GIS在地震及其他防災(zāi)系統(tǒng)中的應(yīng)用
左俊健
地震應(yīng)急事件的處置過(guò)程是一個(gè)需要社會(huì)多方協(xié)同工作的過(guò)程，涉及到不同團(tuán)體、不同單位之間各類信息的采集、交換、處理和發(fā)布。分屬不同單位的不同基礎(chǔ)平臺(tái)、不同結(jié)構(gòu)的信息系統(tǒng)，它們?cè)诟髯元?dú)立、互不干擾的前提下實(shí)現(xiàn)信息的有效集成和互聯(lián)互通，這是地震應(yīng)急搜救技術(shù)服務(wù)系統(tǒng)能夠持續(xù)高效運(yùn)行的重要保證。最近，針對(duì)地理信息系統(tǒng)在其中所起的作用，記者采訪了北京超圖軟件專用軟件事業(yè)部總監(jiān)左俊健。
超圖軟件地圖影像
空間信息是各種信息集成融合的天然紐帶
記者：左總您好，首先請(qǐng)您談一下，在地震應(yīng)急搜救中，如何更好地發(fā)揮地理信息系統(tǒng)的作用？
左俊?。?/STRONG>在地震應(yīng)急搜救中，空間信息非常關(guān)鍵，它是各種信息集成融合的天然紐帶。GIS系統(tǒng)既能用于信息展現(xiàn)，也能用于信息關(guān)聯(lián)和融合，是建立信息服務(wù)的基礎(chǔ)軟件平臺(tái)。為了更好地實(shí)現(xiàn)異構(gòu)信息系統(tǒng)的無(wú)縫集成，增強(qiáng)總體架構(gòu)的業(yè)務(wù)敏捷性，降低系統(tǒng)擴(kuò)充和重構(gòu)成本，避免基礎(chǔ)信息支撐的重復(fù)建設(shè)，提高對(duì)空間、非空間數(shù)據(jù)的使用效率，該系統(tǒng)應(yīng)用了Service GIS技術(shù)，搭建了用于地震應(yīng)急救援的空間信息共享與服務(wù)系統(tǒng)。
該系統(tǒng)將作為整個(gè)地震應(yīng)急搜救響應(yīng)技術(shù)服務(wù)系統(tǒng)的一個(gè)基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施進(jìn)行建設(shè)，由此可以實(shí)現(xiàn)地理空間服務(wù)和其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)的靈活集成與有效聚合，從而可以定制并擴(kuò)展面向地震應(yīng)急搜救的各類信息服務(wù)，包括地震應(yīng)急搜救基礎(chǔ)地圖服務(wù)、地震災(zāi)情空間查詢服務(wù)、地震災(zāi)害數(shù)據(jù)采集服務(wù)等多種信息服務(wù)。
這里強(qiáng)調(diào)以全功能的GIS服務(wù)為基礎(chǔ)，同時(shí)涵蓋了應(yīng)急搜救業(yè)務(wù)相關(guān)的諸多服務(wù)，這包括空間數(shù)據(jù)管理、二維可視化、三維可視化、地圖在線編輯和各類應(yīng)急搜救分析模型和處理等。
記者：Service GIS的核心內(nèi)容是什么？
左俊健：Service GIS是按照面向服務(wù)的體系架構(gòu)（SOA）標(biāo)準(zhǔn)，基于共相式GIS內(nèi)核構(gòu)建的，服務(wù)端支持標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)的定制、擴(kuò)展與聚合，運(yùn)行開(kāi)發(fā)環(huán)境支持多種操作系統(tǒng)（Windows系列、Linux、Unix）和多種開(kāi)發(fā)平臺(tái)（.Net和JavaEE），客戶端支持多類應(yīng)用軟件(包括移動(dòng)嵌入式軟件客戶端、網(wǎng)絡(luò)瀏覽器、桌面應(yīng)用軟件、空間三維可視化終端）的GIS軟件體系。
Service GIS可以提供開(kāi)放的、易于定制和擴(kuò)充的、可復(fù)用和聚合的地理空間信息服務(wù)，具備很強(qiáng)的兼容性、適應(yīng)性和業(yè)務(wù)敏捷性，能為地震應(yīng)急搜求服務(wù)系統(tǒng)提供一個(gè)理想的架構(gòu)體系。
地震應(yīng)急搜救全景三維平臺(tái)
記者：地震應(yīng)急搜救全景三維平臺(tái)的應(yīng)用有什么重要意義？
左俊健：應(yīng)急搜救全球全景多維平臺(tái)是Services GIS體系中重要的客戶端，基于球面模型開(kāi)發(fā)，以應(yīng)急搜救數(shù)據(jù)和服務(wù)的集成為目標(biāo)，在融合全球多時(shí)相多尺度多源海量空間數(shù)據(jù)和板塊活動(dòng)層、地震斷裂帶等專業(yè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)地表達(dá)各地地震災(zāi)情狀況和信息處理結(jié)果，為各級(jí)單位和領(lǐng)導(dǎo)提供決策依據(jù)。
記者：地震災(zāi)情信息處理包括哪些內(nèi)容？
左俊健：包括的內(nèi)容非常豐富，通過(guò)信息采集和數(shù)據(jù)交換得到的多源數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)到系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心中，通過(guò)空間數(shù)據(jù)分析和壓縮技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、聯(lián)機(jī)分析技術(shù)對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)和收集到的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類管理、轉(zhuǎn)換處理，并通過(guò)數(shù)據(jù)總結(jié)、信息聚類、模型分析等操作為生成信息報(bào)告產(chǎn)品提供服務(wù)。主要有四大功能：
一是移動(dòng)目標(biāo)實(shí)時(shí)監(jiān)控，即實(shí)時(shí)監(jiān)控野外單兵、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)施，各類應(yīng)急資源分布等信息，同時(shí)與圖像、通信等設(shè)備整合，調(diào)度各類資源。
二是多源災(zāi)情信息接收，包括應(yīng)急搜救移動(dòng)信息接收、圖像信息接收、影像信息接收等。
三是應(yīng)急模型處理和分析，包括突發(fā)災(zāi)害事件信息識(shí)別與模型、綜合預(yù)測(cè)預(yù)警模型( 地震危害影響分析模型、通信狀況分析模型、交通狀況分析模型、通信設(shè)備部署分析模型、衍生次生災(zāi)害預(yù)警模型、人群疏散避難模型 )、智能研判模型、評(píng)估模型等。
四是災(zāi)情判定與響應(yīng)，包括指揮過(guò)程中的災(zāi)情會(huì)商和響應(yīng)。使用者通過(guò)在平面或三維電子地圖上繪制各種有特殊含義的符號(hào)來(lái)展示計(jì)劃和決策信息。主要功能包括地震符號(hào)的制作和管理、地震應(yīng)急預(yù)案的制作、地震會(huì)商電子白板、地震應(yīng)急處置過(guò)程的動(dòng)畫(huà)展示、時(shí)空信息的時(shí)序展示、受災(zāi)范圍判定、受災(zāi)人口判定、重點(diǎn)影響目標(biāo)判定、響應(yīng)輔助方案等。
記者：災(zāi)情信息經(jīng)過(guò)系統(tǒng)處理后，會(huì)產(chǎn)生什么結(jié)果？
左俊?。?/STRONG>結(jié)果就是災(zāi)情信息服務(wù)產(chǎn)品?；谛畔⑻幚砗头治龅慕Y(jié)果，經(jīng)各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)決策后，最終形成內(nèi)部的應(yīng)急救援方案，上報(bào)上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和各級(jí)委辦局，功能包括災(zāi)情檢索、決策上報(bào)、資料下載、交換服務(wù)等功能。
信息服務(wù)系統(tǒng)可提供的產(chǎn)品有：災(zāi)情規(guī)模初步判定與震區(qū)基本情況報(bào)告、基于衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的災(zāi)情快速評(píng)估報(bào)告、基于信息報(bào)送人員的快速災(zāi)情報(bào)告、地震現(xiàn)場(chǎng)可視化災(zāi)情信息展示、基于互聯(lián)網(wǎng)資源的災(zāi)情與社情報(bào)告、地震災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)決策綜合報(bào)告和特定地震公眾服務(wù)信息。
記者：災(zāi)情信息通過(guò)哪些途徑發(fā)布？
左俊?。?/STRONG>發(fā)布途徑很多。首先，將地震會(huì)商結(jié)果通過(guò)網(wǎng)頁(yè)、網(wǎng)絡(luò)地圖和Web服務(wù)等形式向應(yīng)急指揮機(jī)構(gòu)、應(yīng)急參與單位和公眾發(fā)布。系統(tǒng)可以分別通過(guò)公網(wǎng)和專網(wǎng)訪問(wèn)，通過(guò)應(yīng)急搜救服務(wù)體系的各個(gè)接口，可以快速通過(guò)服務(wù)的形式嵌入到其他系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)信息的自動(dòng)分發(fā)，完成包括災(zāi)情統(tǒng)計(jì)信息發(fā)布，各類專題圖、統(tǒng)計(jì)圖的制作，災(zāi)情預(yù)報(bào)，災(zāi)情查詢，災(zāi)情顯示等功能。
抗震救災(zāi)輔助信息系統(tǒng)
記者：在本次大地震中，超圖軟件具體提供了哪些支持？
左俊?。?/STRONG>在汶川大地震中，超圖軟件制作了“抗震救災(zāi)輔助分析信息系統(tǒng)”，為各相關(guān)部門(mén)提供以空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的多方面的信息支持。系統(tǒng)主要提供以下五個(gè)方面的支持：
一是基本信息查詢。為了使救援部隊(duì)指戰(zhàn)員快速了解災(zāi)區(qū)的城市、村莊、道路的空間位置，系統(tǒng)提供地圖顯示、地名查詢、距離測(cè)算、面積測(cè)算等功能，使指戰(zhàn)員可以快速獲取災(zāi)情所在地、部隊(duì)距離災(zāi)區(qū)的距離、受災(zāi)面積等等信息，以便快速做出行動(dòng)決策。
二是地震專題顯示。顯示查詢震源、受災(zāi)地區(qū)人口分布（包括城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)人口，老年、青壯年和未成年人口的比例）、受災(zāi)地區(qū)人員傷亡情況。
三是救災(zāi)信息管理。地震災(zāi)情標(biāo)繪：在地圖上標(biāo)注震源、受災(zāi)范圍、坍塌房屋、坍塌橋梁、坍塌建筑物、山體滑坡、泥石流、斷路、斷橋、受損基站等災(zāi)情信息。具體內(nèi)容包括救援狀況標(biāo)繪：救援目標(biāo)、避難場(chǎng)所、疏散地域；救援隊(duì)伍標(biāo)繪：標(biāo)注指揮所、人員、部隊(duì)單位、集結(jié)地域、車(chē)輛、直升機(jī)、運(yùn)輸飛機(jī)、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、武警部隊(duì)；救援行動(dòng)標(biāo)繪：標(biāo)繪人員疏散、部隊(duì)行進(jìn)路線和方向。
四是災(zāi)情空間查詢。在限定的圓形或多邊形范圍內(nèi)查詢救災(zāi)信息并分類顯示，同時(shí)統(tǒng)計(jì)該區(qū)域內(nèi)的人口。
五是救援路線分析。實(shí)時(shí)分析出救援部隊(duì)由某一空間位置到救援目標(biāo)的最短路線，并提示行進(jìn)步驟和方法。
沿海農(nóng)村住房防災(zāi)信息系統(tǒng)
記者：在應(yīng)對(duì)沿海災(zāi)害天氣方面，超圖軟件開(kāi)發(fā)了哪些防災(zāi)軟件？
左俊?。?/STRONG>超圖軟件的地理信息系統(tǒng)是一個(gè)基礎(chǔ)平臺(tái)，有不少公司運(yùn)用我們的平臺(tái)開(kāi)發(fā)了他們的防災(zāi)信息系統(tǒng)。比如，溫州市勘察測(cè)繪研究院開(kāi)發(fā)的浙江省沿海地區(qū)農(nóng)村住房防災(zāi)管理信息系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)已經(jīng)在浙江省各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)應(yīng)用。
浙江省多山靠海，地勢(shì)地形復(fù)雜，受特定地理環(huán)境和氣候因素的影響，易遭臺(tái)風(fēng)頻繁襲擊，臺(tái)風(fēng)暴雨又極易引起洪水和地質(zhì)災(zāi)害。每年汛期，都會(huì)遭受不同程度的熱帶氣旋（臺(tái)風(fēng)）、暴雨、洪澇、崩塌、滑坡和泥石流的襲擊，造成房屋受損，人員傷亡，防汛、防災(zāi)任務(wù)極為繁重。浙江省委、省政府責(zé)成省建設(shè)廳牽頭開(kāi)展農(nóng)村住房防災(zāi)能力普查工作，并決定采用先進(jìn)的地理信息系統(tǒng)（GIS）開(kāi)發(fā)浙江省沿海地區(qū)農(nóng)村住房防災(zāi)管理信息系統(tǒng)，對(duì)各種普查成果以及今后的防災(zāi)、抗災(zāi)、救災(zāi)等工作進(jìn)行信息化管理。
本系統(tǒng)采用超圖軟件的組件式GIS平臺(tái)SuperMap Objects設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了房屋、人口信息等海量數(shù)據(jù)的空間一體化管理，在災(zāi)害數(shù)據(jù)模型建立和災(zāi)害模擬、災(zāi)害預(yù)警、應(yīng)急預(yù)案制定等方面具有一定的獨(dú)創(chuàng)性和良好的實(shí)用性。系統(tǒng)得到了專家組的高度肯定，被評(píng)審鑒定為填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)農(nóng)村住房信息化管理、防災(zāi)抗災(zāi)領(lǐng)域的空白，達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。
煤礦安全實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
記者：在安全生產(chǎn)方面，有哪些產(chǎn)品是以貴公司的平臺(tái)開(kāi)發(fā)的？
左俊健：這方面有煤科院撫順?lè)衷洪_(kāi)發(fā)的WebGIS煤礦安全實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)信息管理系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用在礦務(wù)局、安全生產(chǎn)監(jiān)察局、大型礦業(yè)集團(tuán)等單位。
該系統(tǒng)是撫順?lè)衷?003年6月新投放市場(chǎng)的煤礦監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)管理軟件，它集安全監(jiān)測(cè)、監(jiān)控和生產(chǎn)信息管理、安全監(jiān)督管理于一體，有別于傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)、監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)監(jiān)控、調(diào)度系統(tǒng)，系統(tǒng)采用北京超圖軟件所研發(fā)的先進(jìn)的SuperMap Objects組件式GIS技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，使監(jiān)測(cè)、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)向圖形化轉(zhuǎn)化，數(shù)據(jù)管理與圖形管理融為一體，為企業(yè)的安全管理和宏觀管理提供方便直觀的統(tǒng)計(jì)圖和分析結(jié)果，在各煤礦的安全信息基礎(chǔ)上，以便作出快速的、有效的各種決策。
“非典”疫情發(fā)布地理信息系統(tǒng)
記者：你們還開(kāi)發(fā)過(guò)一個(gè)“非典”疫情發(fā)布系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)有什么特色？
左俊?。?/STRONG>衛(wèi)生部SARS疫情發(fā)布地理信息系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱SARS疫情發(fā)布系統(tǒng)）的建立，旨在實(shí)時(shí)發(fā)布SARS病例（包括確診和疑似）的空間/時(shí)間分布以及統(tǒng)計(jì)信息和趨勢(shì)分析信息。系統(tǒng)的建立充分利用了網(wǎng)絡(luò)地理信息技術(shù)的最新技術(shù)成果。
SARS疫情發(fā)布系統(tǒng)采用了新一代Internet GIS開(kāi)發(fā)平臺(tái)SuperMap IS作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，采用B/S結(jié)構(gòu)進(jìn)行搭建。客戶端采用標(biāo)準(zhǔn)的HTML和javascript語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)用戶的圖形界面交互，適用于通用瀏覽器，實(shí)現(xiàn)了零客戶端的要求，瀏覽器不需要下載額外的插件或者Java Applet即可運(yùn)行；Web層發(fā)布實(shí)時(shí)疫情信息，是系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯層，是整個(gè)系統(tǒng)的邏輯核心，也是用戶操作和地理信息服務(wù)器之間交互的橋梁；后臺(tái)地理信息服務(wù)器是整個(gè)系統(tǒng)的支柱，實(shí)現(xiàn)交互式電子地圖的所有操作，動(dòng)態(tài)生成各種專題地圖。
系統(tǒng)在全國(guó)1∶400萬(wàn)基礎(chǔ)地形的基礎(chǔ)上疊加SARS專題數(shù)據(jù)（全國(guó)各省、重點(diǎn)省市的新增確診病例數(shù)，累計(jì)確診病例數(shù)等），發(fā)布多種疫情專題信息。
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