WebGIS技術(shù)在消防遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

招商局漳州開發(fā)區(qū)公安消防大隊 陳 凱

WebGIS技術(shù)在消防遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

招商局漳州開發(fā)區(qū)公安消防大隊 陳 凱

消防遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)要能夠?qū)崿F(xiàn)火災(zāi)報警、災(zāi)情監(jiān)控以及最短路徑分析等功能，WebGIS技術(shù)在系統(tǒng)中的應(yīng)用可以滿足這些需求。本文首先對WebGIS技術(shù)進(jìn)行簡單較少，進(jìn)而探討該技術(shù)在消防遠(yuǎn)程監(jiān)控該系統(tǒng)中的實現(xiàn)方式，包括總體架構(gòu)設(shè)計、數(shù)據(jù)處理方法等。在此基礎(chǔ)上，對基于WebGIS技術(shù)的消防遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的實際應(yīng)用進(jìn)行探討，主要包括報警定位功能、路徑分析功能、消防遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能的應(yīng)用。

WebGIS技術(shù)；城市消防；遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)；數(shù)據(jù)處理；地圖操作

一、前言

自《城市消防遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》實施以來，城市消防聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)得到快速發(fā)展，并形成一定規(guī)模的研發(fā)競爭，使消防遠(yuǎn)程監(jiān)控能力得到顯著提升。在此情況下，GIS技術(shù)和數(shù)字視頻技術(shù)等都在消防遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中得到了應(yīng)用，其中WebGIS技術(shù)在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用表現(xiàn)出較大優(yōu)勢。在該技術(shù)的支持下，可以實現(xiàn)城市地理信息與消防監(jiān)控信息的有效整合，對火災(zāi)報警及災(zāi)情進(jìn)行實時監(jiān)測，能夠顯著提升消防資源的配置效率和消防救援效率。

二、WebGIS技術(shù)簡述

WebGIS技術(shù)是基于互聯(lián)網(wǎng)平臺的地理信息技術(shù)，在internet上運行，支持多數(shù)據(jù)庫、多主機(jī)和多客戶端的分布式連接，符合消防遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用需求。WebGIS系統(tǒng)主要由四部分組成，即瀏覽器、服務(wù)器、編輯器和信息代理。用戶可以通過瀏覽器獲取地理信息，并向服務(wù)器發(fā)送操作請求，服務(wù)器與WebGIS數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，為用戶提供GIS服務(wù)。編輯器的作用是提供多窗口、可視化的集成開發(fā)環(huán)境，用以建立模型對象，對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯。信息代理的作用是對地理信息代理機(jī)制和協(xié)議進(jìn)行設(shè)定，提供訪問接口，從而實現(xiàn)在internet上發(fā)布地理信息。WebGIS技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用拓展了GIS技術(shù)的應(yīng)用途徑，使地理信息資源能夠得到高度共享和高效利用，已經(jīng)成為GIS技術(shù)的重要發(fā)展方向[1]。

三、WebGIS技術(shù)在消防遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的實現(xiàn)方式

（一）系統(tǒng)總體框架設(shè)計

系統(tǒng)總體框架設(shè)計是現(xiàn)代化軟件開發(fā)的基礎(chǔ)，合理的框架設(shè)計可以使應(yīng)用軟件獲得較好的可擴(kuò)展性和易維護(hù)性。要實現(xiàn)對消防單位的零距離監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)火情，并進(jìn)行火情自動報警，為火災(zāi)救援爭取寶貴時間。同時，消防遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用還要提升消防部門的內(nèi)部管理能力，降低火警誤爆率，保證自動報警裝置的正常運行。在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用下，提升城市整體的火災(zāi)防范能力。出于這些方面的考慮，基于WebGIS技術(shù)對消防遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的總體框架進(jìn)行設(shè)計，系統(tǒng)框架應(yīng)包含以下幾個部分：（1）報警終端，進(jìn)行火災(zāi)自動報警，發(fā)送報警信號；（2）管理終端，處理用戶請求，并返回操作結(jié)果；（3）GIS服務(wù)器，發(fā)布數(shù)據(jù)圖層，處理客戶請求；（4）應(yīng)用服務(wù)器，處理入網(wǎng)單位、人員增加、刪除等操作；（5）數(shù)據(jù)庫，存儲系統(tǒng)運行過程中的所有信息數(shù)據(jù)，并提供數(shù)據(jù)交互功能[2]。

（二）數(shù)據(jù)處理方法

數(shù)據(jù)庫建設(shè)是WebGIS技術(shù)在消防遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中實現(xiàn)的關(guān)鍵，為系統(tǒng)的地理信息自動化采集和處理提供支持。地理信息數(shù)據(jù)包含多種類型，比如DWG格式的數(shù)字地圖、手工繪制地圖、航空攝像圖片等各類地圖數(shù)據(jù)，各個消防單位上報的消防資料、詳細(xì)數(shù)據(jù)等文字?jǐn)?shù)據(jù)，以及在消防監(jiān)測系統(tǒng)運行過程中產(chǎn)生的各種統(tǒng)計資料、檔案資料等報表數(shù)據(jù)。這些類型的數(shù)據(jù)都要存儲到數(shù)據(jù)庫中，還要進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換。比如將空間地理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)中介格式，從而通過公共接口對其進(jìn)行動態(tài)調(diào)用。在此基礎(chǔ)上，建立空間數(shù)據(jù)庫，存儲空間位置和特征數(shù)據(jù)，為空間模型構(gòu)建提供支持。此外還要實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)發(fā)布，為用戶提供更多的地理空間信息[3]。

四、WebGIS技術(shù)在消防遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的實際應(yīng)用

（一）自動報警及定位功能的應(yīng)用

聯(lián)網(wǎng)單位在接入城市消防遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)會，系統(tǒng)會為新接入單位建立詳細(xì)信息表，引入GIS平面圖，得到該單位的地理坐標(biāo)，然后在數(shù)據(jù)庫中存儲起來。當(dāng)該單位出現(xiàn)火情時，火災(zāi)信息采集設(shè)備會根據(jù)火災(zāi)現(xiàn)場的光熱感應(yīng)結(jié)果，將火情信息上報給消防部門，同時向消防部門提供發(fā)生火災(zāi)單位的地理坐標(biāo)信息，以閃爍燈的形式在地理圖上進(jìn)行標(biāo)注。消防部門的監(jiān)管人員可以通過對地理信息圖進(jìn)行放大、縮小、平移等操作，了解火災(zāi)地點的詳細(xì)情況，準(zhǔn)確獲取火災(zāi)發(fā)生地點的接到信息和建筑信息。消防部門還可以從電子地圖中獲取火災(zāi)地點的消防設(shè)備配備情況，以最快的速度安排救災(zāi)人員到貨場救險，將火災(zāi)損失降至最低。

WebGIS消防遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)還提供了搜索定位功能，分為模糊和精確查詢兩種方式。消防部門的監(jiān)管人員可以通過輸入關(guān)鍵字進(jìn)行模糊搜索，根據(jù)模糊查詢結(jié)果，確定精準(zhǔn)查詢信息，實現(xiàn)精準(zhǔn)搜索。服務(wù)器在獲取查詢請求并處理完成后，會以用戶需要的形式返回處理結(jié)果。查詢結(jié)果會在地理信息圖上進(jìn)行高亮顯示，并提供可以點擊的超鏈接地點名。操作人員點擊對應(yīng)地點，就可以得到所需的詳細(xì)信息，從而了解聯(lián)網(wǎng)單位的火災(zāi)防范部署情況。

（二）最佳路徑分析功能的應(yīng)用

最佳道路分析是WebGIS技術(shù)提供的核心功能之一，對于消防救災(zāi)來說具有重要意義。選擇最佳路徑可以幫助消防人員最大限度的降低在救援途中消耗的時間，幫助消防人員以最快的速度趕赴火災(zāi)發(fā)生地點，進(jìn)行滅火救災(zāi)。尋找最佳路徑就是在出發(fā)節(jié)點和目標(biāo)節(jié)點中，搜索最短路徑。首先需要把城市道路轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)圖，再采用最短路徑分析法對最佳路徑進(jìn)行分析。其中，分析效率是該系統(tǒng)的重要技術(shù)指標(biāo)，需要快速得出可行的路徑方案。具體分析過程如下：（1）對原始道路的線型圖進(jìn)行拓?fù)錂z查，并進(jìn)行剪斷處理，得到互不交叉的道路圖；（2）對新生成的道路圖進(jìn)行拓?fù)洌ㄆ谄鋵傩蕴卣鳎ǖ缆访途嚯x等；（3）生成具有拓?fù)潢P(guān)系的路線圖文件，以此為基礎(chǔ)得到最短路徑的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。一般采用Dijkstra算法最為最佳路徑的基本算法，可以為最佳路徑分析效率提供保障。得出最佳路線方案后，會在電子地圖上使用紅線進(jìn)行標(biāo)注，形成可視化java Applet map，并嵌入到網(wǎng)頁中，供消防人員查看和使用。

（三）GIS大屏幕及輪巡報警大屏幕的應(yīng)用

WebGIS技術(shù)為消防遠(yuǎn)程監(jiān)控提供了多種管理工具和顯示界面，具體包括實時監(jiān)控功能、故障管理功能、入網(wǎng)單位管理功能和各類大屏幕功能等。其中，GIS大屏幕及輪巡報警大屏幕為消防遠(yuǎn)程監(jiān)控提供了強(qiáng)大顯示界面。GIS大屏幕即圖層加載顯示界面，消防人員可以通過GIS大屏幕觀察到圖層加載后的效果，包括整個城市的電子地圖和區(qū)域電子地圖等。而且GIS大屏幕提供了豐富的地圖操作功能，可以方便消防人員調(diào)整地圖比例，了解任意位置的消防布置情況。比如想要了解某個單位及周邊的消防布置措施，可以通過拉動地圖的比例尺控件，將地圖縮放到適當(dāng)大小，并調(diào)整屏幕鏡頭，對該單位及周邊的消防布置情況進(jìn)行具體查詢。調(diào)整屏幕鏡頭主要通過地理經(jīng)緯度控件實現(xiàn)，消防人員只需要移動鼠標(biāo)就可以完成操作。

輪巡報警大屏幕主要提供了各單位的平面試圖，并在監(jiān)控圖像中不斷輪巡。消防人員可以通過輪巡報警大屏幕，了解到未處理的消防報警信息，并明確報警單位的編號、地點和報警時間。然后在大屏幕中顯示該單位內(nèi)部結(jié)構(gòu)，主要包括消防通道的布置情況、水源、通風(fēng)口、消防設(shè)置的布置情況等。消防人員到達(dá)現(xiàn)場后可以快速找到可以利用的消防設(shè)置，并根據(jù)單位布置情況制定救援計劃。

（四）遠(yuǎn)程監(jiān)控功能的應(yīng)用

在WebGIS技術(shù)的支持下，消防遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)提供了多種視圖模式，可以幫助消防監(jiān)控人員全方位掌握各個聯(lián)網(wǎng)單位的具體情況，在發(fā)生火災(zāi)時，可以對火災(zāi)現(xiàn)場及救援情況進(jìn)行實時監(jiān)控。此外，還可以對火警點附近的水源和建筑物等進(jìn)行查詢和監(jiān)控。遠(yuǎn)程監(jiān)控功能以各種地理信息圖和消防規(guī)劃圖為基礎(chǔ)，包括實誠消防地圖、街道圖、消防接警地圖等，每種地圖都可以進(jìn)行縮放和平移等基礎(chǔ)操作，顯示清晰，便于使用。在此基礎(chǔ)上，WebGIS消防遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)還提供了以下幾種更為先進(jìn)的遠(yuǎn)程監(jiān)控方式：（1）由所有圖層疊加后得到的GIS大屏幕，消防人員可以通過GIS大屏幕查看整個城市的電子地圖，并可以在此界面下進(jìn)行常規(guī)操作。地圖具有比例尺空間，可以幫助用戶查看地面一定高度的地圖顯示情況，此外還具有地理經(jīng)緯跟蹤空間，可以通過點擊鼠標(biāo)查看目標(biāo)地點的地理經(jīng)緯度；（2）輪巡報警大屏幕，以各個單位的平面圖為基礎(chǔ)，對其監(jiān)控圖像進(jìn)行輪巡，幫助監(jiān)管人員及時獲取未處理信息，在發(fā)生火災(zāi)時，可以為火災(zāi)決策提供依據(jù)，并對火災(zāi)地點是否還有生命存在等信息進(jìn)行輔助判斷；（3）消防監(jiān)控畫面，與監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行連接，可以隨時調(diào)整監(jiān)控方向和視距，使遠(yuǎn)程監(jiān)控人員能夠直觀的了解火災(zāi)現(xiàn)場情況。

五、結(jié)束語

綜上所述，WebGIS技術(shù)在消防遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用可以提升遠(yuǎn)程監(jiān)控能力幫助消防監(jiān)管人員更好的掌握火災(zāi)情況。通過應(yīng)用WebGIS技術(shù)提供的自動報警和定位功能，可以快速、準(zhǔn)確的找到火災(zāi)發(fā)生地點，從而快速進(jìn)行人員和資源調(diào)配。WebGIS技術(shù)的應(yīng)用可以使消防遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的功能得到進(jìn)一步完善，幫助消防人員對火災(zāi)現(xiàn)場信息進(jìn)行全方位掌控。

[1]王輝,邵貝恩．WebGIS在工程機(jī)械遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J]．微計算機(jī)信息,2006,(28)：4-6．

[2]李清江齊齊哈爾市公安消防支隊碾子山區(qū)大隊．城市消防遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在實踐中的應(yīng)用[J]．齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2012,28(05)：69．

[3]張磊．城市消防遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在城市消防保障中的應(yīng)用[J]．中國公共安全(學(xué)術(shù)版),2012,(04)：86-89．

陳凱（1986—），男，福建漳州人，大學(xué)本科，11級助理工程師。