急保障服务信息平台总体架构

2.2 应急数据快速获取系统

天空地一体化数据采集，主要通过航天飞机或卫星获取的影像。地面数据的提取主要由高清摄像机、通信系统、导航定位系统、激光扫描雷达等进行采集，可以准确获取灾情位置，并可以通过通信系统将现场实时信息回传到应急测绘调度指挥中心，为“第一时间”获取突发事件现场信息提供可靠的数据支持。

2.3 应急数据快速处理系统

针对无人机所获取的现场实时影像数据，通过多源、多尺度数据应急特征目标识别与提取技术、遥感影像应急特征目标变化检测技术及统计分析技术，实现特定范围内影像数据、基础地理信息数据及专题信息数据的迅速匹配。同时通过定量分析、高光谱影像精确波段配准与快速测绘处理等，提高测绘应急条件下地理要素提取的空间定位精度、分类精度以及定量化分析水平。

针对无人机数据，凭借机载GPS数据，采用影像处理软件DPGrid．LATImage进行影像数据快速制作输出，如图3所示。

图3 无人机遥感影像智能处理系统处理流程图

基于省级应急基础地理信息数据库、控制点影像数据和GPS/POS数据支持的多源、多尺度航空遥感数据快速解译、智能处理和倾斜摄影技术[4]，研发了多源多尺度遥感影像一体化快速处理软件，实现了高分辨率正射影像及实景数据的快速生成和智能拼接，以及地面式移动处理、遥感影像智能匹配处理、大倾角无人机遥感影像的智能匹配、影像的匀光匀色与自动拼接，如图4、5、6、7所示。

图4 地面移动式处理系统软件结构图

图5 遥感影像智能匹配处理流程图

图6 大倾角、非常规无人机遥感影像的智能匹配界面

图7 影像的匀光匀色与自动拼接软件流程

2.4 应急数据管理和传输系统

测绘应急数据管理和传输系统的体系结构和实现方式，通过电子政务内网和互联网的结合，实现跨地域、跨部门的应急协作，为应急测绘地理信息数据的自动化快速汇集和交换提供网络支撑，提高数据共享、处理和服务的工作效率。同时，该系统采用扁平化的网络架构，为在应急管理指挥过程中“信息收集全面、信息交换通畅、领导决策有据、事故处理高效”提供了保障，如图8所示。

图8 应急数据远程传输系统

2.5 应急地图快速制印系统

应急地图制图是应急测绘保障体系中的一个重要环节，能够为各类灾害事件提供自定义的地图制图方案。应急地图快速制印系统是在分析总结多年测绘应急保障工作的基础上，提前编制一系列制图模板，能够在以后的应急保障工作中根据实时动态维护、添加各种制图模板，并且通过数据加工输出多样化地图。

2.6 应急保障任务管理系统

通过构建完整的应急管理体系[5]，极大地预防和减少了突发情况造成的损害。应急管理系统实现了紧急突发事件处理的全过程跟踪和支持：事件启动、任务调度、任务反馈、任务监督、事件回溯等，为应急人员在紧急事件的处理过程中，及时提供突发状况所需的应急测绘快速服务保障，如图9所示。

图9 应急保障任务管理流程图

2.7 应急保障系统集成

基于应急运载平台保障车[6]，完成应急基础地理信息数据库、应急数据快速获取系统、应急数据快速处理系统、应急数据管理和传输系统、应急地图快速制印系统、应急保障任务管理系统等分系统软件高效集成，以现代化应急理念为指导，组建了高效、实用的的应急测绘保障系统[7]。

3 平台应用分析

本文研究拟建立的测绘应急保障服务信息平台已在湖北省防汛救灾中得到部分应用，并发挥了重要作用。该应急平台在应急数据获取方面，30 min即可完成8 km2范围内优于0．2 m分辨率的遥感影像获取，在应急数据处理方面使遥感影像成图时间大幅缩减近1 h即可完成；在应急数据远程传输方面具有较高的传输效率。同时，系统基于航天MZ-1 000可视化桌面触摸终端，提供视频、音频、业务数据等全方位、立体化的实时通信模式。还可以作为统一数据发布平台，例如监控数据、生产数据、公告发布等信息实时发布到各个通信终端上，并对地理信息数据实时展现。

[1] 张小趁,陈红旗．突发地质灾害应急技术:过程模式[J]．灾害学,2015(4):149-155

[2] 刘长文,王峰．对省级基础地理信息数据库建设的思考[J]．测绘与空间地理信息,2007(3):34-37

[3] 程春泉．多源异构遥感影像联合定位模型研究[J]．测绘学报,2012,41(4):229

[4] 于颂,杨爱民,陈峰．应急测绘保障系统的研究与应用:以山西省为例[J]．测绘通报,2016(11):118-121

[5] 汤建国,胡传文,王玲,等．省级应急测绘保障服务体系研究[J]．测绘通报,2012(7):94-96

[6] 潘颖康．应急通信指挥车的系统集成研究[J]．通讯世界,2016(24):27-28

[7] 师帅一．论测绘应急保障体系的建立与完善[J]．北京测绘,2012(3):10-13

本 刊 声 明

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（本刊编辑部）

P208

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1672-4623（2017）10-0005-04

10.3969/j.issn.1672-4623.2017.10.002

2017-05-24。

郭辉，正高职高级工程师，研究方向为测绘应急保障。