消防部隊滅火救援行動中的災情信息需求與分析

●田 宇，疏學明，馬 鑫

(1.清華大學 公共安全研究院，北京 100084;2.包頭市消防支隊，內蒙古 包頭 014030)

一、災情信息的基本概念

災情信息是災害產生的各種消息中真實反映災害事故情況的有效內容，是滅火和應急救援行動的基本依據。消防部隊獲取災情信息的過程具有內容廣泛、形式多樣、無序繁雜等特點，在災害狀態下易受辨識和傳輸能力的局限以及多種因素的影響和干擾，造成信息滯后和流失。消防部隊在滅火和應急救援過程中能否全面、可靠、迅速、準確的獲取和應用災情信息，是滅火救援行動能否及時有效開展的基礎和關鍵。

二、災情信息的內容

通俗的說，災情是指什么地方，什么部位，發生了什么類型，什么規模的災害事故，已經和將會造成怎樣的危害后果，故可將災情信息的內容歸納為:災情現場信息、災情發展信息、災害危害信息。災情現場信息是指災害的地理空間信息、環境信息等災害現場的基本狀況。災情發展信息指災害的種類、性質、特點等災害主體情況及災害發生發展和未來趨勢等災害過程情況。災害危害信息指災害事故造成危害的類別、危險程度等危害主體情況，以及人、物體、能量、生產過程等受到災害影響及損害的類型和程度等危害后果情況。

災情信息也可按時間特點分為實時災情、動態災情和靜態災情。實時災情是指反映當前情況并隨災害過程連續變化的信息，如毒害物質實時監測的濃度數據。動態災情是指按獲取周期階段變化的信息，如災害過程中人員傷亡情況的報告。靜態災情是指內容相對穩定，一般不隨災害過程變化的信息，如災害事故的類型、發生地的地理位置。迅速獲取有效災情和及時掌握災情變化情況是災情信息的基本時效要求。

三、災情信息的表現形式

災情信息的表現形式廣泛多樣，表1列舉了災害中不同的消息載體形式以及對應的獲取和表示方法。

災情的表現形式可按不同媒介分為聲、光、電、紙、感覺等類型，也可按面向的對象分主觀形式和客觀形式。由于信息在多種形式間轉換和應用時有效信息量會有不同程度損失，所以規范和統一信息形式是實現信息高效、有序傳遞的重要手段。就目前滅火救援過程中災情信息的獲取應用情況來看，可以將常見的災情綜合歸納為聲音、圖像、符號、數字幾個主要的類型。

聲音是用于人類聽覺和語言能力的信息載體形式，其中語音廣泛應用于滅火救援的接警、指揮、處置等環節中，是人與人之間最便捷的信息同步交流方式。利用聲音傳播災情具有直接、即時、簡便的特點，適用于動態災情的即時傳達和救援行動中的即時信息交流。目前語音通信是消防通信指揮系統中接警受理、調度指揮、現場通信的主要通信手段。由于語音是僅面向主觀對象的信息形式，承載的信息難以被機器識別和檢索，在計算機系統中的應用相對獨立，在復雜的災害環境下極易受到噪音干擾和感知能力限制，可靠程度較低，應用中信息傳播能力顯得尤為不足。如在某次火災撲救的過程中，接警人員將燃燒物質鎂粉誤聽為煤粉，導致了撲救行動的失敗。VoiceXML技術是人與計算機之間語音交互的方法，應用于接警和現場通信指揮過程中語音指令的采集、識別和管理，可使信息獲取和應用過程更為高效。

表1 災情信息的載體形式

圖像是用于人類視覺能力的信息載體形式，可分為靜態圖片和動態影像，也可按承載內容分為反映表觀狀況的照片和影像及反映特定含義的圖形和動作。災害圖像是最直觀的災情信息形式，可以真實準確的傳達多方面的災情信息，并可使用光學和視頻設備將人眼難以直接觀察的圖像采集和回放，是現場指揮決策中最重要的信息形式。以客觀形態為內容的圖像僅限于反映表觀狀況，對內部和內在狀況的表達能力有限，承載的內容難以被計算機識別和檢索，應用中的優勢尚不能完全發揮。未來發展中，可以通過建設廣泛多樣的視頻采集網，利用遙感、3G通信等技術全方位采集災情圖像，并利用圖像識別和處理技術及圖像管理系統，推進圖像在報警、現場通信、災情分析等多個方面應用。此外使用可視化方法分析和發布數據和符號等抽象形式的信息也是圖像的重要應用，如對災害數據的圖像模擬是人們掌握災情的重要方法?？梢暬椒ㄍǔＰ枰^高的數字運算能力和顯示設備，其應用還存在較大的局限。

符號是用于人類語言能力及計算機信息處理能力的信息載體形式，其中文字是人與人之間異步信息傳遞和人與機器之間信息交流的主要方式。文字在災情傳輸和儲存中承載信息的保真度高，適用于基礎資料等靜態災情信息的傳遞及總結存檔和公眾發布等長期和廣泛的災情信息傳播過程。滅火救援相關信息系統的信息管理、存儲、檢索和發布等基本功能均以文字為基礎。文字形式的信息應用需要結構簡練、內容廣泛和深入的多源信息，在未來發展中，可以探索文字信息的多方面采集渠道，擴大信息內容，并通過簡化、分類、設定關鍵字等方法優化文字的檢索和管理。由于文字易受到語言和閱讀能力及輸入、輸出條件限制，在現場行動中和時效要求高的即時或實時信息應用存在局限，故可從災害狀態下符號的采集和發布方法展開研究，使文字交互更為迅速和便捷。

數字是用于計算機和人的邏輯運算能力的信息載體形式，具體包括反映災害狀況的物理量、程度、概率、時空分布等數據和信號，是準確反映災害客觀本質的信息形式。數字數據依靠調查統計、傳感器探測等方法獲取，通過人或設備的邏輯運算實現應用，如人或計算機只有掌握了某種氣體的危害特性后，才能從濃度分布數據中獲得危險信息。數據應用于災害相關的定量分析及設備間的信息交流，可以精確和高效的指揮人和機器展開救援行動。由于災情數據的獲取和應用對信息采集處理的方法和設備有較高的要求，實時采集和應用災情數據的能力更為有限，目前災情數據僅在事后的災害調查和評估分析中有所應用，將來可以利用無線傳感網絡技術、物聯網技術、激光掃描技術等手段獲取災害、人員、物體、空間等方面的實時數字化災情信息，形成全面的災害數值模型，并通過智能化的指揮決策和救援處置綜合系統，實現及時精準的滅火救援行動數字化指揮體系。

多種形式災情信息的獲取和傳播需要依靠信息通信基礎設施來進行，現場多媒體移動通信節點、穿戴電腦、多媒體頭盔等災情信息綜合設備的研究和開發是各種災情信息綜合應用的基礎。

四、滅火及應急救援的災情信息獲取和應用

滅火救援中災情信息的獲取和應用主要集中于接警出動、戰斗展開進行、戰斗結束、戰評總結幾個環節中。圖1反映了災情信息在這幾個環節中獲取和應用的具體情況。

圖1 災情信息在滅火救援過程中的獲取和應用

(一)接警出動

各城市設立的接警指揮中心用于集中受理災害事故的報警，目前接警受理的主要方式是接受公眾電話報警，其中接警員需要向報警人詢問并錄入災害的發生時間、地點、種類、危險程度、受災人員情況、異常或特殊情況等簡要和關鍵的災情信息，并記錄報警人的姓名和通信方式，保持指揮中心與災害現場的聯系。此外自動響應災害預警及報警系統的警報信號也是重要的接警方式，如城市消防遠程監控系統可以在探測器感知火災現象時，自動將火警信號和相關信息發送至接警指揮中心，災情經確認受理后還可以對現場情況進行監測，進一步掌握災情變化。

接警受理是救援力量感知災情的最初狀態，需要迅速的掌握內容明確和可靠的關鍵災情信息，而公眾報告的災害現象受報警人的主觀能力和現場條件限制，有效信息量較少，錯誤和虛假的內容還會影響滅火救援過程的有效展開，所以在應用中需要通過其它方式獲取和核實災情。如手機定位技術和GIS技術可用于掌握災害相關的地理信息;語音識別和聲紋識別技術可用于快速受理報警和過濾虛假報警;3G通信技術可用于現場圖像的采集;對災害區域移動電話網通信情況的監測，可以掌握大規模災害事故中的災害影響和人員聚集狀況等信息。

受理報警后，指揮中心會按照災情、戰斗計劃和處置預案并參照氣象、交通等狀況將災害事件分為不同的響應類型和級別，按相應對策做出調動部署方案，并將調動方案和簡要災情傳達至相關部門。各級救援力量接到出動命令后會立即執行救援出動，并在出動和到場過程中進一步了解詳細災情和災情變化情況，以便盡快到達現場并展開戰斗行動。了解的災情變化情況和出動情況還應隨時向指揮中心反饋，以便及時調整出動部署方案。

接警出動階段中，消防部隊依靠遠程或間接的手段獲取災情，其中能否準確迅速的掌握關鍵災情，決定了滅火救援行動能否有效的開展。在未來發展中，應通過加強災情信息基礎設施建設，多渠道掌握社會災害風險，提高消防部隊感知災害的能力，實現迅速精確的部署救援力量，使災害在發生初期就能得到有效控制。

(二)戰斗展開進行

戰斗展開階段中，各級指戰員通過組織開展災情偵查，直接、全面和系統的獲取災情信息。災情偵查采用內外部偵查、詢問相關人、查閱檔案資料、檢查自動報警系統工作記錄、利用儀器裝備探測等方法展開。現場指揮員通過到場后初步的災情偵查，核實確認接警信息及調派部署方案是否準確有效，并及時報告指揮中心調整災害事故的響應級別和部署方案，并通過全面偵查深入掌握災害事故具體情況、危害情況和現場基本情況，制定總體作戰方案，劃分作戰區(段)，部署現場兵力并分配戰斗任務。

在救援行動進行中，各級指戰員需要隨時掌握行動區域內災害的分布和影響范圍及人員和財產的受災狀況，判斷災害的規模和危險程度，監測及綜合分析災情變化趨勢，并重點監視區域內危險性較大的因素，預測災害的發展，及時準確判斷災情態勢。各級指戰員應用掌握的災情確定災害空間、警戒區域及相應的防護方法，按具體情況適時開展消滅、抑制、保護、營救、疏散等滅火救援行動，并隨時調整力量部署方案、戰術對策和具體行動方法，果斷采取防護、避險和撤離等措施。

滅火及應急救援行動的展開進行過程是動態和復雜的災情信息獲取應用體系，也是災害各方面因素和各級指戰員間相互的信息交流過程，包含廣泛多樣的災情以及各種信息通信設備，以信息獲取、信息通信、應用信息指揮行動和行動信息反饋為基本的行為模式。目前在具體的救援行動展開過程中，災情信息的獲取主要依賴于人的觀察行為，信息通信主要以語音為基礎逐級上傳下達，信息應用以人的主觀經驗判斷為主，應用對象單一，這些傳統模式的信息應用效率很低，在一些大規模特殊的災害處置過程中難以滿足應用的需求。未來滅火救援行動中可以利用現場消防綜合通信指揮網絡和信息平臺以及單兵綜合信息裝備，隨時收集、處理、共享和存儲現場的各種災情信息，通過智能型的應用平臺將災情多方面應用于災害預測和指揮決策等滅火救援行動的關鍵環節中。

(三)戰斗結束

在現場災害的危險狀況得到有效控制或消滅，各搶險救援行動結束后，即進入滅火救援戰斗結束階段。此時救援人員需要深入內部仔細檢查災害現場，調查和統計人員傷亡及財產損失，排查消除現場潛在的危險因素，評估現場危險狀況，并依據災情做出監測、看護、撤離的決定。這一過程也是對已掌握災情的核實確認和補充完善，使行動中掌握的災情信息更為完整和有效。

(四)戰評總結

在戰斗任務結束后，需要對記錄的災情消息進行匯總、整理和核實，用于全面、客觀、綜合的分析和總結滅火救援行動，從廣泛的災情信息中提煉有價值的經驗規律應用于日后滅火救援工作中，是災情信息精細化分析處理和應用的過程。未來可以通過探索數字化戰評總結方法，將災情信息更為有效的應用于滅火及應急救援的分析評價過程中。

五、總結與建議

隨著社會的發展，消防部隊面臨的滅火和應急救援任務越來越繁重和復雜，迫切需要提高滅火救援能力，其中提高部隊的災情信息獲取、管理和應用的能力是首要方法。近年消防部隊信息化工作的深入開展，使一些新的信息技術有望成為提高災情信息獲取應用能力的解決方案，對此筆者有如下幾方面的建議:一是探索災情信息和信息傳播過程的統一分類方法，將災情信息按照內容、結構、時效、載體形式進行分類和編碼，并規范信息采集、傳遞、應用和發布的流程，形成系統的災情信息標準體系，以實現災情信息的有序和高效應用。二是綜合應用探測技術、智能識別技術、災害模擬技術等，探索多樣的災情信息獲取應用方法，擴展信息應用范圍;通過對災害相關分析模型和計算方法的研究，加深基本災情信息的分析處理，獲得深入的災害本質信息，擴展信息應用的深度。三是全面推進災情信息數字化應用，一方面加強信息媒體的數字化，將聲、光、文字等形式的信號轉化為便于通信、存儲和共享的數字信號，以提高信息通信過程中的可靠程度和保真程度;另一方面加強信息內容的數字化，利用探測、識別和分析方法，以數字化模型的形式準確的掌握災害發生、發展情況，以實現智能化的應用。四是加強災情信息綜合平臺的建設，將預警、報警、決策等各信息應用環節中的多源信息集中納入到統一的信息平臺建設中，有利于滅火救援過程中對災情信息的統一管理和多方面應用，并可用于信息積累和宏觀的災害情況分析。

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