應急輔助決策系統(tǒng)

1、1. 概概述現(xiàn)代代社會中中難免會會出現(xiàn)各各種各樣樣的突發(fā)發(fā)事件,如各種種自然災災害、人人為事故故等,這這些事件件通常會會帶來嚴嚴重的人人員和財財產損失失。制定定合理、有效的的應急預預案可以以在突發(fā)發(fā)事件發(fā)發(fā)生時快快速地做做出處理理決策,減少事事件帶來來的危害害。突發(fā)發(fā)公共事事件的處處理時效效性要求求非常高高,處理理過程涉涉及大量量的數(shù)據(jù)據(jù),這些些數(shù)據(jù)既既有屬性性數(shù)據(jù)又又有空間間數(shù)據(jù)。GISS可以支支持大數(shù)數(shù)據(jù)量以以及影像像數(shù)據(jù),處理速速度快,可靠性性、穩(wěn)定定性高,支持復復雜的圖圖形符號號等,因因此,在在應急事事件的處處置中,離不開開GISS技術的的有效支支持。空間間地理信信息是GGIS的的“血

2、液液”，是是GISS系統(tǒng)發(fā)發(fā)揮作用用的基本本保障，空間信信息共享享服務平平臺是基基于3SS技術，深度開開發(fā)和利利用空間間信息，建設的的服務于于城市規(guī)規(guī)劃、建建設、管管理，服服務于政政府、 HYPERLINK t _blank 企企業(yè)、公公眾，服服務于人人口、資資源環(huán)境境、經濟濟社會的的可持續(xù)續(xù)發(fā)展的的信息基基礎設施施和信息息系統(tǒng)，其實質質是為信信息資源源基于統(tǒng)統(tǒng)一的地地理坐標標進行整整合、實實現(xiàn)共享享提供準準確、實實時的空空間數(shù)據(jù)據(jù)基礎設設施。在在空間信信息基礎礎設施的的基礎上上開發(fā)和和整合應應用各種種信息資資源，發(fā)發(fā)揮信息息集成的的綜合效效益，為為城市管管理、城城市運行行和應急急指揮等等政府

3、職職能提供供基礎保保障。城市市應急輔輔助決策策系統(tǒng)主主要是借借助于空空間信息息共享服服務平臺臺、GIIS、數(shù)數(shù)據(jù)挖掘掘等技術術，結合合應急預預案、應應急處置置知識庫庫、案例例庫、以以及事件件信息、周邊環(huán)環(huán)境信息息，自動動生成應應急工作作方案，并通過過人機交交互的方方式進行行方案的的調整，通過系系統(tǒng)生成成科學合合理的工工作方案案，并檢檢驗預案案的合理理性和有有效性，以保證證在突發(fā)發(fā)事件發(fā)發(fā)生時能能夠迅速速、有效效地采取取應對措措施，并并為預案案的完善善提供支支持。2. 研究究現(xiàn)狀2.1 空空間信息息共享服服務空間間信息是是指與地地球上空空間位置置有直接接關系或或間接關關系的對對象或現(xiàn)現(xiàn)象的信信息

4、，也也稱為地地理信息息，它所所表達的的是真實實世界的的特性?？臻g信信息具有有分布性性、異構構性、復復雜性等等特點?？臻g間信息共共享技術術和GIIS技術術與應用用的發(fā)展展息息相相關，GGIS技技術的發(fā)發(fā)展能明明顯改善善空間信信息共享享技術的的方法與與模式，GISS應用的的推廣和和深入則則相當程程度上決決定了空空間信息息共享技技術的需需求和規(guī)規(guī)模。從從早期的的數(shù)據(jù)轉轉換到目目前的基基于空間間WEBB服務互互操作，空間信信息共享享技術經經歷了數(shù)數(shù)據(jù)轉換換、開放放文件格格式、標標準交換換格式、應用程程序接口口、空間間數(shù)據(jù)庫庫和空間間WEBB服務集集成幾個個階段，隨著時時間的推推移、技技術的演演化和發(fā)發(fā)

5、展，基基于這些些空間互互操作技技術的空空間信心心共享能能力和性性能逐漸漸提高，從發(fā)展展趨勢來來看，基基于WEEB服務務的空間間共享技技術是目目前解決決空間信信息共享享的核心心。2.22 應急急輔助決決策突發(fā)發(fā)事件應應急的核核心流程程包括預預防與應應急準備備、監(jiān)測測與預警警、應急急處置與與救援、事后恢恢復與重重建四個個階段。突發(fā)事事件應急急處置決決策是整整個應急急管理過過程中關關鍵的部部分，因因為應急急決策的的質量往往往直接接關系到到應對行行動的效效果和突突發(fā)事件件所形成成的最終終損失或或影響程程度。目前前突發(fā)事事件應急急決策的的研究主主要集中中在以下下幾個方方面：（11）在應應急決策策模型研研

6、究方面面，一些些學者借借鑒其他他領域的的模型對對突發(fā)事事件決策策進行了了研究：如愛爾爾蘭學者者Johhn CCosggravve在描描述了突突發(fā)事件件決策問問題的特特性的基基礎上，運用VVrooom和YYettton的的領導規(guī)規(guī)范模型型構建了了突發(fā)事事件決策策的理論論模型，建議決決策者依依據(jù)決策策問題的的特性，采用不不同的授授權程度度對事件件進行決決策。KKeliian將將軍事戰(zhàn)戰(zhàn)斗的經經驗決策策模型引引入突發(fā)發(fā)事件決決策之中中，允許許下屬在在充分理理解任務務和目標標的情況況下，根根據(jù)先前前經驗對對當前環(huán)環(huán)境進行行評估，依據(jù)經經驗找出出類似應應對做法法，對決決策行動動方案進進行修訂訂。（22）

7、在應應急決策策方法研研究方面面，一些些學者在在對突發(fā)發(fā)事件進進行研究究時，利利用應用用數(shù)學和和風險管管理領域域的效用用分析、敏感性性分析、概率分分析等方方法，對對突發(fā)事事件的應應急決策策進行了了分析：如Nooel Pauuwells等人人運用效效用分析析和敏感感性分析析方法對對核泄漏漏事件發(fā)發(fā)生后的的撤退決決策進行行了分析析。Hiiroyyukii Taamurra等人人運用決決策樹分分析方法法對災害害風險進進行了分分析。此此外，一一些學者者運用運運籌學的的方法，對突發(fā)發(fā)事件發(fā)發(fā)生后的的人員的的疏散和和撤退進進行了分分析。從從這些分分析方法法來看，它們主主要基于于經典決決策理論論的基礎礎上，借

8、借用應用用數(shù)學或或風險管管理理論論的方法法，從成成本和風風險的角角度對已已有的決決策進行行定性分分析，解解決某一一具體突突發(fā)事件件爆發(fā)后后的應急急決策問問題。（33）在應應急決策策模式研研究方面面，主要要有基于于統(tǒng)計分分析的理理性決策策模式，注重實實際環(huán)境境約束的的滿意決決策模式式，借助助群體協(xié)協(xié)商的漸漸進決策策模式?，F(xiàn)在常常用的是是G.AA.Klleinn提出的的RPDD決策模模式(RRecoogniitioon-pprimmed Deccisiion Moddel)，他從從自然災災害現(xiàn)場場決策特特點著手手對應急急決策進進行研究究，指出出決策人人在動態(tài)態(tài)環(huán)境中中常根據(jù)據(jù)其先前前的經驗驗，對當

9、當前的環(huán)環(huán)境做出出評估，依據(jù)經經驗找到到類似的的經驗做做法，并并根據(jù)決決策環(huán)境境中的相相似性等等條件做做出決策策。這種種決策模模式關注注的是方方案的可可行性，決策的的及時性性和實施施效果，是一種種以認知知為主的的決策模模式，有有較強的的環(huán)境適適應性。近年年來，針針對某些些具體領領域的實實際應用用研究計計算機應應急決策策系統(tǒng)的的設計與與實現(xiàn)成成為了突突發(fā)事件件應急決決策系統(tǒng)統(tǒng)研究的的主流。突發(fā)危危機應急急決策系系統(tǒng)開發(fā)發(fā)情況綜綜述如下下：3. 應急空空間信息息共享服服務平臺臺3.1 平平臺構成成應急急空間信信息共享享服務平平臺的建建設具體體包括以以下內容容：1）建立統(tǒng)統(tǒng)一的空空間信息息資源管管理

10、平臺臺，實現(xiàn)現(xiàn)對遙感感影像數(shù)數(shù)據(jù)、矢矢量 HYPERLINK t _blank 電子子地圖數(shù)數(shù)據(jù)、DDEM數(shù)數(shù)據(jù)、圖圖片數(shù)據(jù)據(jù)、三維維環(huán)視圖圖片（全全景圖片片）數(shù)據(jù)據(jù)以及其其他空間間位置相相關的基基礎空間間數(shù)據(jù)的的入庫、更新和和維護管管理。2）實現(xiàn)統(tǒng)統(tǒng)一的可可視化綜綜合空間間信息資資源展示示。將遙遙感影像像數(shù)據(jù)、矢量電電子數(shù)據(jù)據(jù)、DEEM數(shù)據(jù)據(jù)、地址址數(shù)據(jù)、全景圖圖片數(shù)據(jù)據(jù)以及其其他與空空間位置置相關的的多媒體體數(shù)據(jù)進進行有效效的集成成和充分分展示，實現(xiàn)空空間信息息資源數(shù)數(shù)據(jù)基本本應用展展示。3）建立統(tǒng)統(tǒng)一的空空間信息息資源共共享接口口，主要要是提供供各種信信息服務務的接口口，供各各個委辦辦局

11、的業(yè)業(yè)務應用用系統(tǒng)進進行接口口集成，進行地地理信息息的共享享應用。3.22 應急急空間信信息資源源管理(11) 應應急空間間信息分分類從突突發(fā)公共共事件的的定義與與分類中中，我們們可以歸歸納出城城市應急急信息資資源的主主要研究究對象有有：城市市危險源源；城市市自然災災害；城城市重要要機構及及場所；城市公公共基礎礎設施；城市應應急救援援力量；城市應應急救援援設備設設施。根據(jù)據(jù)應急管管理的業(yè)業(yè)務需要要，對以以上信息息進行梳梳理，總總結出如如下應急急空間信信息資源源組織管管理邏輯輯分類：a)空間基基礎信息息數(shù)據(jù)空間間基礎數(shù)數(shù)據(jù)主要要包括城城市遙感感影像地地圖、數(shù)數(shù)字高程程模型、地址數(shù)數(shù)據(jù)、以以及數(shù)字

12、字線劃地地圖。b)應急專專題空間間數(shù)據(jù)應急急專題空空間數(shù)據(jù)據(jù)分為監(jiān)監(jiān)控目標標數(shù)據(jù)和和救援力力量數(shù)據(jù)據(jù)兩大類類。(22) 基基于Geeodaatabbasee的應急急空間信信息組織織管理ESSRI的的Geoodattabaase地地理數(shù)據(jù)據(jù)庫模型型是按照照“地理理數(shù)據(jù)庫庫數(shù)據(jù)據(jù)集類類”來組組織GIIS空間間數(shù)據(jù)的的，下圖圖是地理理數(shù)據(jù)庫庫體系的的數(shù)據(jù)組組織模型型圖：應急急空間信信息組織織管理方方案如下下表所示示：3.3 空間信信息數(shù)據(jù)據(jù)和共享享服務(11)數(shù)據(jù)據(jù)服務空間間地理信信息數(shù)據(jù)據(jù)服務包包括以下下幾種模模式：a)靜態(tài)的的數(shù)據(jù)拷拷貝共享享模式靜態(tài)態(tài)數(shù)據(jù)拷拷貝共享享模式主主要包括括兩種方方法：

13、一一種為將將空間數(shù)數(shù)據(jù)進行行打印輸輸出，另另一種模模式為指指定范圍圍的空間間數(shù)據(jù)轉轉換為sshp、dxff文件進進行輸出出與共享享。b)動態(tài)的的地圖瀏瀏覽共享享模式動態(tài)態(tài)的地圖圖瀏覽共共享模式式一般基基于WMMS協(xié)議議的地圖圖數(shù)據(jù)發(fā)發(fā)布、基基于WFFS協(xié)議議的矢量量數(shù)據(jù)發(fā)發(fā)布、以以及基于于圖片服服務的方方式進行行發(fā)布。c)在線的的地理數(shù)數(shù)據(jù)庫復復制共享享模式基于于從 HYPERLINK t _blank ArrcGIIS9.2開始始提供GGeoddataabasse RRepllicaatioon數(shù)據(jù)據(jù)服務方方式，實實現(xiàn)在兩兩個或者者多個GGeoddataabasse之間間實現(xiàn)數(shù)數(shù)據(jù)的復復制與

14、同同步。(22) 應應用服務務本方方案中空空間信息息應用服服務接口口基于OOGC標標準提供供服務接接口。OGGC服務務接口中中最重要要的一個個標準就就是WMMS、WWFS接接口服務務規(guī)范,通過定定義WMMS、WWFS規(guī)規(guī)范，可可以讓用用戶通過過瀏覽器器用統(tǒng)一一的方法法訪問滿滿足規(guī)范范要求的的地圖服服務，而而不必再再考慮底底層GIIS的差差異性。通過這這些接口口的組合合應用，我們就就可以整整合遠程程異質數(shù)數(shù)據(jù)源的的地理信信息，并并生成一一幅綜合合的地圖圖，從而而實現(xiàn)真真正意義義上的GGIS應應用互操操作，最最終解決決空間信信息的數(shù)數(shù)據(jù)和服服務共享享。(33) 技技術路線線 HYPERLINK t

15、 _blank ArcGGIS Serrverr是一個個用于構構建集中中管理、支持多多用戶的的 HYPERLINK t _blank 企業(yè)級GGIS應應用的平平臺，,這些應應用程序序可以通通過網(wǎng)絡絡提供地地理信息息的服務務。ArrcGIIS SServver是是一套后后臺基于于ArccObjjectts搭建建的強大大的B/S開發(fā)發(fā)工具。本方方案的空空間數(shù)據(jù)據(jù)和共享享服務通通過ArrcGIIS SServver開開發(fā)實現(xiàn)現(xiàn)。通過過集成開開發(fā)實現(xiàn)現(xiàn)數(shù)據(jù)的的在線瀏瀏覽、在在線的GGeoddataabasse rrepllicaatioon，以以及基于于OGCC標準的的應用共共享服務務。同時時為了提提

16、高數(shù)據(jù)據(jù)發(fā)布的的效率和和速度，利用TTileeCacche22.0技技術，建建立服務務器端的的圖片緩緩存。4. 城市市應急輔輔助決策策系統(tǒng)4.11 系統(tǒng)統(tǒng)結構城市市應急輔輔助決策策系統(tǒng)的的系統(tǒng)結結構如下下圖所示示：4.2 主主要系統(tǒng)統(tǒng)功能(11) 空空間信息息資源共共享接口口基于于GMLL語言、或空間間數(shù)據(jù)庫庫復制服服務提供供空間數(shù)數(shù)據(jù)服務務，或通通過OGGC應用用服務接接口提供供應用服服務，為為集成推推理模塊塊提供空空間數(shù)據(jù)據(jù)支持。(22) 事事件管理理模塊實現(xiàn)現(xiàn)對有關關突發(fā)事事件的基基本信息息、進展展信息、處置信信息、周周邊環(huán)境境信息的的采集匯匯總，同同時系統(tǒng)統(tǒng)對報送送信息中中的事發(fā)發(fā)時間

17、、事發(fā)地地點、報報送單位位等重要要要素進進行檢查查。事件件管理模模塊中采采集的各各種現(xiàn)場場信息，是應急急輔助決決策系統(tǒng)統(tǒng)的重要要數(shù)據(jù)源源。(33) 模模型庫管管理維護護該系系統(tǒng)由模模型庫數(shù)數(shù)據(jù)以及及模型庫庫管理系系統(tǒng)構成成，模型型庫用來來存放模模型，模模型庫管管理系統(tǒng)統(tǒng)主要有有兩方面面的功能能，一是是類似數(shù)數(shù)據(jù)庫管管理系統(tǒng)統(tǒng)的靜態(tài)態(tài)管理功功能，二二是模型型的動態(tài)態(tài)管理。(44) 案案例庫管管理維護護案例例庫管理理維護模模塊將歷歷史的典典型案例例按照案案例結構構化的方方式進行行存儲管管理，方方便案例例的檢索索推理，案例的的結構化化表示結結構如下下：案例例庫管理理維護包包括案例例的增加加、結構構化

18、表達達、刪除除、修改改、檢索索等功能能。(55) 知知識庫管管理維護護知識識庫管理理維護模模塊將應應急事件件處置知知識按照照規(guī)則結結構化表表達的方方式進行行存儲管管理，方方便知識識的檢索索，知識識的結構構化表示示結構如如下：知識識庫管理理維護包包括知識識的增加加、結構構化表達達、刪除除、修改改、檢索索等功能能。(66) 預預案庫管管理維護護提供供應急管管理機構構應急預預案的數(shù)數(shù)字化管管理，按按照需要要方便地地查看預預案啟動動條件、應急組組織結構構、應急急響應流流程、信信息報告告流程、應急保保障資源源等信息息。預案案庫管理理維護包包括預案案的增加加、結構構化表達達、刪除除、修改改、檢索索等功能能。(77) 集集成推理理模塊集成成推理模模塊綜合合各方面面的信息息，尤其其是案例例庫中的的資源支支持情況況（資源源類型、