淺談GIS在烏魯木齊縣應急管理信息平臺建設中的應用

沈冰艦

（新疆維吾爾自治區煤田地質局綜合地質勘查隊，新疆 烏魯木齊 830000）

0.引言

應急管理是國家治理體系和治理能力的重要組成部分，承擔防范化解重大安全風險、及時應對處置各類災害事故的重要職責，擔負保護人民群眾生命財產安全和維護社會穩定的重要使命。就目前我國的現實狀況來看，應急管理的重點關注對象是大城市的突發災害事件，中小城市尤其是縣級市由于各種原因尚處于專業單一、力量分散的地帶。據統計，烏魯木齊縣下轄三鄉三鎮兩個管委會均存在水災、火災、地質災害、氣象災害、地震等災害，權限涉及災害種類多，影響后果范圍大，尤其是烏魯木齊縣位于北天山地震帶，地震災害突出，僅2013 年就發生了2 次5 級地震[1]，對人民群眾的生命財產造成了很大的影響。在這種嚴峻的形勢下，將地理信息與應急管理工作相結合，通過GIS 系統等高新技術建設應急管理地理信息平臺，將為防災減災和應對突發公共事件的指揮和決策提供技術支撐，進一步優化整合各類科技資源，推進應急管理科技自主創新，提高應急管理的科學化、專業化、智能化、精細化。

采用GIS、RS、GPS、通信、計算機網絡及數據庫等信息技術，基于成熟的商用GIS 平臺、數據庫管理平臺，組織、整合地理信息資源和應急專題數據，并在此基礎上進行烏魯木齊縣應急管理信息平臺開發，實現信息收集與整理、數據清洗及入庫，信息存儲與管理，為突發應急事件處置、應急資源管理、監測預警、應急救援及指揮調度等提供空間信息服務和輔助決策支持[2]。

1.現狀分析

1.1 烏魯木齊縣應急管理現狀

烏魯木齊縣應急管理機構健全，責任體系已經基本形成，把加強應急管理提高預防和處置突發公共事件的能力，也全面納入到履行政府職能、增強公共服務能力、構建和諧社會的重要內容。

目前，縣應急管理工作存在的主要問題：觀念不夠新，應急管理工作上臺階的難度較大。（1）部分單位負責人存在“輕事前預防，重事后擺平”的思想。（2）部分干部主動防范意識不強，工作被動應付。（3）部分群眾存在“碰到了再說”的僥幸心理。群眾應急知識缺乏，自救互救能力不高，甚至簡單的避險自救能力都沒有。

1.2 需求分析

為了滿足應急管理工作的快速反應需求，提升政府應急管理工作水平，填補應急管理系統的空白，有效解決海量地理信息數據及應急專題數據的高效組織管理和集成，確保建設的應急管理信息平臺系統功能符合的應急管理工作中應急資源管理、應急事件處置及輔助決策等功能的實際需求，對應急管理平臺的實際需求進行調研分析，包括地理信息數據支撐需求、系統功能需求及其他非功能性需求三方面。

2.應急管理信息平臺中GIS 的應用

將新技術應用到搶險救災中一直是國家鼓勵的發展方向，最近幾年，“3S”技術（GIS、GPS、RS）應用于災害的防治、調查、監測、應急、廣播等技術優勢得到了廣泛認可[3]。GIS 作為當前高科技發展的產物，集圖形圖像與屬性數據管理、處理、分析、輸入、輸出等功能為一體，是當前地質災害預測與評價的強有力的工具。在數據支撐需求方面，需要通過有機集成、高效提供應急工作所需的地理信息和專題信息資源，構建應急信息“大集中”的“一張圖”，幫助應急管理工作走出了以往信息匯集困難、速度慢，分析整理難度高，信息展示形式單一和抽象、不直觀的困境，為應急管理地理信息平臺上的各種GIS 應用提供數據支撐。應急信息管理平臺為保證多源、多尺度空間數據的統一和疊加要求，并為以后的GPS 跟蹤定位等擴展應用提供便利，應急管理信息平臺數據的建設應用提供便利，應急平臺數據的建設的采用統一的數字基礎。

2.1 管理信息平臺的功能

基于GIS 基礎上的應急管理信息平臺系統，將所有應急資源進行集成和綜合應用，提供各類應急信息，幫助使用者進行應急指揮。應急管理信息平臺具備地圖展示、綜合查詢、量算工具、資源調度、專業分析、信息標繪及地圖工具等功能模塊，為應急指揮機構的應急決策提供專題數據查詢、突發事件管理等輔助支持[4]。

2.1.1 地圖瀏覽

應急管理信息平臺系統中有三種電子地理底圖：矢量電子地圖、遙感影像電子地圖及高程暈渲電子地圖。可進行三種電子地圖的瀏覽，并可進行不同地理底圖之間的切換、放大、縮小、旋轉等操作。

2.1.2 綜合查詢

地名查詢：對轄區范圍內所有地名、興趣點的搜索查詢、定位和信息展示。在突發應急事件發生時，通過該功能進行事發地的初步定位。用戶輸入地名，低筒模糊查詢地名地址庫，找到匹配地名，并在地圖上以相應符號標記出來。

應急資源的管理與查詢：提供應急專題數據的空間信息及屬性信息的查詢功能，對應急專題資源進行定位和信息展示。可通過空間位置選擇應急資源進行屬性查詢，也可通過輸入關鍵字進行模糊匹配查詢要素的屬性。還可查詢應急事件發生地的周邊資源查詢，對周邊的應急救援物資、救援隊伍、危險源、重點防護目標等進行查詢。為應急工作管理者和決策者提供詳盡的應急資源信息。

行政區內各種要素自動統計匯總：按照村、鄉、縣等行政區域查詢時，可自動匯總統計行政區內涉及的各種安全要素，如查詢村的基本信息時，可快速統計出該村界線內的人員統計數據、人員密集場所數量及名稱、風險點數量及名稱、地質災害點數量及名稱、應急物資數量及名稱、救援力量數量、應急避難場所數量及名稱。

2.1.3 量算功能

可在電子地圖上對距離、角度及面積進行量算。

2.1.4 資源調度

根據應急事件發生的地點，通過路徑分析等功能選擇最優路徑配置方案，同時將應急救援物資、救援隊伍及救援車輛等資源的分布狀況在電子地圖上展示出來，供應急救援的決策者進行資源的調度和指揮，以便第一時間到達救援現場。

2.1.5 信息標繪

在電子地圖上，信息標繪工具可完成簡單的位置、路線、區域標繪，并可進行行進路線、作戰態勢等標繪。

2.1.6 專業分析

當應急事件突然發生時，在應急救援過程中通過GIS 的空間分析能力[5]，提供空間分析決策，輔助指揮救援工作。應急管理信息平臺著重在于專業分析功能，專業分析功能包含兩個分析（緩沖區分析、最短路徑分析）。當應急事件突然發生時，在應急救援過程中通過GIS 的空間分析能力，提供空間分析決策，輔助指揮救援工作。

（1）緩沖區分析：以點、線或面實體為基礎，以某一范圍內的寬度為緩沖區，在周邊自動建立起緩沖區多邊形，可在此緩沖區范圍內查詢分析所處其中的應急專題要素。通過該功能可對事件的影像范圍進行評估，可分析救援物資及救援量的分布等，幫助決策者科學合理進行指揮調度。

（2）最短路徑分析：以點對點的方式，通過路網數據，結合最短路分析模型，將應急事件發生地和救授力量、救援物資等之間的最短、快路徑結果分析出來，并在電子地圖上展示，分析出最佳救援路徑，應急救援工作快速、合理開展。

2.1.7 模擬洪水淹沒區范圍

烏魯木齊縣境內共有兩大主要河流，即：烏魯木齊河全長214 公里，其中：在烏魯木齊縣境內140 公里，途經后峽、大西溝水庫、石門子渠道進入烏拉泊水庫；板房溝河全長40 余公里，順山前沖積扇流入烏拉泊水庫。依據《烏魯木齊市防洪規劃（修編）報告》（2014 年7月）批復稿，將烏魯木齊市受洪水威脅的區域分為四個片區，主要為中心城區、烏魯木齊縣、達坂城區及甘泉堡經濟開發區四個區域。每年2 月20 日至4 月20 日為春洪汛期；6 月20 日至8 月20 日為夏洪汛期。洪澇災害危害著人民的生命和財產安全。

以數字高程模型（DEM）為基礎，在給定水位數據信息情況下，利用GIS 強大的空間分析功能，對洪水災害發生時的淹沒區范圍進行計算，對洪水重點在還去預先獲知洪水淹沒范圍以及水位等情況，為轉移居民與財產、降低災害損失以及指導居民生產生活等方面提供決策性的指導，烏魯木齊縣高程模型模擬洪水淹沒區和淹沒范圍。

2.2 基于GIS 的應急管理的應用

2.2.1 統一監測監控

基于二、三維GIS 結合應用，構建日常一體化的監測監控預警作用。實現不同區域視頻監控及傳感器檢測的統一接入管理，實時檢測監控重點監測地區的數據及監控畫面，并將監測管理，滿足應急管理信息的需求。使用者對重點部位進行實時監控，不僅可以直觀記錄重點部位的實時情況，為管理決策提供依據，還可以防范安全隱患，做到防患于未然。

2.2.2 預測預警分析

使用GIS 的多維形式，模擬預測模型和風險量化管理。當應急事件突然發生時，在應急救援過程中通過GIS 的空間分析能力，提供空間分析決策，輔助指揮救援工作。平臺根據風險點、潛在風險點等專業預測預警信息，進行預測可能發生的次生、衍生事件。確定事件可能的影響范圍、影響方式、持續的時間和危害的程度等，綜合形成預警信息，輔助領導決策。

2.2.3 智能化應急指揮調度

結合統一監測監控、預測模型智能化分析、最短路徑分析等相關功能，實現智能化應急指揮調度，包括從信息平臺中調取應急預案、救援隊伍、救援物資等相關救援信息。同時提供GPS 救災路線、撤退路線等數據信息，為應急決策提供智能化的輔助作。

2.2.4 科學應急統計分析

管理信息平臺內含海量數據，大量數據在數據庫存儲，基于GIS 的應急綜合統計分析和應急事件評估，統計突發事件等信息分類并進行匯總。進一步達到資料整合與資源共享的能力。自動生成多顏色和多形式的統計圖形，如：餅狀圖、柱形圖、點狀圖等等，簡單直觀地描繪數據的情況，從而做到資源最優化分配等。

3.結論與建議

3.1 結論

應急管理是政府的一項重要工作，其信息化建設具有重要的意義，采用GIS、RS、空間數據庫、分布式網絡等信息技術，構建烏魯木齊縣應急管理信息平臺，系統平臺建設目標明確，在平臺內構建完備的應急響應防治體系進行科學有效的救災資源管理、物資分布、災害評價、監測、預警和及時的災害信息發布。平臺對降低災害對人民群眾生命財產損害、減少對生態地質環境破壞，意義十分重大。該項目的建設是必要的、可行的。

3.2 建議

經過本平臺的建設，雖然基本滿足了烏魯木齊縣應急管理工作對信息化的需求，但有些方面仍需改進：應急地理信息資源種類及內容上有待補充和完善，數據更新機制上有待完善；系統功能上，本系統目前重點關注了應急準備及應急響應階段的功能，在風險評估及災后重建方面有所欠缺。在后續運行過程中，還需不斷豐富數據種類及內容、完善系統功能、提升技術水平，更好地滿足應急管理對地理信息的需求，切實提高政府的應急管理工作水平。