上海国际旅游度假区防汛指挥系统的设计与实现

王骁栋，钱国民

（上海市防汛信息中心，上海 200050）

0 引言

位于上海市浦东新区川沙镇的上海国际旅游度假区（以下简称“度假区”）规划总面积 24.7 km2，以上海迪士尼乐园项目为核心，首期在建的位于核心区的迪士尼乐园及配套区域占地 3.9 km2，拥有1.16 km2的主题乐园和约 0.39 km2的中心湖泊[1]，预计一期工程将于 2015 年建成。上海市政府为此专门成立了上海国际旅游度假区建设工程指挥部，全面负责迪士尼工程项目的建设管理。因此，本着工程安全生产第一的原则，从整个度假区的防汛保安要求考虑，同步建设度假区防汛应急指挥系统，与上海市防汛抗旱指挥办公室（以下简称防汛办）联动，实现信息共享，决策调度，应急处置。目前，全市区县防汛办都早已建设有完善的防汛指挥系统，实现了防汛视频会商，防汛指挥应用平台和信息共享联动。但在建设国际旅游度假区这样的市政大型项目施工中还没有使用专门的防汛应急指挥系统进行区域范围的重点保障。

根据市防汛应急管理和预案的要求[2]，针对度假区工程建设中防汛工作的实际情况，设计 1 套灵活易用的防汛指挥系统，并通过防汛视频会商移动分会场的建设并入全市防汛视频会商平台，以满足对度假区防汛工作的行业管理和服务要求。

1 防汛指挥系统设计目标和任务

系统建设目标是为了保障施工期间，度假区在基础建设中，能安全度汛，统一指挥管理，为值班管理人员提供及时有效的防汛相关的实时信息，接受市区防汛指挥部门的决策指挥，使施工建设过程更加安全、科学、合理。目前已建设完成度假区防汛信息系统应用平台、防汛视频会商系统（移动分会场），以及配套的广域网专线、基础 IT 设施设备集成，接入和整合了市水务数据中心有关浦东新区和全市防汛保安的实时类、基础类信息，为度假区管理、值班和施工人员提供必要的监测和管理手段。

在度假区部分防汛设施（指挥室、度假区排水系统等）建成后，结合度假区的实际情况，还将进一步拓展应用，包括接入泵站运行工况，远程自控，度假区水位、雨量监测，工地视频监控，办公协同 OA 系统信息对接等。

2 防汛指挥系统组成和总体框架

度假区防汛信息系统目前阶段主要完成的建设内容包括：防汛专线网络（SDH 2M 数字电路1 条）、防汛视频会商系统（移动分会场）、度假区防汛信息系统应用平台等。系统整体架构自下而上可分 4 个层次：采集层、基础设施层、数据层、应用层，整体框架如图 1 所示。

由于度假区的采集监测站还处于建设中，为此先将市防汛信息中心在浦东新区川沙镇周边的水雨情监测站作为防汛指挥系统中实时监测信息的主要来源。本信息系统的建设从基础设施层、数据层、应用层进行集成开发，灵活部署应用，实现了度假区防汛信息系统的综合管理功能。

3 防汛指挥系统功能设计和实现

3.1 防汛排涝监测信息采集整合

由于整个度假区位处浦东新区川沙镇，利用度假区周边的水情、雨情、水闸泵站等防汛基础设施，因而，防汛指挥系统建设中充分集成整合了已有的防汛基础设施实时监测信息，主要包括周边的水情和雨量监测站，具体监测站点如表1 和 2 所示。

同时，防汛指挥系统为度假区内新建的防汛雨污水泵站等排涝设施的监测监控预留了信息接口，统一在地理信息系统平台中集成管理和监测。2013年底，度假区内初步建成了北块、西块雨水泵站及相应的附属设施，将直接对整个度假区防洪排涝、安全运行起到重要保障作用。

3.2 防汛专线网络和硬件系统集成

图1 系统整体结构图

表1 水情实时监测站点表

表2 雨量实时监测站点表

为保证防汛业务的安全性、可靠性，建设了连接上海市防汛信息中心的 SDH 光纤专线，带宽为2 Mbit/s，根据市防汛部门的统一规范分配了指定的独立网段，通过联网配置，实现了度假区与市防汛信息中心 2 地专网的互联互通，物理层上统一融合，为信息共享访问、数据交换使用、防汛视频会商应用提供了基础保证。其它新购置的网络与服务器设备也进行了整体集成、安装、部署、配置调试，实现了本地和远程的一体化运维管理。

3.3 防汛视频会商系统

在度假区建设工程指挥部建设了防汛视频会商移动分会场，整合接入到全市防汛视频会商系统平台中。防汛指挥系统的视频会议设备采用目前符合市防汛分会场要求的高清视频终端，整体安置在 1 套移动推车上，投屏输出到安置在移动推车上的高清LED 液晶电视，实现会商决策。只要接入指定分配的局域网络，在度假区内任意会议室使用移动推车都能即时召开应急视频会商，满足了高质量、高清晰、灵活易用、快速响应的业务需求。度假区分会场接受市防汛办主会场的视音频切换，能支持双流播放，接受主会场的统一管理、调用分配。

3.4 防汛信息系统应用

防汛信息系统主要整合已有的度假区基础资料，接入来自市防汛信息中心的相关实时监测信息，实现基于 WebGIS 地理信息系统平台的集成应用和管理功能[3]。系统界面设计风格统一，保证界面文字、颜色、图案等的一致性，操作上简洁实用，符合用户工作习惯。主要功能模块如下：

1）水情实时监测。在地图上集成显示度假区及周边的水情站点及实时监测信息，按水情数据的行业标准规范转换和查询[4]，主要包括站点基础信息、水位实时监测信息、水位过程线的查询和统计等。

2）雨情实时监测。地图上集成显示度假区及周边的雨情站点及实时监测信息，按行业标准规范转换和查询，主要包括站点基础信息、雨量站点实时监测信息、雨量棒图的统计查询等。

3）泵站运行监测。地图上集成显示度假区内及周边的防汛雨水、污水泵站的运行工况信息，包括泵机启闭状态、水泵数量、装机容量、装机功率等[5]，结合 GIS 地图动态上图，集成显示。

4）天气预报。对来自上海市中心气象台的短时天气预报（每 3 h）、当天、1 周和 1 旬的天气预报信息进行分类报告。有利于度假区防汛预警预案工作的提前准备和落实，也方便管理、工作人员实时掌握度假区天气情况，做好各项安全施工安排。

5）卫星云图。提供上海、香港和台湾的实时卫星云图信息，并按每小时的时间顺序动态循环播放。

6）台风路径。提供调用市防汛信息中心的台风路径系统的接口，主要实现当前台风信息提示，地图路径显示，预测走向，台风位置点的详细信息（时间，风速，风向，7 和 10 级风圈），相似路径分析，历史台风信息查询，卫星云图叠加显示等功能。

7）短信平台。通过共享市短信平台应用，为度假区工程项目组领导和工作人员建立独立的短信发送群组，短信组中可以分成不同的角色类别，包括领导、项目经理，以及工作、施工人员等，功能包括发送防汛信息，发送会议、紧急通知，修改通讯录等。

8）度假区地图制作和标注。根据度假区工作人员提供的资料，绘制了整个度假区的矢量地图，并与上海市区的基础地图进行配准，采用上海城建坐标，使用基础地图的投影参考文件，与基础底图进行了有效叠加[6]。能够显示度假区及周边（暂定 20 km）范围内的基础数字地形图、卫星和航空遥感影像，显示水系分布情况及详细属性信息，以及周边的各级道路及边线、绿化、居民房屋、重要位置点等。结合实时信息，进行综合展示。度假区基础图制作如图 2 所示。

图2 度假区核心区基础地图制作

在 GIS 基础地图上，还可实现地图上的多点、多线段和对边线等标注功能，使用橡皮擦工具可进行擦除重绘。

9）防汛信息共享管理。防汛指挥系统的信息共享管理在系统层面对登录用户实现权限统一管理，能根据用户需求设置各项菜单权限。在数据应用层面通过读取和发布数据服务的方式，与市防汛信息中心数据中心联动，实现防汛信息的实时共享。开发了读取 Web Service[7]的代理程序，通过 GET 请求方式读取 JSON 格式的数据，为信息共享应用提供了数据支撑。访问数据服务时，须经过系统身份验证，具有访问权限的用户可获得相应的数据服务，结合WebGIS 技术，展现到 Web 地图上。实时数据服务发布如表3 所示。

表3 数据服务发布描述

调用返回的数据采用 JSON 格式，如实时水位数据描述如下：

[{"DATASOURCE":"市水文总站", "DATETIME":"2012年1月11日 8:05","DISTRICT":"浦东新区","LA B_LEVEL":2,"OBJECTID":28,"STATIONID":"SW001805","STATIONNAME":"新场

" , " WATERDEPART" : "浦东片

", " XP": 6, "XX": 16081.28006837, "YP":-18,"YY": -21818.66005549,"ALERTWATERLEVEL":3.3,"MAXWATERLEVELTIME":"2012年8月7日0:00","OUTWATER":2.66,"RIVERNAME":"惠新港","RIVERTYPE":1}].

4 结语

上海国际旅游度假区防汛指挥系统一期已经建设完成，投入运行使用至今已近 2 年。在上海市遭受 1211 海葵、1217 杰拉华等台风影响期间，该系统为度假区防汛工作提供了科学指导和指挥决策，使度假区防汛减灾能力大大提升，平安度汛。系统提供的移动视频会商功能，使用灵活，替代了传统的会议方式，为市区和浦东新区防汛指挥部办公室的指挥决策提供了快捷高效的手段。因此，信息化技术的应用为市政大型工程建设中的防汛安全问题提供了良好的辅助支撑手段。后期，还将完善扩充系统基础数据，如周边的河道、水闸等，优化实时监测数据的显示和分析等，为度假区防汛指挥工作提供更全面专业的决策信息。

[1]上海市人民政府关于同意《上海国际旅游度假区结构规划》的批复[EB/OL]. [2014-01-20].http://district.ce.cn/zt/zlk/wj/201312/16/t20131216_1928199. shtml, 2013.12.

[2]上海市防汛指挥部办公室. 上海市防汛手册[M]. 上海：上海科学普及出版社，2008: 85-90.

[3]郑晓阳，胡传廉，李佼，等.“一张图”水务信息整合共享实践[J]. 上海城市发展，2011 (增刊 1): 327-333.

[4]中华人民共和国水利部. SL323-2011 实时雨水情数据库表结构与标识符标准[M]. 北京：中国水利水电出版社，2011: 1-2.

[5]黄常斌. 城市防洪排涝标准探讨[J]. 水利科技，2009 (4):60-61.

[6]陈秀芳. 浅议地理信息系统与空间数据库建设[J]. 勘察科学技术，2007 (2): 46-50.

[7]谢飞. 基于 WebService 的分布式 WebGIS 系统的研究与实现[D]. 沈阳：东北大学，2006: 15-17.