城市應急管理中GIS技術的應用研究

趙春霞

摘要：傳統方法在城市應急管理中對于突發事件的響應時間較長，為此提出城市應急管理中GIS技術的應用研究。利用無線傳感裝置采集到城市突發事件數據信息，以層次分析法對突發事件信息進行分析，計算城市突發事件發生概率，利用GIS技術建立城市應急空間坐標軸，當突發事件發生概率超過50%，通過在立城市應急空間坐標軸中安裝的報警器發出預警，確定城市突發事件發生地點，采取相應管理措施。經實驗分析，設計方法對于城市突發事件的響應時間短于傳統方法。

關鍵詞：城市應急管理GIS技術無線傳感裝置突發事件

中圖分類號：TP311.52文獻標識碼：A文章編號：1672-3791（2022）04（a）-0000-00

Research on the Application of GIS Technology in Urban Emergency Management

ZHAO Chunxia

（School of Information Technology， Henan University of Chinese Medicine， Zhengzhou， HenanProvince， 450046China）

Abstract：Traditional methods have a long response time to emergencies in urban emergency management. For this reason， the application research of GIS technology in urban emergency management is proposed. Use wireless sensor devices to collect urban emergencies data information， analyze emergencies information with analytic hierarchy process， calculate the probability of urban emergencies， use GIS technology to establish urban emergency space coordinate axis， when the probability of emergencies occurs More than 50%， through the alarm installed in the coordinate axis of the Licheng emergency space， the alarm is issued to determine the location of the urban emergency and take corresponding management measures. After experimental analysis， the design method has a shorter response time to urban emergencies than the traditional method.

Key Words：Urban emergency management; GIS technology; Wireless sensor device; Emergencies

隨著城市化和市場化進程的不斷加快，城市應急管理逐漸受到當地政府和社會的重視，絕大多數地區已經形成了比較完善的城市應急管理機制和體系，針對城市突發事件的發生進行預測、分析、響應和處理，以此將城市突發事件造成的社會損失降到最低[1]。相關學者針對城市突發事件的特征，提出了城市應急管理方法，在城市應急管理中采用一些現代化信息技術，比如無線通信技術、大數據技術等，利用現代化信息技術對城市突發事件進行分析，雖然取得了一定的應用效果，但是現有的城市應急管理方法對于突發事件的響應不夠及時，響應時間比較長，已經無法滿足城市應急管理需求，為此提出城市應急管理中GIS技術的應用研究。

1基于GIS技術的城市應急管理方法

1.1城市突發事件數據采集

根據城市規劃圖紙以及資料，對無線傳感裝置的安裝進行布局，針對城市給排水突發事件數據采集，采用HSERF/ASF454型號遠紅外無線傳感器，將其安裝在城市給排水管道口處，每隔1000m布置一個遠紅外無線傳感器，利用遠紅外影像探頭采集到城市給排水管道圖像數據[2]。針對城市地質災害突發事件數據的采集，采用SHFAI/AS2F5A型號無線傳感器，在城市容易發生地質災害的區域安裝該無線傳感器，采集到地質數據信息。將三種無線傳感器采集到的城市突發事件數據信息分別存儲到TXXT1文件夾、TXXT2文件夾、TXXT3文件夾中，為后續城市突發事件概率分析及定位提供數據基礎[3]。

1.2城市突發事件概率分析

將采集到的城市突發事件中無效數據、殘缺數據以及重復數據進行刪除，減少計算量，采用層次分析法對城市突發事件發生概率進行預測分析。對于每種城市突發事件設置一個閾值，以城市火災突發事件數據為例，假設城市火災突發事件的數據集為 ，火災突發事件發生需要一定條件，比如煙霧濃度，當某區域煙霧濃度超過標準時，說明該區域極有可能存在火災隱患，引發火災突發事件的發生，假設火災突發事件中煙霧濃度閾值為 ，則火災突發事件的發生概率用公式表示如下：

N（G）=∑_（n=1）?（y_n-S）/S（1）

公式（1）中， 表示火災突發事件的概率; 表示城市火災突發事件數據集 中第 個數據;y_n表示該區域火災煙霧濃度。利用上述公式計算出城市火災突發事件的概率，設置城市給排水突發事件閾值和城市地質災害突發事件閾值，計算出城市給排水突發事件發生概率和城市地質災害突發事件發生概率[4]。

1.3基于GIS技術的城市突發事件定位及應急管理

分析完城市突發事件發生概率后，利用GIS技術對城市突發事件發生位置進行定位，其應用過程如下：首先將城市給排水管道、消防布局以及城市地質等數據信息上傳到GIS中，在GIS中對所有城市應急管理的設備、地點、設施等進行定義，建立城市應急管理數據庫。將城市應急數據進行存儲[5]。

在GIS中建立城市應急空間坐標軸，將所有數據信息在建立的城市應急空間坐標軸中標注空間地理信息，并且還在基于GIS的城市應急空間坐標環境中安裝報警器，根據計算到的城市突發事件發生概率，進行城市應急預警[6]。當計算到的城市突發事件發生概率超過50%時，基于GIS的城市應急空間坐標軸上的報警器就會發生警報，報警器的紅色信號燈就會亮起，在基于GIS的城市應急空間坐標上進行顯示，根據警報發出的位置確定城市突發事件發生的位置，根據實際情況采取相應的應急管理措施，以此完成基于GIS的城市應急管理，進而實現了城市應急管理中GIS技術的應用。

2實驗論證分析

為了驗證設計方法的有效性，以某城市給排水管道為實驗對象，該城市給排水管道共2 430個，給排水管道使用時間比較長，部分給排水管道已經出現老化現象，經常出現漏水、爆管等城市突發事件，利用此次設計方法與傳統方法對該城市給排水突發事件進行應急管理。

結合該城市給排水管道布局特點，設置了200個數據采集點，每個突發事件數據采集點處安裝一個無線傳感裝置，將無線傳感裝置的數據掃描時間設定為0.15 ns，掃描周期設定為0.25 ns，掃描模式設置為自動掃描模式，數據掃描頻率設定為3.45GHz。將報警器的電源電壓無線傳感器共采集到2 000個數據樣本，經過數據處理后的數據數量為126.42 GB。在該城市給排水管道環境中還安裝了200個報警器，實驗中共發生了54次突發事件，報警器發出警報54次，利用GIS技術對突發事件的定位分析，具體情況如下表所示。

基于GIS技術的城市應急管理方法的應用針對每一個突發事件進行了精準定位，并且采取相應的管理措施，實驗共維修城市給排水管道15次，更換城市給排水管道25次，疏通城市給排水管道14次。為了進一步驗證設計方法的可靠性，利用GSFH軟件記錄每一次突發事件的響應時間，抽取8次突發事件的響應時間為兩種城市應急管理方式對比的數據依據，數據如表2所示。

由表2可知，設計方法對于城市突發事件的響應時間比較短，說明GIS技術的應用能夠快速定位到城市突發事件的發生位置，節省了城市突發事件發生位置定位時間。

3結語

此次針對城市應急管理需求，以及城市突發事件的特征，應用GIS技術設計了一種新的城市應急管理方法，并通過實證分析論證了該方法的有效性和可靠性，對提高城市應急管理質量、減少城市突發事件造成的經濟損失和社會損失，以及維護城市治安等具有重要的現實意義，還對GIS技術在城市應急管理中的應用具有一定的推廣作用。此次提出的基于GIS技術的城市應急管理方法可能存在一些不足之處，尚未在城市應急管理中進行大量實踐應用，今后仍會在城市應急管理方面進行深層次探究，逐漸完善和優化基于GIS技術的城市應急管理方法，為城市應急管理提供理論依據。

參考文獻

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