侯培 王喜 畢書平 周雪麗
(河南省地圖院,河南 鄭州 450008)
《河南省“十四五”自然資源保護和利用規劃》將“完善測繪地理信息應急保障體制機制”作為提升測繪地理信息服務水平的一項重要內容。而在自然災害頻發的今天,在新冠肺炎疫情等突發公共衛生事件的影響下,如何更加及時高效地掌握災情、疫情,滿足相關部門對地理信息空間信息的緊急需求,對保障人民生命財產安全意義重大。2021 年7 月,河南省特大暴雨災害給人民生命財產安全造成嚴重威脅,也為加快完善測繪地理信息應急保障體系敲響了警鐘。如何提升測繪地理信息應急服務水平是測繪地理信息部門值得思考的問題和研究的方向。
應急測繪任務在執行過程中通常存在時間緊迫、電力中斷、交通受阻、網絡和通信受阻等困難,工作條件因災情嚴重程度而受到不同程度的限制,而數據獲取、傳輸、處理、災情信息提取、災區專題圖制作、應急測繪信息產品分發與服務等各項環節任務量巨大,為了滿足應急響應的時效性,測繪地理信息部門通常采用“人海戰術”,加班加點開展工作,存在著工作相對被動、統籌規劃不足、及時性不夠等問題[1]。
一是與應急管理部門的融合程度不足。應急管理部門自2020 年起開展了全國第一次自然災害綜合風險普查,普查中人口、房屋、基礎設施、公共服務系統等重要承災體信息,在基礎地理信息數據中都有呈現,數據的更新維護、致災信息的普查、自然災害普查系統的開發等,都是測繪地理信息部門與應急管理部門工作可以融合的結合點。地理信息公共服務平臺(即“天地圖”)政務版、公眾版除提供脫密后的基礎地理信息數據外,還提供了API 開發接口,這些資源的推廣應用,需要測繪地理信息部門主動加強與應急管理部門的交流與合作。
二是應急測繪服務保障工作統籌度有待加強。應急測繪服務保障體系在運行中力量較為分散,應急測繪停留在“誰請求支援誰”的層面,各類應急測繪資源缺乏合理調度,“資源既多又少”的矛盾突出。重大災害發生時,應急響應、搶險救援、恢復重建等不同階段,對應急測繪有不同的需求。因此,在應急測繪任務規劃時要統籌考量,制定合理的應急測繪方案,使數據的收集和分發基于統一的平臺,使人員、設備各項資源得到有效、充分利用[1]。
三是應急測繪設備性能有待提高。高性能應急測繪裝備是保證應急測繪任務高效執行的基礎。測繪地理信息部門現有的生產裝備面對的是日常性基礎測繪需求,以“精準”為目標,在成果實現上具有環節多、質量控制嚴密、精度高、時間長的特點,其數據處理和產品生產效率難以滿足應急測繪對測繪成果的緊急需求,任務執行效率難以滿足應急救援的時效性需求[1]。
四是應急測繪成果在服務普通民眾方面推廣度不高。目前應急測繪提供的航天和航空遙感影像、災區專題地圖等多用于輔助政府決策,通過網絡在公眾服務平臺上發布的用于輔助民眾避險自救、尋找求救聯絡定位點信息等內容工作有待加強。另外,發布的服務信息獲取不方便、展現形式不夠直觀、發布服務不夠及時、民眾使用率不高也是應急測繪服務需要改進的方面。
完善當前應急測繪服務保障體系,達到應對突發自然災害、事故災難、公共衛生事件時具有快速反應機制與能力。
一方面,應急測繪指揮體系需要具有掌控全局、快速調配的能力,需要構建起各類多源異構應急測繪信息資源與任務之間復雜的匹配映射關系,實現測繪地理信息資源的應急模式快速調度與任務規劃,進而保證多項設備及時安全地進入應急工作狀態。
另一方面,應將各類應急測繪數據和專題數據進行統籌,將應急測繪“點對點”模式優化到“以點匯面”模式,使應急測繪獲取的遙感影像、視頻、專題地圖成果、各類受災信息、救援物資信息、數據分析成果等基于“一個平臺”,統籌到“一張圖”上,進而保障決策群體和救援隊伍及時、全面地掌握受災地區各類信息,使應急測繪成果災中可用、災后可研。
自然災害通常難以預測、發展迅速,因此快速高效是應急測繪的主要特征之一,也要求應急測繪保障體系具有快速響應的能力。
一是能在第一時間從數據庫中調出受災區域內的各類地圖、數據、影像等資料,對交通能力、周邊應急能力、測繪資源、救災物資等進行快速而有效的分析,得出應急測繪方案。
二是要有快速的數據獲取和處理能力,從提高設備先進性方面快速獲取和處理測繪應急成果,能對受災影響范圍、受災影響人口、交通基礎設施毀壞程度等進行快速獲取和分析,并在多種空間維度上進行形象展示,為決策者制定救援方案和公眾避險自救提供快速有效的測繪數據保障。
國家應急測繪保障能力建設項目于2021 年12 月通過竣工驗收,這標志著我國應急測繪保障體系已初步形成,而對于省級及其以下層面的測繪應急保障總體設計還需要進一步完善。
測繪應急保障體系的總體設計是在現有地理信息公共服務平臺數據服務的基礎上,以數據的快速傳輸和存儲為前提,根據突發災害的應急需求,集成遙感、地理信息、網絡云服務、地圖制圖等測繪地理信息技術,建立一套數據快速獲取、處理、提供服務成果的應急體系[2],總體框架如圖1 所示。

圖1 應急測繪服務保障體系總體框架
以地理信息公共服務平臺數據為基礎,建立有關部門共同參與、各司其責的數據交換、維護、更新長效工作機制,對基礎地理信息和專業部門的風險隱患、防護目標、隊伍、物資等數據進行地理信息空間化整合處理,建立應急信息資源“一張圖”[3]。如以行政區劃為基本單元,將省、市、縣災害頻發易發地區分布信息、應急物資分布信息等統一整合于應急基礎數據庫,經可視化處理后展示在“天地圖”平臺上。
災害發生后,應急測繪獲取的衛星影像、無人機影像、視頻、專題數據、受災分布信息等數據經可視化處理后在“天地圖”平臺上進行展示,并根據災害的變化情況進行實時更新。如在2021 年7 月的河南特大暴雨災害中,利用“天地圖·河南”平臺制作的暴雨應急專題(如圖2 所示),及時發布鄭州、安陽、周口、商丘等受災市的災情信息,為應急指揮提供精準的地理位置服務,輔助公眾避險和自救。在2021 年8 月的鄭州新冠肺炎疫情防控中,在“天地圖·河南”上發布疫情防控專題(如圖3 所示),在公眾版地理信息數據的基礎上疊加核酸檢測定點醫院和封控區、中風險地區專題數據,為公眾獲取疫情防控資源和防控范圍的地理空間位置信息提供了直觀、便捷的渠道,為做好個人防護提供了便捷服務。

圖2 基于“天地圖·河南”發布暴雨受災信息數據

圖3 基于“天地圖·河南”發布疫情防控專題
要配備高新技術裝備,更好地滿足應急救災工作需求。如無人機搭載多類型傳感器集成設備、云存儲和云計算設備、快速出圖軟件、高性能打印機等,為數據的快速獲取、處理和服務,提供堅實的應急軟硬件保障。
在應急測繪分發服務和應急測繪地理信息資源共享系統方面加強研發力度。以“天地圖”基礎數據與應急所需的POI(興趣點)、受災區域面等構成的數據庫系統為基礎,研發高效、直觀、易操作的應急應用系統和軟件,提升應急平臺智能輔助指揮決策等功能,并保障各部門共享節點之間聯通共享。
推廣“天地圖”移動端服務對拓展應急測繪服務應用廣度意義重大。一方面政府可以通過移動端實時定位獲取大數據,并從“天地圖”獲取空間位置信息以便開展救援;另一方面方便民眾通過手機實時采集上傳災情信息,同時利用獲取的公眾信息資源實施避險自救。
如在2021 年7 月的鄭州特大暴雨災害中緊急研發上線的暴雨災情信息采集系統(如圖4 所示),調用“天地圖·河南”公眾版地理信息數據,為基層社區和民眾提供災情信息采集上報端口,為應急指揮決策部門和公眾實時掌握災情拓展了信息渠道。

圖4 “天地圖”暴雨災情信息采集系統
要加強日常衛星影像、航空遙感影像、各種比例尺的基礎地理信息數據的更新和維護,利用快速出圖系統,建立完善的應急專題圖的制圖表達模板。在接到應急測繪保障用圖需求時,可實現指定空間位置的專題影像圖或應急要素專題圖的快速制作和輸出。快速出圖系統流程如圖5 所示[4]。

圖5 快速出圖系統流程
利用數據庫技術,將基礎數據庫、基礎地理信息圖件、專題地圖數據和圖件、政務用圖、應急保障歷史用圖等地理信息資源進行整合入庫,實現電腦快速查詢、瀏覽,緊急調用時,簡化審批手續,快速為測繪應急保障提供現有測繪地理信息數據和地圖資料。
河南省已將完善測繪地理信息應急保障服務納入《河南省“十四五”基礎測繪規劃》,而隨著網絡信息化進程的不斷加速,測繪地理信息系統應不斷完善應急測繪保障服務統籌協作機制,不斷創新技術體系,為應急指揮、民眾自救、災后重建等提供高效、堅實的測繪地理信息支撐。