基于GIS的城市消防应急指挥支持系统初探

赫晓光?张济源

摘要：GIS即地理信息系统的有效开发与应用，能够促进城市消防应急指挥支持系统的完整建立。基于GIS的城市消防应急指挥系统，能够充分满足消防部门的基础需求，缩短消防响应时间，实现城市消防系统的智能化与自动化水平。基于此，本文就应用GIS的城市消防应急指挥系统进行简要分析。

关键词：GIS；城市消防应急指挥支持系统

前言：

随着现代城市建设的科学规划程度越来越高，消防设施及部门的规划，在地理空间上也具有一定的共同特征，在这种城市消防结构建设情况下，利用地理信息系统，将各类消防信息进行集中管理与综合分析。再结合如Web GIS技术等先进技术，形成海量数据库，进而使火灾报警的响应程度更快、更准确，提升消防队伍的整体应对能力。

1.基于GIS的城市消防应急指挥支持系统空间查询与量算

GIS在进行空间查询过程中，需要应用图形与属性的互查，主要的应用形式有两种，第一种，依据查询对象属性信息进行空间定位，可称之为“属性查图”。例如，在某一相仿管辖范围内发生火灾，在接到报警之后，依据火灾地点的基本信息或电信信息的数据库，进行属性信息的详细查询，进而确定火灾的准确地点，以及周边及内部的消防设施，最终帮助相仿队伍高效规划救援措施。第二种，是依据查询对象的准确位置，进行属性信息的查询，即“图形查属性”；在多数的GIS当中，会提供一个INFO工具，用户可以对查询对象的准确地点进行标注、圈出等，在消防防护工作当中，应用这种形式，能够通过对企业空间结构以及属性信息的准确查询，全面管控辖区内的消防安全状况，并及时提出整改意见与重点防护措施。而空间量算在GIS的应用中，主要就是利用几何量算以及距离量算等基本空间分析法，对消防管辖面积、发生火灾区域面积、以及消防距离适用措施等进行有效量算，进而实现消防系统构建的更高效用性[1]。

2.基于GIS的城市消防应急指挥支持系统缓冲区分析模型

在现场消防救援过程中，可以合理规划火灾现场的缓冲区，有效控制火灾影响范围的进一步扩大。基于GIS的城市消防应急指挥支持系统，能够通过有效的数据信息，构建点实体缓冲区分析模型、线实体缓冲区分析模型以及面实体缓冲区分析模型。

2.1 点实体缓冲区

点实体缓冲区分析模型的有效构建，在一般情况下，都是以实体区域为圆心建立圆形缓冲区；例如，在一个油罐爆炸事故当中，当消防应急智慧支持系统启动后，首先利用爆炸地点的数据信息，对事故后果进行全面考量与计算，最终，以有关作为点实体缓冲区中心，依据轻伤、重伤、死亡构建不同的缓冲区域，进而帮助消防队伍进行人群的紧急疏散。

2.2 线实体缓冲区

线实体缓冲区是在实体范围外侧的一定距离位置，以平行条带状构建的多边形。这种分析模型在城市消防应急指挥支持系统当中的应用，主要作用是对压力管道以及油罐车等相关危险源引发的事故影响范围，进行准确判定。

2.3 面实体缓冲区

面实体缓冲区分析模型，在城市消防应急指挥系统当中，通常是对实体边界进行相应扩展，形成多边形缓冲区。这种分析模型多适用于大型火灾或爆炸、泄露事故当中，这类事故造成的灾害面积较广，通过对危险源的缓冲区分析，能够进一步达到消防指挥的灾害控制目标。

此外，除上述缓冲区分析模型外，一些基于GIS的系统，还能依据灾害现场的实际情况进行权重分析，如天气状况，雨雪天气、高温天气、大风天气等。应用权重因素进行缓冲区分析模型的构建，能够全面控制灾害影响范围，并协助消防队伍，更有效的制定消防疏散、救援措施。

3.基于GIS的城市消防应急指挥支持系统网络分析模型

基于GIS的城市消防应急指挥系统，通过网络分析能够对吃屎网络元素的空间与非空间属性进行全面考察，并通过对网络性能及特征等的分析计算，实现指挥系统的效用性提升。例如，对城市交通网络以及基础设施网络等构件网络分析模型。网络分析模型的构建，还能帮助应急指挥过程中，求解最佳路径，即路径分析。基于GIS的城市消防应急指挥系统，最佳路径的求解算法中，最常用的Dijkstra算法；应用层次分析，对交通信息进行全面掌控，整合出会对消防救援行动造成阻碍作用的各种交通因素；通过量化处理，构建Dijkstra模型，进行路径的最优搜索与选择，进而促进消防救援行动的高效性。

4.基于GIS的城市消防应急指挥支持系统实现

4.1 系统概述

基于GIS构建的城市消防应急指挥系统，包含五个模块：①路网模块；属于核心功能模块，对城市路网状况的相关信息数据进行全面的管理，以地图标示方式，呈现出城市路况。动态路网模型的有效建设，能够满足城市建设的动态变化形式，当城市路网发生变化時，对基础网络拓扑做出相应修改，实现消防指挥过程中，对路况的实时性要求。②查询模块；主要就是对查询对象的属性数据进行分析，应用数据库形式，以及索引机制，能够提升查询响应速度，提升指挥系统的查询效用性。③消防专业处理模块；这一模块的主要作用，就是为消防应急指挥工作，提供准确的GIS图形，结合多用户写作模式，通过不同用户将实时、准确的图元传输到数据库当中，进而实现各个用户系统的全面更新。在这一模块当中，作图操作能够引发监听程序[2]。④消防预案管理模块；结合GIS的图形表示功能与专家系统，制作消防预案，通过图形化的操作形式，使预案更加直观。⑤力量派遣模块；综合利用数据库与专家系统，将具体灾害信息输入专家系统，将灾害等级与区域实时显示在调度界面，通过GIS专题图的形式给用户最直观的展示。

4.2 系统检测

基于GIS的城市消防应急指挥系统，实现了接警、指挥与行动的紧密结合；与此同时，通过对智能灾情评估、网络化系统指挥、信息实时更新辅助决策等，能够实现消防队伍的快速反应以及科学决策。

结论：

综上所述，本文对基于GIS的城市消防应急指挥支持系统模型构建进行了简要分析，并对实际城市消防应急指挥支持系统中各模块进行了介绍。合理利用GIS，构建城市消防应急指挥支持系统，能够全面缩减消防响应时间至原有系统响应时间的三分之二。

参考文献：

[1]刘卓洋. 基于GIS的消防指挥信息支持系统设计与实现[D].河北理工大学，2007.

[2]肖锋，朱琦. GIS支持下应急指挥辅助决策系统的研究与实现[J]. 测绘与空间地理信息，2015，03：119-120+124.endprint