應急決策地理信息平臺建設技術研究——以內蒙古平臺建設為例

薛志忠，石建軍

(內蒙古自治區地圖院，內蒙古 呼和浩特010051)

一、引 言

世界各國均把維護公共安全事務提到新的議事日程，對危機事件的應對能力和管理水平已成為展示國家綜合國力的重要組成部分，也成為評價政府工作與進步程度的一個重要標志。2006年，國務院印發了《關于全面加強應急管理工作的意見》(國發〔2006〕24號)，把推進應急平臺體系建設列為加強應對突發事件能力建設的首要工作。

基于此，本文以內蒙古應急決策地理信息平臺為例，探討了其背景、內容、架構、關鍵技術、技術路線等，目的是為應急決策提供科學的技術依據，更好地為政府、社會公眾服務。

二、內容與架構

1．建設內容

本文緊密結合內蒙古應急管理的實際業務需求，集成GIS、RS、GNSS、現代化通信技術和計算機技術，以多源、多尺度基礎地理信息為基礎，有效整理、集成現有基礎地理信息和突發事件應急管理相關專題信息，建立應急綜合數據庫;同時采用開放性的面向服務的體系結構進行信息化建設，構建集信息采集、應急管理、查詢統計、綜合分析及輔助決策等為一體的突發公共事件應急決策地理信息平臺，為監測監控、應急指揮、綜合協調、信息報告等工作提供信息支撐和決策支持。

2．平臺架構

應急決策地理信息平臺是建立在應急管理數據支撐平臺上的應急決策地理信息綜合指揮應用平臺，主要用于日常應急管理應用和領導決策指揮，是應急基礎地理信息數據和各類行業專題數據的展示和處理平臺，是服務于應急決策的具體信息化工具，也是應急管理科學研究成果的具體體現和測試平臺。

應急決策地理信息平臺綜合采用多種技術，將廣域分布的抽象地理數據直觀顯示在統一界面上，并以圖層的形式疊加各類應急專題數據進行空間分析，在此基礎上為領導提供多樣化的輔助決策支持服務。應急決策地理信息平臺總體架構如圖1所示。

圖1 應急決策地理信息平臺總體架構

3．軟件體系結構

應急決策地理信息平臺的軟件體系主要由平臺安全管理、數據交換與共享、數據維護、應急物資保障、手持終端、安全生產應急管理、預警與輔助決策等子系統組成。

(1)平臺安全管理子系統

平臺安全管理子系統負責整個應急地理信息平臺的安全認證和權限管理工作。該管理子系統包含:權限管理、角色授權管理、用戶管理、系統及功能模塊配置、系統資源管理、平臺運行日志管理、數據備份與恢復管理等模塊。

(2)數據交換與共享子系統

交換與共享系統是各類應用系統業務信息統一的數據交換和信息共享平臺，是多個應用系統實現信息整合的重要手段。數據交換系統采用多種模式與現有的系統有機集成，是信息系統最為基礎的部分。

數據交換與共享子系統主要包括與國務院應急辦、自治區級行業部門、盟市級應急辦進行數據共享與交換的3個模塊，以及數據質量控制與元數據管理模塊，相應完成與國家級應急平臺相關應用系統、自治區級相關部門已有應急應用系統與應急數據庫、盟市級相關部門已有應急應用系統與應急數據庫的信息交換與信息共享。

(3)數據維護子系統

應急決策地理信息平臺基于應急管理數據支撐平臺建立，包含25個行業應急專題數據庫、預案庫、模型庫、案例庫、事件庫、文檔庫、系統庫、基礎地理空間庫等多個數據庫，涉及數據種類繁多，對這些數據進行有效的維護管理是應急地理信息平臺其他子系統賴以運行的基礎。

數據維護子系統主要包括數據采集、數據批量入庫、數據編輯、數據更新、數據輸出、數據歸檔、匯總統計、綜合檢索、報表生成、專題圖件輸出等日常業務處理模塊。

(4)應急物資保障子系統

應急物資保障子系統主要實現對應急資源(應急隊伍、儲備物資、救援裝備、運輸能力、通信保障和醫療救護等)的動態管理、物資調度、運輸計劃、應急物資查詢統計、應急物資生產能力查詢統計、各種統計報表打印等，并可隨時進行應急物資儲備狀況的地理可視化顯示，為應急物資調度提供保障。

(5)手持設備終端子系統

手持設備終端子系統是主要運行于帶有GPS和GIS功能的手持PDA、智能手機、移動電腦上的移動終端GIS系統，使指揮和數據采集工作能夠深入一線，還能用于救援車輛快速精準導航、關鍵物資調運重點車輛路線監控、關鍵危險品監控等，主要包括地理空間數據采集、危險源標示、空間檢索、路線規劃、GPS導航等功能模塊。

(6)安全生產應急管理子系統

安全生產應急管理子系統主要用于重點防護目標、重大危險源、關鍵基礎設施等監控目標的動態監控，以及重大安全事故的追蹤管理、應急事件的追蹤管理，實現數據圖像在GIS地圖上的疊加顯示、本地區監測數據的接入和上報。

(7)預警與輔助決策子系統

預警與輔助決策子系統綜合依據監測結果、各類預警信息、物資儲備狀況及其他應急力量狀態，結合專家知識庫和應急預案規劃，輔助應急指揮人員進行決策。采用數據挖掘技術綜合分析數據庫，并在空間數據上進行空間分析計算后給出各類預防、減災、救援、調度方案，供指揮人員參考，并快速輸出圖件用于實際調遣布置。

4．應急數據資源

圖2 數據層內容構成

(1)基礎地理空間數據

基礎地理空間數據主要為應急平臺提供直觀、全面、統一的空間參考，實現各種GIS應用分析、目標實時動態監控、各類信息的展示，主要內容見表1。

表1 基礎地理空間數據內容

(2)應急資源專題數據

這些數據大多與空間位置相關，因此需要對其進行空間位置的標定。在基本不改變現有應急管理體制和格局的前提下，結合內蒙古的實際，分析應急資源分類體系，對相關應急資源的數據描述、空間分布狀況與屬性表達進行匯總和取舍，實現統一編碼，并與基礎地理空間數據庫進行必要的整合，主要內容見表2。

表2 應急資源專題數據內容

(3)其他應急相關數據

該部分數據包括事件信息數據、應急預案數據、應急案例數據、應急模型數據、應急文檔數據、應急系統數據等，主要內容見表3。

表3 其他應急相關數據

(4)行業部門資源專題數據

該部分數據指各主要行業、部門所管理的與應急相關的專題數據，以數據庫的形式存放在各行業部門，并通過政府專網與自治區應急資源專題數據庫相連，主要內容見表4。

表4 行業部門資源專題數據內容

(5)盟市應急數據

中糧寧夏年產2萬t葡萄酒及配套種植基地項目是中國（寧夏）賀蘭山東麓葡萄文化長廊發展規劃的部分內容，位于永寧縣境內，屬于賀蘭山東麓葡萄酒原產地保護的核心區域。該項目屬于西夏渠灌域規劃供水對象之一，不增加永寧縣引黃水量指標的前提下，充分利用永寧縣近年的節水量，合理開發賀蘭山東麓荒地，是一項有利于做強做大寧夏支柱產業，產生巨大經濟、社會、生態效益的工程。

盟市應急數據指從自治區應急數據中根據盟市管轄范圍所切割出來并在盟市級應急部門單獨建立數據庫進行管理與應用的應急數據，其數據類型與省應急總數據庫的數據類型基本一致，主要包括地理空間數據及各類應急專題數據，主要內容見表5。

表5 盟市應急數據內容

三、關鍵技術

1．分布式數據庫

分布式數據庫主要包括數據收集、維護、存儲和管理，為緊急事件處置指揮系統提供分布式數據庫支持，但要考慮系統的安全性、保密性，研究建立完善的數據同步更新機制。

2．多種體系結構

該研究主要是采用客戶端/服務器(C/S)和瀏覽器/服務器(B/S)、移動端/服務器(M/S)相結合的模式。在應急事件接報、調度、保障、評估、輔助預案等業務中使用C/S模式，該模式具有結構緊湊、運行效率高的優點。在專題數據交換與共享、安全管理等業務中采用B/S模式，該模式首先簡化了客戶端，無須如C/S模式那樣在不同的客戶機上安裝不同的客戶應用程序，而只需安裝通用的瀏覽器軟件。在移動指揮部分采用M/S模式，利用當今成熟的GPRS技術，解決移動客戶端GIS的通信問題;利用GPS技術，解決移動客戶定位和數據采集問題。

3．多媒體通信技術

通過信息融合，實現衛星、移動通信、移動計算設備、固定電話等各類信息設備的無縫連通，實現接警處警網絡信息平臺、指揮調度平臺、領導指揮決策平臺、數據服務平臺、地理信息發布平臺、信息發布和查詢平臺及預案管理平臺的信息共享和統一調度指揮。

4．數據融合與異構數據資源快速整合技術

利用數據倉庫分析建模技術和元數據管理技術，構建能夠支持跨域異構數據整合的共享數據交換平臺，為分布式應急指揮提供一致性的各種信息，包括相關人員及其聯系信息、公共安全事件應急物資和車輛等，提高應急指揮系統的準確性和整體一致性。

5．集成化決策研討廳與仿真模擬環境的模型與支持技術

在線調度優化模型及其網絡化實現決策研討過程的信息組織與分類、專家意見集成與分析、多維數字化仿真與演示、預案實施模擬預演評估支持方法與模型。針對不同種類的應急事件，進行推演模擬的細胞自動機技術等研究。運用系統動力學及多Agent技術，建立應急事件仿真環境，采用人機交互形式，將用戶需要解決的問題(示范事件、事故和災害案例)的各個屬性及數據輸入計算機，填入計算機內存通用的仿真模型，然后在計算機上再現問題的動態運行過程及運行結果，實現全區各種各類公共安全事件的評估，重大或潛在公共安全事件的識別、風險分析和預警，各類公共安全事件的預測預警，公共安全事件應急預案的生成、管理和維護(包括指令生成系統)，公共安全事件歷史和關聯分析，公共安全事件危險源的識別和預防，公共安全事件后果評估，公共安全事件應急處理結果評估(從政治、社會和經濟等多方面進行評估)。

6．關聯調度與協同工作技術

包括公共安全事件應急物資、運輸車輛和相關資源的需求與調度，公共安全應急力量的優化配置，各地區各類公共安全事件的綜合評估系統等;基礎數據管理與維護、動態監測與應急日志、公共事件詳細情況呈報(與自治區級平臺互聯互通)、援助指令下達(與自治區級平臺互聯互通)、公共安全事件應急物資和相關資源的需求與調度、事件影響及總結的呈報(與國家級平臺互聯互通);公共安全事件及其進展信息在多種媒體上發布的管理，各類公共安全事件信息的分類，評估消息發布對社會和公共安全事件發展進展。

四、技術路線

技術路線如圖3所示。

五、結束語

本文以內蒙古為例，對應急決策地理信息平臺建設的技術和相關問題進行了研究和探討。但平臺的建設是一項涉及多家部門、多種數據的工程，需要在政府有關部門的組織下成立管理、研究、實施、運行等機構。測繪地理信息部門作為地理信息的主要獲取、管理部門，需要積極開發適合于本地區的應急決策平臺，服務于本地區突發事件的應急保障。

圖3 技術路線

［1］ 石麗紅，張清浦，劉紀平，等．面向突發事件的防范應急GIS系統的設計與實現［J］．測繪科學，2005，30(1):66-68．

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［3］ 黃以寬．突發公共事件應急信息系統應用標準建設［J］．信息化建設，2005(9):21-23．

［4］ 董立巖，李真，王利民．突發公共事件應急平臺系統研究［J］．吉林大學學報:信息科學版，2009(4):377-382．

［5］ 徐敬仙，段志強．地理信息公共服務的若干思考［J］．地理空間信息，2009，7(5):65-68．

［6］ 駱成鳳．新疆維吾爾族自治區突發公共事件應急指揮平臺框架設計［J］．測繪科學，2008，33(3):143-145．

［7］ 李欣，華一新．基于WebGIS的監獄應急指揮平臺框架研究［J］．測繪通報，2008(3):60-62．

［8］ 劉文革，于雷．基于WebGIS的煤礦事故應急救援系統的研究［J］．中國安全科學學報，2010，20(1):171-176．

［9］ 郭建軍，宋立軍．新疆地震應急指揮技術系統基礎地理信息平臺設計與實現［J］．內陸地震，2009，23(2):242-250．

［10］ 劉斌，辛海強．省級應急平臺體系建設初探［J］．地理信息世界，2007(2):27-31．