基于GIS的城市消防應急指揮支持系統初探

赫曉光?張濟源

摘要：GIS即地理信息系統的有效開發與應用，能夠促進城市消防應急指揮支持系統的完整建立。基于GIS的城市消防應急指揮系統，能夠充分滿足消防部門的基礎需求，縮短消防響應時間，實現城市消防系統的智能化與自動化水平。基于此，本文就應用GIS的城市消防應急指揮系統進行簡要分析。

關鍵詞：GIS；城市消防應急指揮支持系統

前言：

隨著現代城市建設的科學規劃程度越來越高，消防設施及部門的規劃，在地理空間上也具有一定的共同特征，在這種城市消防結構建設情況下，利用地理信息系統，將各類消防信息進行集中管理與綜合分析。再結合如Web GIS技術等先進技術，形成海量數據庫，進而使火災報警的響應程度更快、更準確，提升消防隊伍的整體應對能力。

1.基于GIS的城市消防應急指揮支持系統空間查詢與量算

GIS在進行空間查詢過程中，需要應用圖形與屬性的互查，主要的應用形式有兩種，第一種，依據查詢對象屬性信息進行空間定位，可稱之為“屬性查圖”。例如，在某一相仿管轄范圍內發生火災，在接到報警之后，依據火災地點的基本信息或電信信息的數據庫，進行屬性信息的詳細查詢，進而確定火災的準確地點，以及周邊及內部的消防設施，最終幫助相仿隊伍高效規劃救援措施。第二種，是依據查詢對象的準確位置，進行屬性信息的查詢，即“圖形查屬性”；在多數的GIS當中，會提供一個INFO工具，用戶可以對查詢對象的準確地點進行標注、圈出等，在消防防護工作當中，應用這種形式，能夠通過對企業空間結構以及屬性信息的準確查詢，全面管控轄區內的消防安全狀況，并及時提出整改意見與重點防護措施。而空間量算在GIS的應用中，主要就是利用幾何量算以及距離量算等基本空間分析法，對消防管轄面積、發生火災區域面積、以及消防距離適用措施等進行有效量算，進而實現消防系統構建的更高效用性[1]。

2.基于GIS的城市消防應急指揮支持系統緩沖區分析模型

在現場消防救援過程中，可以合理規劃火災現場的緩沖區，有效控制火災影響范圍的進一步擴大。基于GIS的城市消防應急指揮支持系統，能夠通過有效的數據信息，構建點實體緩沖區分析模型、線實體緩沖區分析模型以及面實體緩沖區分析模型。

2.1 點實體緩沖區

點實體緩沖區分析模型的有效構建，在一般情況下，都是以實體區域為圓心建立圓形緩沖區；例如，在一個油罐爆炸事故當中，當消防應急智慧支持系統啟動后，首先利用爆炸地點的數據信息，對事故后果進行全面考量與計算，最終，以有關作為點實體緩沖區中心，依據輕傷、重傷、死亡構建不同的緩沖區域，進而幫助消防隊伍進行人群的緊急疏散。

2.2 線實體緩沖區

線實體緩沖區是在實體范圍外側的一定距離位置，以平行條帶狀構建的多邊形。這種分析模型在城市消防應急指揮支持系統當中的應用，主要作用是對壓力管道以及油罐車等相關危險源引發的事故影響范圍，進行準確判定。

2.3 面實體緩沖區

面實體緩沖區分析模型，在城市消防應急指揮系統當中，通常是對實體邊界進行相應擴展，形成多邊形緩沖區。這種分析模型多適用于大型火災或爆炸、泄露事故當中，這類事故造成的災害面積較廣，通過對危險源的緩沖區分析，能夠進一步達到消防指揮的災害控制目標。

此外，除上述緩沖區分析模型外，一些基于GIS的系統，還能依據災害現場的實際情況進行權重分析，如天氣狀況，雨雪天氣、高溫天氣、大風天氣等。應用權重因素進行緩沖區分析模型的構建，能夠全面控制災害影響范圍，并協助消防隊伍，更有效的制定消防疏散、救援措施。

3.基于GIS的城市消防應急指揮支持系統網絡分析模型

基于GIS的城市消防應急指揮系統，通過網絡分析能夠對吃屎網絡元素的空間與非空間屬性進行全面考察，并通過對網絡性能及特征等的分析計算，實現指揮系統的效用性提升。例如，對城市交通網絡以及基礎設施網絡等構件網絡分析模型。網絡分析模型的構建，還能幫助應急指揮過程中，求解最佳路徑，即路徑分析。基于GIS的城市消防應急指揮系統，最佳路徑的求解算法中，最常用的Dijkstra算法；應用層次分析，對交通信息進行全面掌控，整合出會對消防救援行動造成阻礙作用的各種交通因素；通過量化處理，構建Dijkstra模型，進行路徑的最優搜索與選擇，進而促進消防救援行動的高效性。

4.基于GIS的城市消防應急指揮支持系統實現

4.1 系統概述

基于GIS構建的城市消防應急指揮系統，包含五個模塊：①路網模塊；屬于核心功能模塊，對城市路網狀況的相關信息數據進行全面的管理，以地圖標示方式，呈現出城市路況。動態路網模型的有效建設，能夠滿足城市建設的動態變化形式，當城市路網發生變化時，對基礎網絡拓撲做出相應修改，實現消防指揮過程中，對路況的實時性要求。②查詢模塊；主要就是對查詢對象的屬性數據進行分析，應用數據庫形式，以及索引機制，能夠提升查詢響應速度，提升指揮系統的查詢效用性。③消防專業處理模塊；這一模塊的主要作用，就是為消防應急指揮工作，提供準確的GIS圖形，結合多用戶寫作模式，通過不同用戶將實時、準確的圖元傳輸到數據庫當中，進而實現各個用戶系統的全面更新。在這一模塊當中，作圖操作能夠引發監聽程序[2]。④消防預案管理模塊；結合GIS的圖形表示功能與專家系統，制作消防預案，通過圖形化的操作形式，使預案更加直觀。⑤力量派遣模塊；綜合利用數據庫與專家系統，將具體災害信息輸入專家系統，將災害等級與區域實時顯示在調度界面，通過GIS專題圖的形式給用戶最直觀的展示。

4.2 系統檢測

基于GIS的城市消防應急指揮系統，實現了接警、指揮與行動的緊密結合；與此同時，通過對智能災情評估、網絡化系統指揮、信息實時更新輔助決策等，能夠實現消防隊伍的快速反應以及科學決策。

結論：

綜上所述，本文對基于GIS的城市消防應急指揮支持系統模型構建進行了簡要分析，并對實際城市消防應急指揮支持系統中各模塊進行了介紹。合理利用GIS，構建城市消防應急指揮支持系統，能夠全面縮減消防響應時間至原有系統響應時間的三分之二。

參考文獻：

[1]劉卓洋. 基于GIS的消防指揮信息支持系統設計與實現[D].河北理工大學，2007.

[2]肖鋒，朱琦. GIS支持下應急指揮輔助決策系統的研究與實現[J]. 測繪與空間地理信息，2015，03：119-120+124.endprint