人防工程普查及信息系統建設的實踐與創新

摘 要：人防工程是現代化城市建設的重要內容，全面推進人防信息化建設，加快提高基于GIS的人防信息管理、輔助決策及應急指揮能力，大力推進防空防災一體化建設，做到“平戰結合”是目前人防工程信息化建設的首要問題。本文介紹了近年來，某市人防工程信息化建設實踐情況，重點闡述了實施技術路線及人防基礎地理信息支撐平臺，并對實踐過程中的創新點進行了總結，為其他城市人防信息化建設提供參考。

關鍵詞：人防工程普查；GIS；北斗地基增強系統；CGCS2000

中圖分類號：TU927 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2018）08-0015-03

Abstract：The civil air defense project is an important part of the modern city construction. It is also an important issue to promote the construction of civil defense information，accelerate the improvement of the GIS based civil air defense information management，auxiliary decision-making and emergency command，and vigorously promote the integrated construction of air defense and disaster prevention，and the“combination of peacetime and war”is the primary problem in the construction of civil air defense engineering. This paper introduces the information construction practice of Foshan civil air defense project in recent years，focuses on the implementation of the technical route and the basic geographic information support platform for civil air defense，and summarizes the innovation points in the process of practice，so as to provide reference for the information construction of other urban civil air defense.

Keywords：civil air defense project general survey；GIS；Beidou ground-based augmentation system；CGCS2000

0 引 言

人防工程是國防工程的重要組成部分，其建設關系到未來戰爭或危急時期人民群眾財產與生命安全問題，某市為全面推進人防職能轉變、轉型升級、融合發展，促進某市經濟社會發展，維護城市安全，進一步加強全市人民防空工程體系建設，按照“整體布局，分步實施”的原則，2014—2016年度市人防辦先后組織開展了人防工程測繪及普查、防空警報器普查以及人防工程信息化管理系統建設等工作，內容涵蓋了數據采集、更新、人機互動等多方面內容，制定了人防工程數據建庫標準，開發了某市人防基礎地理信息支撐平臺，構建了統一融合的數據體系，實現了人防警報器、人防坑道及人防工程信息在統一平臺上的管理與應用，為科學決策提供了準確的基礎數據支撐，保障人防辦高效可靠實施指揮救援行動。

1 建設內容

本項目內容基本涵蓋了全部人防工程類型，主要包括人防警報器以及人防地下室等數據建設，并開發了基礎地理信息支撐平臺，制定了人防工程數據庫標準，構建了我市人防工程信息化管理完整體系，具體如下：（1）首次實現了某市范圍內人防警報器普查建庫工作；（2）完成全市3800km2范圍電子地圖以及560km2中心城區高分辨率影像圖的制作，并在項目實施過程中進行了約900km2的高分辨航攝影像圖更新，實現一數多用節約社會資源；（3）完成全市人防工程普查歷史成果的分類、整理、錄入數據庫，形成符合管理和應用要求的人防工程數據庫，協助政府部門首次完成翔實科學的多源人防信息收集及建庫工作；（4）開展人防工程三維建模試點工作，為全市開展人防工程三維建模工作積累經驗，為實現三維人防提供技術前沿和試驗推廣；（5）完成全市人防地下室實地測繪普查工作，其中詳細測繪的人防地下室70處（建筑面積165萬平方米），主要涵蓋室內人流密集處，具有重要的戰略意義；（6）開發了某市人防基礎地理信息支撐平臺（C/S、B/S），制定了某市人防工程數據庫標準，實現數據采集、人機互動、建庫及更新一體化。

2 實施技術路線

本項目實施共分為七大階段，包括前期準備、現場踏勘、編制方案及交底、項目實施、質量檢查、成果提交及驗收，其中項目實施又分為警報器普查、防空地下室測繪、影像地圖制作、系統開發等四大部分。具體如圖1所示。

3 人防基礎地理信息支撐平臺

平臺的宗旨在于按標準統一管理并在市級及區級人防辦間快速共享數據成果，用于對數據庫進行管理和維護，保證數據庫的正常運行和安全，總體架構如圖2所示。

根據平臺的建設目標和用戶需求，實現的功能包括系統管理、基礎GIS功能、警報器管理、警報器統計、警報器管控、人防工程管理、人防工程統計分析、空間分析、應急預案管理等模塊，滿足市區兩級人防辦之間的快速數據共享，用戶可以基于平臺進行查詢、統計、管理、分析和決策，平臺最終實現的功能如圖3所示。

4 項目特色及創新點

4.1 全市域跨區普查，范圍廣，普查人防工程類型全，技術難度大

項目成果數據覆蓋全市域3800平方公里，范圍廣，跨度大；成果包括人防警報器及人防地下室，基本涵蓋了全部人防工程類型，數據齊全完整，同時不同類型的人防工程均具有自身特點，普查技術難度大。

4.2 基于北斗地基增強系統的城市復雜電磁環境下人防工程數據快速采集

項目團隊積極開展新技術應用工作，對我院已有的CORS（衛星定位連續運行參考站系統）進行升級，采用最新兼容GPS、GLONASS以及北斗衛星的接收機設備，并對其可用性進行了測試。其技術優勢主要體現在以下幾點：（1）三星系統測量技術的定位精度高。三星系統用載波相位觀測量進行靜態定位，相對精確；工程精密定位中，誤差小；實時動態定位可達厘米級的精度；（2）三星系統測量技術的觀測時間短，測量效率高。靜態定位的時間僅需15～20分鐘，快速靜態定位只需2分鐘左右，實時動態定位每站觀測1～2秒就可完成；（3）測站間無須通視。這是三星測量技術區別于常規測量的最大優點，尤其是分散的片狀地形修測，可省去大量過渡點的測量，大大減少測量作業時間和費用；（4）全球全天候測量。目前衛星數已達60多顆，正常情況下隨時都可以進行測量定位。

4.3 首次實現了基于CGCS2000的人防普查成果

利用全球IGS站、廣東省CORS以及FSCORS數據，采用全球最先進、精度最高的GAMIT軟件，通過研究基于速度場的三維七參數轉換模型，獲取了準確的CGCS2000大地坐標，并在全市率先使用CGCS2000成果，實現與我市人防系統使用的北斗終端有效銜接，為我市推動新一代國家大地坐標基準做足技術準備。轉換時考慮兩種思路：一是歷元和框架差異同時考慮求解參數；二是先根據區域速度場進行歷元間轉換，然后再進行框架之間的轉換。由于受地殼形變、板塊運動等因素的影響，即使在同一框架，不同歷元之間的差異也有3～4cm/a，而不同板塊運動的趨勢和速率也不盡一致，若直接采用常用的相似變換如七參數等坐標轉換模型來實現兩者之間的轉換必然會引起較大的誤差。經過反復驗證，最終采用了第二種思路，并利用周邊IGS站擬合區域速度場，采用較為嚴密的布爾薩—沃爾夫模型進行不同框架的相似變換以及歷元轉換模型。

4.4 統一平臺、整合資源，實現數據提供到數據服務的角色轉變

通過制定某市人防工程電子數據標準，構建地理信息、人防工程、重點目標等多種信息統一融合的數據平臺，實現基礎數據資源的統一標準，形成了一套完備的數據資源體系，更有效發揮數據資源的規模效應，挖掘數據價值。同時也為相關業務信息系統的開發奠定扎實的數據基礎，為長遠地提高人防辦的業務水平發揮作用。

5 結 論

隨著高技術空襲武器的發展，空襲的破壞效能迅速提高，空襲已成為高技術強敵制勝的主要手段。戰爭潛力雖然平時并不表現為直接的戰斗力，但戰時卻能根據需要迅速轉化為實際戰爭能力。通過本項工作的實施，在掌握我市防空資源的基礎上，通過不斷優化人防工程布局，無疑增強了戰爭潛力，為有效保障市民戰時的生命安全提供了強有力的支撐。

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作者簡介：楊坤（1988-），男，漢族，安徽定遠人，工程師，注冊測繪師，本科。從事大地測量、地下空間測量、GNSS數據處理等工作。