測(cè)繪應(yīng)急保障三維地理信息與任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

周衛(wèi)鋒

【摘 要】三維地理信息與任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)作為新疆測(cè)繪應(yīng)急指揮平臺(tái)，是新疆測(cè)繪應(yīng)急保障體系建設(shè)項(xiàng)目的重要組成部分。本文圍繞地理信息服務(wù)，介紹測(cè)繪應(yīng)急保障三維地理信息與任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路與實(shí)現(xiàn)方法。

【關(guān)鍵詞】測(cè)繪應(yīng)急保障;地理信息系統(tǒng);測(cè)繪應(yīng)急指揮平臺(tái)

中圖分類號(hào)： P205文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2019）13-0220-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.13.104

Design and Implementation of Mapping Emergency Support 3d Geographic Information and Task Planning System

ZHOU Wei-feng

（Basic geographic information center of xinjiang uygur autonomous region，Urumqi 830002，China）

【Abstract】As an emergency command platform for surveying and mapping in xinjiang uygur autonomous region，3d geographic information and task planning system is an important part of the construction project of the emergency support system for surveying and mapping in xinjiang.Based on geographic information service， this paper introduces the design idea and implementation method of 3d geographic information and task planning system for emergency support of surveying and mapping.

【Key words】Mapping emergency support; Geographic information system; Mapping emergency command platform

0 引言

新疆作為我國(guó)西北的門戶，重要的政治、經(jīng)濟(jì)和文化樞紐，聯(lián)通中亞、歐洲、中東與俄羅斯，是對(duì)外開(kāi)放的橋頭堡，是新絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)的重中之重;新疆地緣環(huán)境十分復(fù)雜，與八個(gè)國(guó)家接壤、邊境線長(zhǎng)，加之反恐維穩(wěn)形勢(shì)嚴(yán)峻，戰(zhàn)略安全十分重要;新疆地域遼闊，自然環(huán)境復(fù)雜，地震、洪水、泥石流等突發(fā)性自然災(zāi)害時(shí)有發(fā)生，造成人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失和資源的破壞。因此，新疆加強(qiáng)測(cè)繪應(yīng)急保障具有十分重要的意義，三維地理信息與任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)建設(shè)作為測(cè)繪應(yīng)急指揮平臺(tái)，是新疆測(cè)繪應(yīng)急保障體系建設(shè)的重要內(nèi)容。

1 建設(shè)目標(biāo)

通過(guò)三維地理信息與任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)建設(shè)，開(kāi)發(fā)三維測(cè)繪應(yīng)急保障決策和二維應(yīng)急測(cè)繪指揮調(diào)度兩大子系統(tǒng)，提升測(cè)繪應(yīng)急保障能力，形成預(yù)案制定、災(zāi)情研判、決策部署、應(yīng)急救援、災(zāi)情評(píng)估、災(zāi)后重建一套完整的測(cè)繪應(yīng)急保障體系。

2 技術(shù)特點(diǎn)簡(jiǎn)述

三維測(cè)繪應(yīng)急保障決策子系統(tǒng)基于Skyline建設(shè)（C/S結(jié)構(gòu)）;開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)應(yīng)用、空間分析、專題分析和應(yīng)急指揮方案編制等功能模塊，用于應(yīng)急指揮輔助決策、應(yīng)急方案展示、應(yīng)急區(qū)域的高分辨率和高精度的影像和三維模型快速加載。

二維應(yīng)急測(cè)繪指揮調(diào)度子系統(tǒng)基于瀏覽器/服務(wù)器（Browser/Server， B/S）結(jié)構(gòu)建設(shè);開(kāi)發(fā)地圖展示、應(yīng)急任務(wù)、應(yīng)急會(huì)商、位置監(jiān)控、人員管理、設(shè)備管理、地名搜索和現(xiàn)場(chǎng)信息接入等功能模塊。用于應(yīng)急指揮調(diào)度、應(yīng)急隊(duì)伍監(jiān)控以及應(yīng)急的在線會(huì)商。

兩個(gè)子系統(tǒng)形成互補(bǔ)，三維重在數(shù)據(jù)和方案展示，二維重在實(shí)時(shí)在線調(diào)度監(jiān)控。

3 設(shè)計(jì)路線與總體構(gòu)架

三維地理信息與任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)采用對(duì)應(yīng)急體系整體需求進(jìn)行細(xì)節(jié)拆分后，再進(jìn)行功能組合模塊化的設(shè)計(jì)路線。系統(tǒng)的整體規(guī)劃、功能設(shè)計(jì)是從測(cè)繪應(yīng)急保障體系全局的視角下進(jìn)行考慮，由實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，根據(jù)工作分工特點(diǎn)，分別基于三維系統(tǒng)數(shù)據(jù)展示、分析的優(yōu)勢(shì)以及二維系統(tǒng)資源占用少、運(yùn)行速度快的特點(diǎn)進(jìn)行雙系統(tǒng)設(shè)計(jì)。整個(gè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的過(guò)程是由應(yīng)急數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)向具體功能實(shí)現(xiàn)過(guò)渡的。

三維地理信息與任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)自下而上可劃分為五個(gè)層次，即基礎(chǔ)層、數(shù)據(jù)層、平臺(tái)層、應(yīng)用層和接入層。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用分層架構(gòu)技術(shù)，以功能特點(diǎn)劃分層次，以測(cè)繪應(yīng)急保障預(yù)案為導(dǎo)向，以實(shí)際業(yè)務(wù)需求細(xì)化平臺(tái)組件的顆粒度，采用標(biāo)準(zhǔn)化接口、組件化的結(jié)構(gòu)和分層架構(gòu)的設(shè)計(jì)來(lái)保證系統(tǒng)可擴(kuò)展性，可在基礎(chǔ)平臺(tái)上自行擴(kuò)展系統(tǒng)功能，總體構(gòu)架如圖1所示。

3.1 基礎(chǔ)層

基礎(chǔ)層包括硬件部分和軟件部分，分別是服務(wù)器設(shè)施、輸入/輸出設(shè)備、數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)施等，和保障運(yùn)行的操作系統(tǒng)、管理軟件等。信息化基礎(chǔ)設(shè)施為整個(gè)系統(tǒng)提供了良好的平臺(tái)保障，從系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、備份、高效管理和快速傳輸，提供了安全、高效和穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境。

3.2 數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層是系統(tǒng)的核心。除本系統(tǒng)自建的應(yīng)急數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)外，還使用了基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)、控制成果數(shù)據(jù)庫(kù)、原始影像數(shù)據(jù)庫(kù)、測(cè)繪檔案資料數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)急遙感數(shù)據(jù)庫(kù)、三維地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)、專題應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)和自治區(qū)公共服務(wù)平臺(tái)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)體系，借助各數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)及公共服務(wù)平臺(tái)提供的接口，進(jìn)行數(shù)據(jù)的提取及整合，為整個(gè)應(yīng)急系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)提供數(shù)據(jù)支撐。

3.3 平臺(tái)層

平臺(tái)層是系統(tǒng)使用的各數(shù)據(jù)庫(kù)的管理系統(tǒng)和自治區(qū)公共服務(wù)平臺(tái)和在此基礎(chǔ)上形成的處理、集成、管理、維護(hù)、更新、組織和發(fā)布平臺(tái)，以及二、三維開(kāi)發(fā)環(huán)境和管理工具等，構(gòu)成了地理信息系統(tǒng)運(yùn)行的底層技術(shù)支撐環(huán)境?；谛陆乩硇畔⒐卜?wù)平臺(tái)、ArcGIS二維平臺(tái)以及Skyline三維平臺(tái)開(kāi)發(fā)，是實(shí)現(xiàn)整個(gè)應(yīng)用的基礎(chǔ)和框架。

3.4 應(yīng)用層

該層建立在平臺(tái)層基礎(chǔ)之上，是三維地理信息與任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)，由測(cè)繪應(yīng)急保障決策子系統(tǒng)、應(yīng)急測(cè)繪保障指揮調(diào)度子系統(tǒng)、應(yīng)急保障儲(chǔ)備工作等組成。

3.5 接入層

該層建立在三維地理信息與任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)應(yīng)用的基礎(chǔ)之上，為黨委、政府及應(yīng)急相關(guān)部門提供接入服務(wù)。

4 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)

測(cè)繪應(yīng)急保障三維地理信息與任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)通過(guò)測(cè)繪應(yīng)急保障決策子系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)完成，實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)操作、基礎(chǔ)應(yīng)用、空間分析、地質(zhì)災(zāi)害、應(yīng)急指揮方案編制等功能模塊。是對(duì)DEM、三維模型、高分影像、無(wú)人機(jī)影像、地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)、空間矢量數(shù)據(jù)、二維地圖、專題統(tǒng)計(jì)等數(shù)據(jù)的高效整合、科學(xué)規(guī)劃及合理利用，由于采用了標(biāo)準(zhǔn)化接口和模塊化設(shè)計(jì)，從而使界面和功能分離，可以靈活定制化系統(tǒng)界面，新建的功能模塊可以靈活加入，保證了系統(tǒng)可擴(kuò)展性。

應(yīng)急測(cè)繪保障指揮調(diào)度子系統(tǒng)建設(shè)，由基礎(chǔ)層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)層和應(yīng)用層四部分組成?；赪eb服務(wù)的方式實(shí)現(xiàn)軟件功能和數(shù)據(jù)的重用，保證了系統(tǒng)安全，方便應(yīng)用程序集成?；谙到y(tǒng)提供的Web服務(wù)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急任務(wù)下達(dá)、接收及管理功能的應(yīng)急任務(wù)模塊;在線會(huì)商并提供態(tài)勢(shì)符號(hào)標(biāo)繪、應(yīng)急符號(hào)標(biāo)繪、快速出圖和會(huì)商方案管理等功能的應(yīng)急會(huì)商模塊;應(yīng)急設(shè)備及人員管理、位置監(jiān)控、軌跡跟蹤的位置監(jiān)控模塊;還有包括現(xiàn)場(chǎng)信息接入等依據(jù)實(shí)際需求定制化的功能服務(wù)模塊，保證了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和靈活性。

5 結(jié)論

測(cè)繪應(yīng)急保障三維地理信息與任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)讓新疆測(cè)繪應(yīng)急保障體系形成了一個(gè)整體，各類數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)急設(shè)備、應(yīng)急資源及應(yīng)急人員圍繞由系統(tǒng)構(gòu)建的指揮中心統(tǒng)一調(diào)度運(yùn)行，由系統(tǒng)提供的應(yīng)急指揮、輔助決策支持、人員裝備調(diào)度、應(yīng)急數(shù)據(jù)資源共享服務(wù)等一系列關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)行有目的、有計(jì)劃、有序的測(cè)繪應(yīng)急保障工作。在“塔什庫(kù)爾干縣地震”、“精河縣地震”、“葉城縣泥石流”等自然災(zāi)害的測(cè)繪應(yīng)急保障中，運(yùn)用該系統(tǒng)為各級(jí)黨委、政府、應(yīng)急辦和民政部門及時(shí)提供地理信息服務(wù)，為科學(xué)決策、搶險(xiǎn)救災(zāi)、災(zāi)情評(píng)估及災(zāi)后重建等提供有力支持，滿足各級(jí)黨委政府和相關(guān)部門的多方需求。

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