基于MAPGIS建立智能火警系統(tǒng)分析

韓亞魁　趙一紅

摘要：現(xiàn)代科技的發(fā)展和進(jìn)步,大量新型材料層出不窮,隨之而引起的火災(zāi)也出現(xiàn)了很多新型化趨勢(shì),利用傳統(tǒng)火災(zāi)的救援模式已滿足不了現(xiàn)代社會(huì)的需要。僅靠消防人員的經(jīng)驗(yàn)對(duì)火情起源進(jìn)行分析，一般速度慢而且不夠精確,甚至?xí)诱`戰(zhàn)機(jī)，失去最佳的搶險(xiǎn)時(shí)間。以計(jì)算機(jī)技術(shù)為依托，采用MAPGIS組件進(jìn)行二次開發(fā)的智能火警系統(tǒng)，則可以快速、準(zhǔn)確地定位出火災(zāi)點(diǎn)的位置，迅速地調(diào)度指揮周邊地消防中隊(duì)出警救援，并可以對(duì)火災(zāi)損失進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)。用MAPGIS強(qiáng)大的繪圖能力和空間數(shù)據(jù)管理能力,使用新型計(jì)算機(jī)專題圖繪制功能,不僅可以方便用戶深入了解火災(zāi)，而且可以提高消防指揮部門的信息化指揮水平。

關(guān)鍵詞：MAPGIS智能火警系統(tǒng)空間信息

引言

智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)就是基于MAPGIS技術(shù)去構(gòu)建的一種新型的地理信息應(yīng)用平臺(tái)。該系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)可視化軟件技術(shù)，采用開發(fā)工具VS2008、C#語音和組件式MAPGIS控件與消防調(diào)度指揮管理業(yè)務(wù)流程緊密結(jié)合，同時(shí)并用組件式軟件集成開發(fā)技術(shù)，將消防調(diào)度指揮信息數(shù)據(jù)的采集、定位、管理、分析與出警等功能融為一體，是一種能適應(yīng)于多種情況下消防調(diào)度指揮的GIS軟件平臺(tái)。系統(tǒng)充分利用ＶＳ２００８軟件開發(fā)工具高效、方便的編程能力以及C#的簡(jiǎn)單方便和MAPGIS靈活的空間數(shù)據(jù)可視化管理分析功能，大大提高消防調(diào)度指揮信息系統(tǒng)的開發(fā)效率。同時(shí)系統(tǒng)采用強(qiáng)大的SQL數(shù)據(jù)庫和MAPGIS的GDB數(shù)據(jù)庫作為系統(tǒng)的屬性數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)與其他消防指揮信息系統(tǒng)間相互網(wǎng)絡(luò)通訊的解決途徑。

1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

由于智能火警系統(tǒng)是建立在空間數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上的，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的建立在系統(tǒng)建設(shè)過程中具有重要的地位。首先獲取全市消防栓信息、煤氣管道、自來水管道、消防水源、消防局和其他各種相關(guān)實(shí)體的信息(包括空間和屬性信息)，對(duì)它們進(jìn)行矢量化，建構(gòu)完整的空間信息系統(tǒng)電子地圖，將一張地圖分成不同圖層。通過ＭＡＰＧＩＳ提供的ＧＤＢ數(shù)據(jù)庫和ＳＱＬ數(shù)據(jù)庫來管理這些數(shù)據(jù)[1]。

2 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)在功能結(jié)果開發(fā)設(shè)計(jì)過程中充分考慮智能火警系統(tǒng)在消防調(diào)度指揮管理中實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)是按照軟件工程的設(shè)計(jì)思想，保證了系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)的科學(xué)性和合理性。采用由下而上的方法，首先從消防中隊(duì)的出警方案的實(shí)際調(diào)查出發(fā)，研究其可能涉及的數(shù)據(jù)資料，確定其實(shí)體的屬性，找出其相對(duì)應(yīng)的圖層空間信息。然后逐級(jí)向上綜合，并且盡可能地由一些相對(duì)獨(dú)立、功能單一的模塊按照層次結(jié)構(gòu)組成[2]。根據(jù)系統(tǒng)總體目標(biāo)及設(shè)計(jì)原則，以及系統(tǒng)所要具備的功能，將整個(gè)系統(tǒng)分成以下幾個(gè)功能模塊：

2.1圖層管理：該模塊能分別對(duì)點(diǎn)、線、區(qū)等空間要素和圖形屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯，并添加專題圖繪制和輸出功能。此外特別添加了消防標(biāo)志標(biāo)繪功能，能用專用符號(hào)、代字、象形符號(hào)等圖形化的語言在地圖上直觀描述火災(zāi)事件點(diǎn)與消防設(shè)施的空間位置及信息。

2.2數(shù)據(jù)管理：用戶可以在地圖窗口中手動(dòng)選擇事故點(diǎn)的具體位置，也可以把火災(zāi)點(diǎn)的空間坐標(biāo)自動(dòng)定位在地圖圖層相應(yīng)位置。選擇地圖上相應(yīng)圖元，在彈出的窗口中進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入與修改，把相應(yīng)的修改數(shù)據(jù)保存到后臺(tái)ＧＤＢ數(shù)據(jù)庫中[3]

2.3空間查詢模塊：將圖元屬性數(shù)據(jù)與圖元進(jìn)行連接，在選擇相應(yīng)屬性時(shí)，圖形與屬性就能達(dá)到聯(lián)動(dòng)效果。例如：我們?cè)趯傩砸暣皟?nèi)選擇“**市消防大隊(duì)”時(shí)，在地圖視窗內(nèi)該圖元就會(huì)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到地圖中央，高亮閃爍。此外我們還可以進(jìn)行模糊查詢，精確查詢等。這樣就大大提高了查詢空間地物的速度。

2.4空間分析：利用計(jì)算機(jī)技術(shù)與ＭＡＰＧＩＳ強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理與分析能力，我們可以構(gòu)造一定的模型。通過MAPGIS提供的緩沖區(qū)分析和疊加分析[4]，計(jì)算出受著火點(diǎn)影響的范圍，并在自動(dòng)在地圖中繪制出該影響區(qū)域。通過緩沖區(qū)分析會(huì)自動(dòng)建立火災(zāi)點(diǎn)周圍一定寬度范圍內(nèi)的緩沖區(qū)多邊形圖層，然后建立該圖層與目標(biāo)圖層的疊加，進(jìn)行分析而得到受火災(zāi)影響的范圍和強(qiáng)度。與此同時(shí)我們還可以將分析結(jié)果以圖片或者表格的形式導(dǎo)出幫助消防人員分析。其中表格內(nèi)容為受該著火點(diǎn)影響的單位、設(shè)施以及受影響的級(jí)別等。利用MAPGIS的網(wǎng)絡(luò)分析功能，我們可以很容易地確定距離該著火點(diǎn)最近的消防局[5]。系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)計(jì)算并在地圖視窗內(nèi)繪制出最佳路徑。我們還可以以圖片和文本的形式將最佳路徑信息輸出。這樣以來就大大提高了搶險(xiǎn)效率，為盡快撲滅火災(zāi)贏得了寶貴的時(shí)間。

2.5損失統(tǒng)計(jì)：因?yàn)槲覀儽４嬖贛APGIS的GDB數(shù)據(jù)庫中的地圖要素都具有特定的屬性信息。例如：火災(zāi)載荷狀態(tài)、建筑物容積率、建筑物造價(jià)、材料等信息。結(jié)合上著火點(diǎn)的火勢(shì)強(qiáng)度以及著火時(shí)的氣候因素如風(fēng)向、溫度、空氣濕度等天氣條件，我們可以計(jì)算出火災(zāi)可能帶來的損失，并自動(dòng)以表格的形式顯示。通過此功能消防人員就能直觀地了解到火災(zāi)帶來的損失。當(dāng)然我們也可以手動(dòng)輸入數(shù)據(jù)對(duì)地圖上某一建筑物或某一區(qū)域經(jīng)行火災(zāi)損失模擬，以便消防人員進(jìn)行合理的分析消防力量的部署。

2.6安全評(píng)價(jià)：利用專業(yè)的評(píng)價(jià)模型對(duì)某一個(gè)單位經(jīng)行安全評(píng)價(jià)可以很方便查出火災(zāi)安全隱患，為火災(zāi)預(yù)警提供最有利的資料。

對(duì)于城市單體建筑物安全評(píng)價(jià), 采用多級(jí)指標(biāo)體系。

其評(píng)價(jià)步驟如下:

(1) 劃定指標(biāo)根據(jù)起火、損失、滅火三方面情況, 將危險(xiǎn)性劃分為危險(xiǎn)度、危害度以及安全度三個(gè)指標(biāo), 記為U 1、U 2、U 3。

(2) 建立評(píng)價(jià)集。對(duì)于系統(tǒng)的火災(zāi)危險(xiǎn)性, 設(shè)評(píng)價(jià)集為危險(xiǎn)(V 1) , 較危險(xiǎn)(V 2) , 中等(V 3) , 較安全(V 4) , 安全(V 5) 五個(gè)等級(jí)。

(3) 對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行一級(jí)綜合評(píng)價(jià)。設(shè)各項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)因素的權(quán)重分配為A k 的確定由專家評(píng)分再取均值, 然后歸一化而獲得。在第一級(jí)評(píng)估結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)行二級(jí)評(píng)估。得出系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果后, 可根據(jù)最大隸屬度原則進(jìn)行模糊識(shí)別或按照擇近原則歸類, 確定系統(tǒng)的危險(xiǎn)等級(jí)[6]。如果某建筑物或單位的危險(xiǎn)級(jí)別比較高則可以警告其進(jìn)行火災(zāi)隱患排查，最大限度地減少損失。

結(jié)束語

通過二次開發(fā)將MAPGIS技術(shù)應(yīng)用于消防調(diào)度指揮管理中，不僅實(shí)現(xiàn)了空間數(shù)據(jù)的分析查詢，還為消防救援提供了良好的優(yōu)化解決方案，為人民的生命財(cái)產(chǎn)提供了一層保障。

參考文獻(xiàn)

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[3]張耿 消防信息化之我見--消防綜合指揮中心平臺(tái)[J]中國科技信息2011(17)

[4]余明,艾廷華.地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論[D].北京:清華大學(xué)出版社,2009.3

[5]J.L.Wybo,F.Guarniari and B.Richard.Forest fire risk assessment methods and decision support[J].Safety Science,1995,20(1):61-70

[6]劉卓洋.基于GIS的消防指揮信息支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].河北:河北理工大學(xué)，2007