GIS：應(yīng)急管理的基礎(chǔ)設(shè)施

GIS：應(yīng)急管理的基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)布日期：2009-7-15ESRI中國(guó)（北京）有限公司副總工程師陳非ESRI中國(guó)（北京）有限公司副總工程師陳非城市，作為每個(gè)地區(qū)的政治、經(jīng)濟(jì)和文化中心，其發(fā)展速度用“日新月異”來(lái)形容一點(diǎn)都不過(guò)分。我們看到，一棟棟大樓拔地而起，一條條公路縱橫貫通……現(xiàn)代化的這般繁榮在帶給我們諸多便捷與享受的同時(shí)，也對(duì)我們的城市應(yīng)急機(jī)制提出了更加嚴(yán)峻的考驗(yàn)。因?yàn)?，一?chǎng)突如其來(lái)的地震、一次始料未及的爆炸、一輪迅速蔓延的疫情，在人口密集、設(shè)施密集的城市，都有可能造成極大的人力和物力損失。應(yīng)急辦：協(xié)調(diào)是關(guān)鍵職能之一以前談應(yīng)急，我們更多指的是城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)，多由公安、消防部門(mén)牽頭。2006年4月，國(guó)務(wù)院成立了應(yīng)急管理辦公室（簡(jiǎn)稱應(yīng)急辦），使得我們的應(yīng)急機(jī)制有了一定調(diào)整。在一些大的災(zāi)害發(fā)生后，我們發(fā)現(xiàn)，基于單一的政府部門(mén)的應(yīng)急管理已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)用文檔要求，必須要調(diào)動(dòng)、指揮和協(xié)調(diào)相關(guān)的各方力量。應(yīng)急辦成為一個(gè)涉及眾多相關(guān)領(lǐng)域旨在協(xié)調(diào)相關(guān)政府部門(mén)的“運(yùn)轉(zhuǎn)樞紐中心”。目前我們的政府綜合應(yīng)急管理機(jī)構(gòu)分為三級(jí)：國(guó)家級(jí)、省級(jí)和地市級(jí)。各級(jí)應(yīng)急辦根據(jù)其工作重點(diǎn)，分別構(gòu)建不同功能層次的應(yīng)急應(yīng)用系統(tǒng)。國(guó)家級(jí)的主要職責(zé)是協(xié)調(diào)，在大的突發(fā)事件發(fā)生時(shí)，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)相關(guān)政府部門(mén)，進(jìn)行聯(lián)合行動(dòng)；省級(jí)的職責(zé)中，協(xié)調(diào)和處置的功能兼?zhèn)洌纫?fù)責(zé)協(xié)調(diào)省級(jí)政府部門(mén)，應(yīng)對(duì)和處置突發(fā)事件，同時(shí)又負(fù)責(zé)與國(guó)家級(jí)之間進(jìn)行信息溝通；地市級(jí)則主要負(fù)責(zé)具體突發(fā)事件的處置工作。GIS:成為應(yīng)急GIS:成為應(yīng)急的基礎(chǔ)設(shè)施災(zāi)難很多時(shí)候會(huì)成為我們完善相關(guān)體制的一個(gè)契機(jī)。2003年的SARS、去年的5.12大地震，對(duì)我們的應(yīng)急體系建設(shè)，起到了相當(dāng)大的促進(jìn)作用。雖然在地震之前的2006年，我們就已經(jīng)建立了一套綜合應(yīng)急機(jī)制，但是如此巨大的自然災(zāi)害，還是對(duì)我們的應(yīng)急體系造成了很大的沖擊。應(yīng)急管理系統(tǒng)的建設(shè)與完善迫在眉睫！應(yīng)急體系的建設(shè)是一項(xiàng)涉及體制、機(jī)構(gòu)、流程、人員、軟件、硬件等各個(gè)方面的綜合性系統(tǒng)工程。GIS作為我們研究人與自然空間關(guān)系的一種創(chuàng)新技術(shù)，已經(jīng)越來(lái)越廣泛地應(yīng)用到了政府信息化的日常業(yè)務(wù)中。利用GIS技術(shù)處理整個(gè)地球的自然和社會(huì)活動(dòng)諸方面產(chǎn)生的信息，是一個(gè)大的趨勢(shì)。對(duì)于應(yīng)急來(lái)講，相關(guān)的人、物、事件、機(jī)構(gòu)都與地理信息息息相關(guān)，地理信息已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于從防災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)急準(zhǔn)備、應(yīng)急響應(yīng)和災(zāi)后重建的各個(gè)環(huán)節(jié)。但是這并不意味著應(yīng)急建設(shè)應(yīng)以GIS為核心。相反,GIS的作用應(yīng)定位為“時(shí)刻準(zhǔn)備著”——在應(yīng)急的任何一個(gè)環(huán)節(jié)、任何一個(gè)業(yè)務(wù)流程、任何一個(gè)場(chǎng)景，當(dāng)涉及空間位置應(yīng)用時(shí)GIS都以應(yīng)急系統(tǒng)所需的方式提供適合的功能。要做到這一點(diǎn)，GIS應(yīng)成為應(yīng)急公共基礎(chǔ)設(shè)施的一部分，包括應(yīng)急所需的基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)、防災(zāi)減災(zāi)分析模型等，都是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的一部分；同時(shí)，GIS還應(yīng)提供多樣化的服務(wù)類(lèi)型和服務(wù)訪問(wèn)接口，以方便與應(yīng)急系統(tǒng)的其他應(yīng)用進(jìn)行銜接。防災(zāi)減災(zāi)同樣重要國(guó)家針對(duì)突發(fā)事件，大致分為四大類(lèi)：自然災(zāi)害、事故災(zāi)害、公共衛(wèi)生事件、社會(huì)安全事件。一般，應(yīng)急管理大致可分為如下幾個(gè)階段：防災(zāi)減災(zāi)階段、應(yīng)急準(zhǔn)備階段、應(yīng)急響應(yīng)階段以及災(zāi)后恢復(fù)重建階段。以前，GIS大多用于應(yīng)急指揮，即事件發(fā)生后通過(guò)GIS進(jìn)行事件定位、人員派遣、現(xiàn)場(chǎng)指揮的輔助支持等，形成"重處置、輕防范”的一種格局。其中的部分原因，是防災(zāi)減災(zāi)涉及的信息量大，專業(yè)的分析模型不充分，執(zhí)行起來(lái)相當(dāng)困難，因此很難建立一套基于科學(xué)依據(jù)的、具有指導(dǎo)和輔助決策作用的、有較強(qiáng)執(zhí)行力的預(yù)案。事實(shí)上GIS是防災(zāi)減災(zāi)的一個(gè)利器。GIS提供了定量化的分析工具，能夠集成和整合外部分析模型，綜合考慮各類(lèi)物理致災(zāi)因子和承災(zāi)因子，進(jìn)行脆弱性和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分析，形成有效的災(zāi)害預(yù)測(cè)計(jì)劃，為防災(zāi)減災(zāi)提供支持。在這方面，美國(guó)聯(lián)邦緊急事務(wù)管理局（FEMA）的一些做法為我國(guó)的應(yīng)急減災(zāi)提供了很好的借鑒。他們與ESRI合作，推出了災(zāi)害評(píng)估和損失預(yù)測(cè)模型和后果評(píng)估工具包，將GIS技術(shù)融入災(zāi)害前、中、后的評(píng)估當(dāng)中。通過(guò)模型建立的國(guó)家級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)，包括人口統(tǒng)計(jì)、建筑、重要設(shè)施、交通、電力以及高危設(shè)施的數(shù)據(jù)。而且該模型構(gòu)建于ArcGIS系列產(chǎn)品之上，可以針對(duì)地震、颶風(fēng)和洪水等自然災(zāi)害，對(duì)可能造成的損失進(jìn)行估測(cè)。而后果評(píng)估工具包則提供了一個(gè)全面的災(zāi)害評(píng)估模型包，包括傷亡和毀壞情況評(píng)估工具實(shí)用文檔

集，以及人口和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。這些模型基于地圖的可視化，對(duì)災(zāi)害數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，對(duì)房屋和基礎(chǔ)設(shè)施的經(jīng)濟(jì)損失進(jìn)行評(píng)估，在災(zāi)害準(zhǔn)備、降低災(zāi)害損失、災(zāi)害響應(yīng)以及災(zāi)后恢復(fù)過(guò)程中，起到非常重要的作用。利用GIS，人們可以準(zhǔn)確地找到潛在的危險(xiǎn)位置，并對(duì)其可能導(dǎo)致的緊急事件或?yàn)?zāi)難進(jìn)行直觀的演示。GIS軟件的三維分析、空間分析、拓?fù)浞治龅雀呒?jí)分析建模功能能夠判斷哪些建筑、設(shè)施處于危險(xiǎn)范圍內(nèi)，哪些范圍內(nèi)的人口會(huì)受到威脅。根據(jù)危險(xiǎn)評(píng)估的程度，采取對(duì)受威脅建筑設(shè)施進(jìn)行加固或遷址、加強(qiáng)危險(xiǎn)材料儲(chǔ)藏的監(jiān)控、在高危險(xiǎn)區(qū)建筑附近建立安全緩沖區(qū)以及對(duì)環(huán)境衛(wèi)生監(jiān)控等，進(jìn)一步達(dá)到防災(zāi)減災(zāi)目的?！鯩l「■巾ig商"3■了■??■Ml「■巾ig商"3■了■??丄?丄.化學(xué)危險(xiǎn)品擴(kuò)散模型綜合應(yīng)急：共享是前提前面已經(jīng)提到，在城市綜合應(yīng)急中，協(xié)調(diào)的作用非常重要。但是，協(xié)調(diào)的最大困難在于如何從應(yīng)急涉及的相關(guān)部門(mén)獲得各類(lèi)信息，以及如何能夠基于統(tǒng)一的視圖，對(duì)應(yīng)急實(shí)用文檔的態(tài)勢(shì)獲得正確的認(rèn)知。應(yīng)急相關(guān)的信息，類(lèi)型多樣，應(yīng)用的形式多樣，涉及的政府部門(mén)多樣。如氣象部門(mén)的天氣情況、交通部門(mén)的監(jiān)控信息、房產(chǎn)部門(mén)的房屋設(shè)計(jì)圖、消防部門(mén)的車(chē)輛GPS信息、公安部門(mén)的警力部署，在應(yīng)急管理中都是需要集成的信息源。要整合這些信息，必須建立相應(yīng)的共享機(jī)制。因此，要建應(yīng)急，先做共享。我們城市一級(jí)的應(yīng)急管理，基本上也是依托在信息共享的框架上，再去建設(shè)應(yīng)急系統(tǒng)。近些年，空間信息共享是一個(gè)建設(shè)熱點(diǎn)。各個(gè)地方由不同的政府部門(mén)牽頭建設(shè)，如擁有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的測(cè)繪部門(mén)，較早應(yīng)用空間信息的國(guó)土和規(guī)劃部門(mén)。也有一些城市，是由政府信息辦圍繞著政務(wù)信息化建設(shè)為核心開(kāi)展的。目前來(lái)看，空間信息共享的建設(shè)分兩類(lèi)：一類(lèi)是已經(jīng)擁有數(shù)據(jù)，想要進(jìn)行信息發(fā)布，進(jìn)而帶動(dòng)應(yīng)用；另一類(lèi)則是有應(yīng)用需求，沒(méi)有數(shù)據(jù)或者協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)很難，強(qiáng)烈要求進(jìn)行信息共享。應(yīng)急屬于后一種。從建設(shè)的形式上看，綜合應(yīng)急的應(yīng)用和共享平臺(tái)的建設(shè)往往是相輔相成的。按道理來(lái)講，信息越多，越有利于做分析。但是目前的情況是，應(yīng)急相關(guān)的信息是現(xiàn)成的，但往往存在于專業(yè)的政府部門(mén)當(dāng)中，因此很難在政府部門(mén)之間共享這些信息。一些城市建設(shè)信息共享平臺(tái)的經(jīng)驗(yàn)是，先建設(shè)基本框架，選擇一兩個(gè)典型應(yīng)用，讓別人看到成效，才會(huì)有更多的部門(mén)納入到信息共享這個(gè)體系里來(lái)。這是一個(gè)很好的經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于一些弱GIS部門(mén)，如統(tǒng)計(jì)、工商、稅務(wù)部門(mén)，他們之前可能根本不知道GIS能夠幫助他們做什么，所以信息共享的意愿也就比較弱。但是隨著建設(shè)的推進(jìn)，他們逐漸認(rèn)識(shí)到GIS的作用，最后反而可能成為信息共享的主動(dòng)提供者。最后，對(duì)于應(yīng)急管理來(lái)講，不僅僅是地圖服務(wù)共享，還有更高的分析要求。比如，計(jì)算疏散的路徑、污染物擴(kuò)散的范圍、火勢(shì)的蔓延等等，就要求提供的服務(wù)類(lèi)型，不僅僅是常規(guī)的空間查詢、展示功能，各種專業(yè)的空間分析模型也必須可以基于服務(wù)的方式提供。比如，ArcGIS提供了分析模型搭建和發(fā)布的一整套框架。這意味著，我們可以使用的，不僅僅是一兩個(gè)具體的功能，而是一套工具、一個(gè)環(huán)境和完整的流程。應(yīng)急管理所需要的高級(jí)分析模型，可以根據(jù)需求自由地搭建和整合。這對(duì)于深化應(yīng)急管理的應(yīng)用，提供輔助決策支持至關(guān)重要。淺析GIS支持下的應(yīng)急指揮系統(tǒng)及案例發(fā)布日期：2009-3-23近幾十年來(lái)，世界上各類(lèi)突發(fā)公共事件不斷發(fā)生，如何科學(xué)應(yīng)對(duì)和及時(shí)、妥善處置，是當(dāng)今各國(guó)政府必須面對(duì)的一個(gè)重大課題。從抗擊非典到南方雪災(zāi)，再到汶川大地震，中國(guó)政府和從事應(yīng)急行業(yè)的企業(yè)都獲得了深刻的啟示。聯(lián)合國(guó)有關(guān)文件明確指出，“進(jìn)入信息社會(huì)后，人們每天所接觸到的信息80%與地理空間信息有關(guān)”。地理空間信息已經(jīng)成為各個(gè)領(lǐng)域不可缺少的基礎(chǔ)信息。隨著我國(guó)四大戰(zhàn)略數(shù)據(jù)庫(kù)之一的“空間數(shù)據(jù)庫(kù)”的建設(shè)，應(yīng)急指揮也提出了“應(yīng)急一張圖”的空間地理信息協(xié)同的建設(shè)思路。在應(yīng)急指揮中，地理信息系統(tǒng)（GIS）的價(jià)值和作用就在于對(duì)各種信息，如地形、人口、設(shè)施等的集成和可視化表達(dá)，通過(guò)數(shù)據(jù)的共享、分析和圖形表達(dá)，加快對(duì)事件的了解和應(yīng)急處置過(guò)程。一、GIS在應(yīng)急系統(tǒng)中的作用我國(guó)是一個(gè)自然災(zāi)害、事故災(zāi)難等突發(fā)事件較多的國(guó)家。各種突發(fā)事件的頻繁發(fā)生，給人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)造成了巨大損失。政府采取了一系列措施，建立了許多應(yīng)急管理制度。這些措施和制度對(duì)保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全發(fā)揮了重要作用?！吨腥A人民共和國(guó)突發(fā)事件應(yīng)對(duì)法》對(duì)突發(fā)事件的預(yù)防與應(yīng)急準(zhǔn)備、監(jiān)測(cè)與預(yù)警、應(yīng)急處置與救援、事后恢復(fù)與重建等給予了明確的規(guī)定。在對(duì)突發(fā)事件應(yīng)急指揮的各個(gè)階段中，也都需要GIS的支持。如在監(jiān)測(cè)預(yù)警階段，通過(guò)GIS，可以識(shí)別出明顯的或潛在的危險(xiǎn)目標(biāo)（如危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)、核電廠、地震斷層、低洼地帶、機(jī)場(chǎng)、碼頭、車(chē)站、橋梁、摩天大樓、輸油管、煉油廠等），并對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)分級(jí)，再和人口密度、街道、管線、電力線等其它地圖數(shù)據(jù)一起，評(píng)估可能造成的損失。這樣，可以提前采取一些保護(hù)和預(yù)防措施，防止和減輕可能發(fā)生的突發(fā)事件所造成的后果。如確定危險(xiǎn)目標(biāo)臨近的建筑、公共設(shè)施、居住區(qū)；對(duì)危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)；對(duì)高危樓房進(jìn)行結(jié)構(gòu)加強(qiáng)，動(dòng)遷，建立安全緩沖區(qū)；加強(qiáng)警衛(wèi)，限制隨便出入；限制車(chē)輛通行，修建新的橋梁等。在應(yīng)急指揮階段，需要了解事件的影響范圍、復(fù)雜性和嚴(yán)重性，統(tǒng)計(jì)損失和傷亡情況，評(píng)估次生災(zāi)害可能造成的進(jìn)一步傷害，建立安全緩沖地帶，找到水閥、電閘的位置，切斷電源、受污染的水源等。還要安排搜救人員和設(shè)備，組織人員的疏散和安置，建立現(xiàn)場(chǎng)指揮所，組織醫(yī)療、后勤和治安，對(duì)環(huán)境（有毒氣體）進(jìn)行監(jiān)測(cè)等。

在輔助決策階段，通過(guò)空間分析，可以了解事件發(fā)生周?chē)娜丝凇⒔ㄖ?、危險(xiǎn)源、應(yīng)急物資、周邊醫(yī)院、避難場(chǎng)所等信息，使應(yīng)急指揮人員及時(shí)了解事件周邊信息，為應(yīng)急指揮人員的指揮調(diào)度提供科學(xué)的依據(jù)。同時(shí)，還可為應(yīng)急指揮人員提供救援路徑、人員疏散路徑，做到快速的應(yīng)急指揮調(diào)度，減少事件產(chǎn)生的影響，保證人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全。應(yīng)急保障資源的空間化管理，可以使應(yīng)急指揮人員及時(shí)了解應(yīng)急救援物資的空間分布情況和物資的類(lèi)型、數(shù)量等信息，使在應(yīng)急指揮中可以最短時(shí)間調(diào)度相關(guān)的救援物資到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)。在災(zāi)后恢復(fù)和重建階段，恢復(fù)期內(nèi)，可以用手持設(shè)備、GPS定位毀壞的設(shè)施、確定傷害類(lèi)型和數(shù)量，排出優(yōu)先級(jí)；配給中心按人口和每個(gè)地區(qū)受傷害的類(lèi)型，給安置點(diǎn)發(fā)放水、食物、藥品、衣被。重建期內(nèi)，要恢復(fù)所有的服務(wù)（街道、家庭、醫(yī)院、學(xué)校、供水、供電等）到正?；蚋玫乃?，可以用GIS來(lái)跟蹤和顯示重建的計(jì)劃和進(jìn)展，輔助重建資金的預(yù)算、分配和記錄。二、基于GIS支持下的,二、基于GIS支持下的,應(yīng)急指揮系統(tǒng)案例以東方正通北京市房山區(qū)應(yīng)急指揮平臺(tái)為例，通過(guò)調(diào)用北京市信息資源中心的基于OGC標(biāo)準(zhǔn)的MMS/WFS以及圖片引擎服務(wù)接口與房山區(qū)本地的與應(yīng)急相關(guān)的空間信息進(jìn)行疊加，為房山區(qū)的應(yīng)急指揮提供了統(tǒng)一的空間信息。在此基礎(chǔ)上，房山區(qū)應(yīng)急指揮平臺(tái)利用GIS平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了基于GIS的應(yīng)急指揮，主要功能包括:（一） 地圖基本展示政務(wù)電子地圖、政務(wù)信息圖層、遙感影像疊加，完成放大、縮小、漫游、快速定位、全圖等空間操作。（二） 空間查詢實(shí)現(xiàn)對(duì)政務(wù)電子地圖、政務(wù)信息圖層、專業(yè)圖層的空間到屬性查詢，和屬性到空間的查詢。區(qū)域查詢根據(jù)區(qū)域（如區(qū)縣、街道等）進(jìn)行定位查詢，點(diǎn)擊其中的任意區(qū)縣、街道，主地圖將自動(dòng)定位到所選擇的區(qū)域范圍。定點(diǎn)查詢?nèi)缓髮⑹髽?biāo)移動(dòng)到地圖顯示范圍內(nèi)，在需要查詢的位置點(diǎn)擊鼠標(biāo)，獲得查詢的地理范圍，同時(shí)彈出查詢的屬性結(jié)果框。屬性查詢根據(jù)屬性字段進(jìn)行模糊查詢，可以查詢到相應(yīng)的屬性結(jié)果，主地圖將自動(dòng)定位到所查詢的要素的區(qū)域范圍。多邊形查詢提供矩形、圓形、以及多邊形查詢的方式進(jìn)行屬性信息的查詢。（三） 空間分析疊加分析疊加分析是把分散在不同層上的空間屬性信息按相同的空間位置加到一起，合為新的一層。該層的屬性由被疊加層各自的屬性組合而成。例如：線為道路網(wǎng)，面為市區(qū)某區(qū)塊，則可得到該區(qū)內(nèi)道路分布狀況及密度、內(nèi)部交通流量、進(jìn)入和離開(kāi)交通量等。緩沖區(qū)分析緩沖區(qū)是根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中事物的點(diǎn)、線、面實(shí)體，自動(dòng)建立其周?chē)欢▽挾确秶鷥?nèi)的緩沖區(qū)多邊形。例如，查詢某一事發(fā)周邊3公里內(nèi)應(yīng)急資源分布情況。(1)事故周邊影響分析查詢事故發(fā)生地點(diǎn)周邊指定范圍內(nèi)受影響的單位、企業(yè)、政府機(jī)構(gòu)分布情況。(2)事故周邊資源分析查詢事故發(fā)生地點(diǎn)周邊指定范圍內(nèi)應(yīng)急資源分布情況。多維決策支持GIS中間件提供的決策支持服務(wù)，提供如下功能：1.事件展現(xiàn)在基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上以各種專題圖的形式發(fā)布各種突發(fā)事件、事件數(shù)據(jù)，并與其空間位置相聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)突發(fā)事件、事件數(shù)據(jù)的地圖化、可視化，結(jié)合地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行事件、事件數(shù)據(jù)的檢索、查詢、分析，依據(jù)事件爆發(fā)點(diǎn)情況，生成擴(kuò)散模型，分析事件的影響半徑，輸出周邊高危影響(范圍)分析信息。2.隔離區(qū)劃定在對(duì)突發(fā)事件展現(xiàn)、分析的基礎(chǔ)上，與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然等因素進(jìn)行管理分析、劃定隔離區(qū)，并且對(duì)其影響進(jìn)行跟蹤評(píng)估。資源調(diào)度與管理在進(jìn)行資源調(diào)度時(shí)，我們首先可以通過(guò)GIS展現(xiàn)平臺(tái)獲取所需要的資源的空間位置