城市应急管理中GIS技术的应用研究

赵春霞

摘要：传统方法在城市应急管理中对于突发事件的响应时间较长，为此提出城市应急管理中GIS技术的应用研究。利用无线传感装置采集到城市突发事件数据信息，以层次分析法对突发事件信息进行分析，计算城市突发事件发生概率，利用GIS技术建立城市应急空间坐标轴，当突发事件发生概率超过50%，通过在立城市应急空间坐标轴中安装的报警器发出预警，确定城市突发事件发生地点，采取相应管理措施。经实验分析，设计方法对于城市突发事件的响应时间短于传统方法。

关键词：城市应急管理GIS技术无线传感装置突发事件

中图分类号：TP311.52文献标识码：A文章编号：1672-3791（2022）04（a）-0000-00

Research on the Application of GIS Technology in Urban Emergency Management

ZHAO Chunxia

（School of Information Technology， Henan University of Chinese Medicine， Zhengzhou， HenanProvince， 450046China）

Abstract：Traditional methods have a long response time to emergencies in urban emergency management. For this reason， the application research of GIS technology in urban emergency management is proposed. Use wireless sensor devices to collect urban emergencies data information， analyze emergencies information with analytic hierarchy process， calculate the probability of urban emergencies， use GIS technology to establish urban emergency space coordinate axis， when the probability of emergencies occurs More than 50%， through the alarm installed in the coordinate axis of the Licheng emergency space， the alarm is issued to determine the location of the urban emergency and take corresponding management measures. After experimental analysis， the design method has a shorter response time to urban emergencies than the traditional method.

Key Words：Urban emergency management; GIS technology; Wireless sensor device; Emergencies

随着城市化和市场化进程的不断加快，城市应急管理逐渐受到当地政府和社会的重视，绝大多数地区已经形成了比较完善的城市应急管理机制和体系，针对城市突发事件的发生进行预测、分析、响应和处理，以此将城市突发事件造成的社会损失降到最低[1]。相关学者针对城市突发事件的特征，提出了城市应急管理方法，在城市应急管理中采用一些现代化信息技术，比如无线通信技术、大数据技术等，利用现代化信息技术对城市突发事件进行分析，虽然取得了一定的应用效果，但是现有的城市应急管理方法对于突发事件的响应不够及时，响应时间比较长，已经无法满足城市应急管理需求，为此提出城市应急管理中GIS技术的应用研究。

1基于GIS技术的城市应急管理方法

1.1城市突发事件数据采集

根据城市规划图纸以及资料，对无线传感装置的安装进行布局，针对城市给排水突发事件数据采集，采用HSERF/ASF454型号远红外无线传感器，将其安装在城市给排水管道口处，每隔1000m布置一个远红外无线传感器，利用远红外影像探头采集到城市给排水管道图像数据[2]。针对城市地质灾害突发事件数据的采集，采用SHFAI/AS2F5A型号无线传感器，在城市容易发生地质灾害的区域安装该无线传感器，采集到地质数據信息。将三种无线传感器采集到的城市突发事件数据信息分别存储到TXXT1文件夹、TXXT2文件夹、TXXT3文件夹中，为后续城市突发事件概率分析及定位提供数据基础[3]。

1.2城市突发事件概率分析

将采集到的城市突发事件中无效数据、残缺数据以及重复数据进行删除，减少计算量，采用层次分析法对城市突发事件发生概率进行预测分析。对于每种城市突发事件设置一个阈值，以城市火灾突发事件数据为例，假设城市火灾突发事件的数据集为 ，火灾突发事件发生需要一定条件，比如烟雾浓度，当某区域烟雾浓度超过标准时，说明该区域极有可能存在火灾隐患，引发火灾突发事件的发生，假设火灾突发事件中烟雾浓度阈值为 ，则火灾突发事件的发生概率用公式表示如下：

N（G）=∑_（n=1）▒（y_n-S）/S（1）

公式（1）中， 表示火灾突发事件的概率; 表示城市火灾突发事件数据集 中第 个数据;y_n表示该区域火灾烟雾浓度。利用上述公式计算出城市火灾突发事件的概率，设置城市给排水突发事件阈值和城市地质灾害突发事件阈值，计算出城市给排水突发事件发生概率和城市地质灾害突发事件发生概率[4]。

1.3基于GIS技术的城市突发事件定位及应急管理

分析完城市突发事件发生概率后，利用GIS技术对城市突发事件发生位置进行定位，其应用过程如下：首先将城市给排水管道、消防布局以及城市地质等数据信息上传到GIS中，在GIS中对所有城市应急管理的设备、地点、设施等进行定义，建立城市应急管理数据库。将城市应急数据进行存储[5]。

在GIS中建立城市应急空间坐标轴，将所有数据信息在建立的城市应急空间坐标轴中标注空间地理信息，并且还在基于GIS的城市应急空间坐标环境中安装报警器，根据计算到的城市突发事件发生概率，进行城市应急预警[6]。当计算到的城市突发事件发生概率超过50%时，基于GIS的城市应急空间坐标轴上的报警器就会发生警报，报警器的红色信号灯就会亮起，在基于GIS的城市应急空间坐标上进行显示，根据警报发出的位置确定城市突发事件发生的位置，根据实际情况采取相应的应急管理措施，以此完成基于GIS的城市应急管理，进而实现了城市应急管理中GIS技术的应用。

2实验论证分析

为了验证设计方法的有效性，以某城市给排水管道为实验对象，该城市给排水管道共2 430个，给排水管道使用时间比较长，部分给排水管道已经出现老化现象，经常出现漏水、爆管等城市突发事件，利用此次设计方法与传统方法对该城市给排水突发事件进行应急管理。

结合该城市给排水管道布局特点，设置了200个数据采集点，每个突发事件数据采集点处安装一个无线传感装置，将无线传感装置的数据扫描时间设定为0.15 ns，扫描周期设定为0.25 ns，扫描模式设置为自动扫描模式，数据扫描频率设定为3.45GHz。将报警器的电源电压无线传感器共采集到2 000个数据样本，经过数据处理后的数据数量为126.42 GB。在该城市给排水管道环境中还安装了200个报警器，实验中共发生了54次突发事件，报警器发出警报54次，利用GIS技术对突发事件的定位分析，具体情况如下表所示。

基于GIS技术的城市应急管理方法的应用针对每一个突发事件进行了精准定位，并且采取相应的管理措施，实验共维修城市给排水管道15次，更换城市给排水管道25次，疏通城市给排水管道14次。为了进一步验证设计方法的可靠性，利用GSFH软件记录每一次突发事件的响应时间，抽取8次突发事件的响应时间为两种城市应急管理方式对比的数据依据，数据如表2所示。

由表2可知，设计方法对于城市突发事件的响应时间比较短，说明GIS技术的应用能够快速定位到城市突发事件的发生位置，节省了城市突发事件发生位置定位时间。

3结语

此次针对城市应急管理需求，以及城市突发事件的特征，应用GIS技术设计了一种新的城市应急管理方法，并通过实证分析论证了该方法的有效性和可靠性，对提高城市应急管理质量、减少城市突发事件造成的经济损失和社会损失，以及维护城市治安等具有重要的现实意义，还对GIS技术在城市应急管理中的应用具有一定的推广作用。此次提出的基于GIS技术的城市应急管理方法可能存在一些不足之处，尚未在城市应急管理中进行大量实践应用，今后仍会在城市应急管理方面进行深层次探究，逐渐完善和优化基于GIS技术的城市应急管理方法，为城市应急管理提供理论依据。

参考文献

[1]陈涛，罗强强.韧性治理：城市社区应急管理的因应与调适——基于W市J社区新冠肺炎疫情防控的个案研究[J].求实，2021（6）：83-95，110.

[2]張燕，王义保，张昊轩.应急响应中决策失灵的原因探析——基于40个应急管理案例的定性比较分析[J].领导科学，2021（20）：33-37.

[3]吴正刚，张宇.重大突发公共卫生事件应急管理比较研究——基于湖北省与浙江省抗击新冠疫情的调查[J].经济研究导刊，2021（29）：134-138.

[4]王宁，楼岱，陈大庆，等.基于“BIM+GIS”技术的建筑垃圾精准管控信息管理平台研究初探[J].环境工程，2020，38（3）：46-50.

[5]关建国.基于GIS的城市供水应急管理方法的研究与实现——以宁波市为例[J].地矿测绘，2020，36（2）：5-8，25.

[6]沈冰舰.浅谈GIS在乌鲁木齐县应急管理信息平台建设中的应用[J].经纬天地，2020（2）：35-37.