基于GIS的重大危險源監控系統設計與實現

陳德權

（1.福建省基礎地理信息中心，福建 福州 350003）

基于GIS的重大危險源監控系統設計與實現

陳德權1

（1.福建省基礎地理信息中心，福建 福州 350003）

基于現有的數字漳州地理空間框架，結合GIS相關技術，設計了漳州市重大危險源監控系統，實現了重大危險源專題與GIS信息的快速關聯，使重大危險源監管更加直觀，為科學決策提供依據。

GIS；數字城市；重大危險源

1 建設思路

通過采集全市重大危險源企業的空間信息和基本信息，分析其可能引發的事故類型，對該企業進行定級，制定相應的應急預案。重大危險源信息的采集通過數據管理子系統來完成，主要是對危險化學品、加油站、非煤礦山、燃氣、冷凍、炸藥庫進行數據采集，形成符合重大危險源專題的空間屬性一體化的地理空間數據集。同時建立長久的數據持續更新維護機制，通過系統對重大危險源數據進行增加、修改、刪除。為滿足監控中心指揮員實時異地訪問系統的需要，建立基于互聯網的監控管理子系統，利用瀏覽器實現對危險源企業的快速查詢定位，并實時監控現場情況。在發生突發事件時，可通過系統調用事件周邊的醫療、消防及相應的應急預案等資源實現快速的應急指揮工作。

2 系統建設

漳州市已經建成了數字漳州地理空間框架（以下簡稱數字漳州），依托數字漳州提供的地圖數據和功能服務接口，實現安監局對各縣所轄范圍內的危險源企業進行管理，在地圖上能夠展示某一類危險源企業的空間分布情況，并能進一步統計相關數據等功能。當發生重大危險源事故時，可以通過系統快速查詢周邊的救援力量并進行合理調度。

2.1 技術路線

采用結構化設計方法實現漳州市重大危險源信息管理系統的開發。這種設計方法是把系統作為一系列數據流的轉換，輸入數據被轉換為期望的輸出值，通過模塊化來完成系統的構建，每個模塊執行一個功能。自頂向下逐層分解系統工作過程，在分解的同時結合相關的數據流和數據字典等內容確定系統功能。總體技術路線如下：

1） 根據漳州市安監局對重大危險源企業監管的需要，確定系統的建設目標，從而獲得系統總體設計的構想。

2） 根據系統總體設計的構想，推導出當前系統相應的業務邏輯，并生成數據字典和基元描述。

3） 對邏輯模型進行系統功能模塊化，并對模塊結構進行優化，得到更為合理的軟件結構。

4） 為目標系統的功能模型作補充，如人機界面的要求等，從而完成系統的構建。

在已有的成熟技術基礎上，引入GIS的設計思想，深入挖掘系統的業務需求，建立數據的采集及更新機制，從而確定系統的數據庫建設方案并建立重大危險源數據庫。危險源專題數據的管理采用基于元數據的數據管理方式。

2.2 系統結構設計

基于GIS的重大危險源監控系統包括數據層、系統層和用戶層。其中，數據層是整個系統運行應用的數據基礎，統一存儲管理系統所有信息；系統層包括后臺管理子系統和瀏覽查詢子系統，實現重大危險源專題數據的采集、建庫、更新，并利用各種形式輸出信息；用戶層為使用系統的用戶根據不同權限進行相應的操作，管理員可操作業務數據，也可以進行系統的管理，授權用戶可以管理相應的數據，普通用戶只能進行數據的查詢瀏覽等操作。其總體架構如圖1所示。

系統層為總體架構的核心部分，在各子系統開發過程中充分考慮到后期的擴充和升級，將各功能細化為若干個模塊，各模塊的設計和開發按照層次結構組織單獨進行，互不影響。模塊的設計采用自上而下的方法，根據用戶提供的需求，確定需求包含的信息并確定其實體屬性，再綜合具體的業務需求，針對模塊分別設計信息查詢統計、圖文互動方式。

圖1 系統總體架構

2.3 數據庫建設

系統所涉及到的空間數據主要包含基礎地理數據和重大危險源專題數據,其中基礎地理數據主要由數字漳州提供。作為數字城市的漳州市節點，數字漳州為漳州市各專題應用提供了權威的基礎地理數據，實現了全市專題應用的“一張圖”。漳州市重大危險源監控系統依托數字漳州提供的OGC WMTS矢量和影像地圖服務，這些基礎地圖數據能夠滿足對重大危險源監控管理的需要。

系統的數據庫設計應充分考慮業務數據的存儲管理和危險源專題空間數據和屬性數據一體化管理的要求。系統采用SQL Server 2012數據庫，危險源空間數據的存儲通過geometry字段類型存儲，屬性數據則通過常規的字段類型存儲。從SQL Server 2008開始空間數據類型作為CLR系統類型來執行。它增加了數據庫中的CLR類型的最大規模，提高了字段的限制，可以存儲非常復雜的空間數據。通過在關系表中存儲空間數據，能做高性能查詢，而不需要結合從多個外部獲得的數據，也在一定程度上能更直觀方便地管理系統的專題數據。

3 系統實現

系統的GIS地圖瀏覽及專題數據的查詢展示采用數字漳州地理空間框架提供的二次開發接口開發實現。系統包括后臺管理子系統和前臺監控管理子系統，前者主要用于重大危險源專題數據的管理、應急資源管理和應急預案的發布。后者主要實現危險源企業的監控管理及應急指揮。系統運行界面如圖2、圖3所示。

圖2 專題數據管理

圖3 實時監控

4 結 語

漳州市重大危險源監控系統充分利用先進的計算機軟件技術、網絡技術、數據庫技術及WebGIS技術等進行開發，以重大危險源信息數據庫做后臺支撐，相關資料的顯示和輸出與電子地圖緊密結合，具有良好的可視化效果。將GIS技術應用到重大危險源的監管工作中，必將使重大危險源的安全管理、政府安全監督部門的跟蹤監督以及全社會的安全保障都提升到一個新的層次，使重大危險源的監控提高到一個新的水平，能更大限度地減少社會資源的損失，保障人民生命、財產的安全。

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1672-4623（2015）04-0061-02

10.3969/j.issn.1672-4623.2015.04.022

陳德權，碩士，工程師， 主要從事地理信息系統的應用研發工作。

2015-04-14。