地理信息技术在消防信息中的应用及发展趋势

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摘　要：本文在分析目前地理信息技术在消防领域应用现状的基础上，结合GIS的最新技术发展动向，提出了今后的消防地理信息系统将以WEBGIS为主流，能和其它地理信息系统资源共享，互相操作，并结合其它前沿技术，使其在消防信息中得到更广泛、更高层次应用。
    关键词：地理信息技术 消防 应用 发展趋势
     
    1 引言
    地理信息系统简称GIS(Geographical Information System)。它是以地理空间数据库为基础，在计算机硬、软件环境的支持下，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，适时提供空间和动态的地理信息，为决策服务的一类信息系统。消防部门担负着保护生命和财产安全的重任，无论是为了灭火救援的快速反应，需要火警的定位、路径选择、相应火警点的水源、建筑物查询等等，还是日常的防火管理，需要了解人员密集场所的消防通道、危险物品存放等等，都需要消防地理信息系统来辅助管理决策。现在，地理信息技术、卫星成像及有关救灾领域的科学研究，使得灭火救援、救灾减灾等工作变得更加高效有序。
    2 地理信息技术在消防领域的发展现状
    2.1 在119接处警中的应用
    GIS作为在119中运用的最早也是最能体现成果的技术，目前运用得比较成熟。GIS作为火警受理和智能决策系统有力的辅助手段，主要完成报警信息定位、GPS定位、信息查询统计、数据的分析显示，能够利用GIS系统准确、迅速确定报警人的地点及火灾位置，通过优化择选和计算能确定最佳行车路线，另外通过车辆GPS定位系统，能够在地图上实时观察车辆的行车轨迹，以判断车辆是否按照指定的路线行驶。     2.2 在消防规划中的应用
    由于GIS基于图形方式，相关信息内容比较详细、精确，并且在计算机上能比较直观地反映各种数据实图，可以及时进行各种消防重点单位的选址、规划、建设，消防站点的规划，以及消防水源的建设规划。通过将各种规范数据输入计算机，GIS系统将自动判断出规划的合理性及计算间距。以改变传统人为判断的失误和不准
    确。
    2.3 在分析消防信息数据中的应用
    一是统计分析火灾数据，以前统计都是简单、枯燥的文字说明，不如图形的直观、醒目，利用GIS可以在地图上直观地反映区域、行业火灾分布情况，以便于制定科学的措施和对策，减少火灾事故的发生。二是分析火灾隐患，通过建立基于GIS的火灾隐患信息管理系统，既能形象地反映情况，又能便于动态管理，通过一些信息查询、分析评价与科学决策，能够对于城市突发性事件进行科学预测，一定会产生非常明显的社会效益和经济效益，为各级政府决策提供科学依据，便于各级安全监督部门有针对性地加强督查工作。
    2.4 制定灭火预案中的应用
    由于GIS内容丰富，目前许多系统采用的是影像甚至立体图形，便于指挥员人员人空中了解观察周围情况。对于指挥员综合各种因素，制定有效的灭火预案有极大的帮助。
    2.5 GPS在执勤备战和灭火战斗中的作用
    GPS是全球定位系统(Global　Positioning　System)的缩写，是一种卫星网络，具有全天候、精度高和应用广等特点，在定位勘察、测量与导航等领域有着广泛的应用。目前，全国部分地区的消防部队开始装备GPS。
    一方面，GPS能迅速、准确地显示执勤车辆所处的地理位置。只要在消防总(支、大)队调度指挥中心监控室GPS定位查询系统平台上点击装有GPS接收机的执勤车车牌号，调度室GPS查询系统平台的液晶显示屏便会显示该执勤车的位置，且误差不超过10米。
    另一方面，GPS能迅速、准确地显示执勤车辆所处的状态。根据GPS的工作原理，GPS的服务供应商进行了大量的科研和开发，除提供位置查询外，还可以通过手机短信或因特网，提供抢险救援等多项服务，在消防车上装备GPS，上级指挥员只需在调度室GPS监控查询系统平台轻轻点击，就可迅速知道该车动、静时所处的状态。如行驶速度、监视车门及点火系统的打开和关闭情况；静态的位移情况；GPS接收机防拆卸的断电保护报警功能；当该车遇到意外，系统设有人工报警仅触动一个隐蔽的按钮，使可获得外援等。同时，大队、中队指挥员可通过GSM网，迅速在手机短信上获得上述情况。
    3 地理信息技术在消防信息中的发展趋势
    3. 1　基于WEBGIS的将在消防信息成为主流
    万维网地理信息系统(简称WebGIS)是Internet技术与GIS相结合的产物，是在Internet或Intranet网络环境下的一种兼容、存储、处理、分析和显示与应用地理信息的计算机信息系统。
    用基于WEBGIS的消防地理信息系统相比原来的C/S结构的消防地理信息系统，有明显的优点，主要体现在使用将更广泛、简便:消防网络上的所有授权用户无须安装客户端，只需使用浏览器就可访问GIS数据，并可进行数据管理、更新，从而增强了对空间数据管理的时效性。而且浏览器操作简便、通用、无须培训。WEBGIS是当今GIS的热点，目前的WEBGIS产品主要应用插件(Plugins)、ActiveX和JavaApplet等技术。但各个厂商采用所使用的ActiveX控件和JavaApplet都是针对自己的软件和数据格式。由于不同部门采用不同的数据模型描述空间对象，给信息共享和数据的访问带来了极大的不便。GML是由OpenGIS联盟(OGC)发布的，为了解决地理空间信息的网络发布及共享，把XML应用到地理空间信息领域，基于XML对地理信息(包括地理特征的几何和属性)的传输和存储的编码规范。目前GML已经被大多数的GIS开发商所接受并得到进一步的开发，因此，消防地理信息系统将来会主要采取基于GML的WEBGIS技术。
    结合“数字城市”概念，消防地理信息系统将与其它地理信息系统实现数据交换和互相操作数字城市主要指应用地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、遥感(Remote sensing， RS)(简称3S技术)、遥测、网络、多媒体及虚拟仿真等技术，对城市的基础设施、功能机制进行自动采集、动态监测管理和辅助决策服务的技术系统。现在很多城市都在搞“数字城市”工程。由市政府统一提供基础地图，各个有关部门分别负责专题数据，及时更新维护，共享数据，从而大幅度提高数据的质量、数量、时效性。消防地理信息系统也要积极加入到“数字城市”工程中去。要实现110、119、120、122等应急指挥分中心的联动，实现与其它地理信息系统的互连，就是要将消防地理信息系统开放。开放式地理信息系统(OpenGIS)的目的是最大限度地共享资源及信息交互。OpenGIS首先应该包括数据的开放，即分布在异构数据库中的信息能共享，GML的出现已经提供了一个很好的解决方案。另外，还应该包括数据访问的开放，即不同的地理信息系统软件之间具有良好的互操作性。
    3.2 消防地理信息系统将结合其它技术，功能进一步加强
    结合三维可视化技术与虚拟现实技术(Virtual Reality )，完全再现地理环境的真实情况，把所有管理对象都置于一个真实的三维世界里，真正做到管理意义上的“所见即所得”，对消防地理信息系统来讲也是极有意义的，使指挥员仿佛身临其境，能对整个灭火救援、战术布置等指挥调度方案的确定起到辅助决策作用。消防地理信息系统由于GPS(全球定位系统)技术的使用得到移动定位应用，在消防车辆上安装GPS终端和消防地理信息系统，使消防车辆能感知自身位置，并选择最佳路径到达火警点，消防通信指挥系统也能对消防车辆行车路线、路径轨迹、所处状态(如出动、到达、修理等)得到全面的管理，从而辅助决策指挥。使用WAPGIS(Wireless Application Proto-cal， GIS)，消防车辆或消防员也可随时随地获得方便、快捷、丰富的地理信息服务。
    3.3 地理信息技术将会和消防业务信息系统有机结合，使之应用范围更加广泛
    在灭火救援现场指挥中，不仅仅是传统应用中的地图显示、定位等基本功能，也可以结合其它信息系统(如危险品管理信息系统)在此地理信息系统上作一些复杂的计算。比如危险物品在发生泄露时，可根据气象条件、危险物品特征、地理条件(如人口、建筑物等)进行复杂的计算，从而确定危险地带、疏散线路、方法等等诸如此类的应用。传统的消防管理信息系统，主要集中在文字数据的管理，诸如消防重点单位的基本信息(如单位名称、法人、地址等)、消火栓的管理、火灾调查及扑救总结都是使用文字信息来表示等等。在表示消防重点单位时不仅仅列出它的文字信息，还在电子地图上标出它的地理位置和照片、内部结构图、危险物品存放位置、名称数量等等，甚至还可以使用虚拟现实技术来描述它。这样的管理才是生动的、明确的。今后的消防地理信息系统是为大部分的消防业务所应用的，不仅仅用于消防通信指挥系统。
    3.4 空间信息移动技术将成为地理信息技术在消防信息发展中的大趋势
    随着“3S”（GPS、GIS、RS）和现代通信技术特别是无线通信技术的不断发展与完善，以及人们对生活便利性要求的不断提高，一门新的技术——综合 “3S”技术和现代通信技术的空间信息移动技术应运而生。
    空间移动信息服务是综合“3S”技术和现代通信技术，以向人们提供与地理位置有关信息和服务的应用系统。其最大特征是服务，包括如下两方面的内容：智能地提供与信息需求者及其周围有关事物的信息与服务；无论是普通用户还是专业人员，无论是在移动终端，穿戴式计算机，还是在台式计算机上都能在任何时刻、任何地点获得有关的空间信息和服务。我们完全有理由相信GIS技术在消防信息的发展回在不久的将来充分融入这一主体潮流。
    通讯技术特别是无线通信，将以更宽的频带，更快的速度，更低廉的价格，为空间信息移动技术的发展提供包括声音，图像等各种数据在内的更先进的传播手段。GIS、GPS、RS将向深层次发展以更好的满足空间信息移动技术的需求。在室内、城市峡谷等一些接收不到GPS信号或GPS信号太弱的地方，GPS失去定位作用。为了解决这个问题， “GPS+GSM＋GIS＋（RS）+通信” 应用模式将会最终产生。而以地理信息技术为主要载体的消防信息技术将会充分融入这一模式中去，向着全球大网格模式发展。
    4、结束语
    利用当前最新的GIS三维建模、GPS技术、卫星遥感图和可视化技术，建设以计算机网络为载体的三维可视化地理信息系统，并将其与通信技术结合起来，消防地理信息技术将会得到突破性发展。只要我们抓住机遇，迎接挑战，地理信息技术在我国消防信息领域的发展一定会呈现可喜的局面。 （王国利）
     
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