GIS应急管理的基础设施.docx

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GIS应急管理的基础设施

GIS：

应急管理的基础设施

发布日期：

2009-7-15

ESRI中国（北京）有限公司副总工程师 陈非

    城市，作为每个地区的政治、经济和文化中心，其发展速度用“日新月异”来形容一点都不过分。

我们看到，一栋栋大楼拔地而起，一条条公路纵横贯通……现代化的这般繁荣在带给我们诸多便捷与享受的同时，也对我们的城市应急机制提出了更加严峻的考验。

因为，一场突如其来的地震、一次始料未及的爆炸、一轮迅速蔓延的疫情，在人口密集、设施密集的城市，都有可能造成极大的人力和物力损失。

应急办：

协调是关键职能之一

   以前谈应急，我们更多指的是城市应急联动，多由公安、消防部门牵头。

2006年4月，国务院成立了应急管理办公室（简称应急办），使得我们的应急机制有了一定调整。

在一些大的灾害发生后，我们发现，基于单一的政府部门的应急管理已经远远不能满足要求，必须要调动、指挥和协调相关的各方力量。

应急办成为一个涉及众多相关领域、旨在协调相关政府部门的“运转枢纽中心”。

   目前我们的政府综合应急管理机构分为三级：

国家级、省级和地市级。

各级应急办根据其工作重点，分别构建不同功能层次的应急应用系统。

国家级的主要职责是协调，在大的突发事件发生时，负责协调相关政府部门，进行联合行动；省级的职责中，协调和处置的功能兼备，既要负责协调省级政府部门，应对和处置突发事件，同时又负责与国家级之间进行信息沟通；地市级则主要负责具体突发事件的处置工作。

GIS：

成为应急的基础设施

   灾难，很多时候会成为我们完善相关体制的一个契机。

2003年的SARS、去年的5.12大地震，对我们的应急体系建设，起到了相当大的促进作用。

虽然在地震之前的2006年，我们就已经建立了一套综合应急机制，但是如此巨大的自然灾害，还是对我们的应急体系造成了很大的冲击。

应急管理系统的建设与完善迫在眉睫！

   应急体系的建设是一项涉及体制、机构、流程、人员、软件、硬件等各个方面的综合性系统工程。

GIS作为我们研究人与自然空间关系的一种创新技术，已经越来越广泛地应用到了政府信息化的日常业务中。

利用GIS技术处理整个地球的自然和社会活动诸方面产生的信息，是一个大的趋势。

对于应急来讲，相关的人、物、事件、机构都与地理信息息息相关，地理信息已经被广泛应用于从防灾减灾、应急准备、应急响应和灾后重建的各个环节。

但是这并不意味着应急建设应以GIS为核心。

相反，GIS的作用应定位为“时刻准备着”——在应急的任何一个环节、任何一个业务流程、任何一个场景，当涉及空间位置应用时，GIS都以应急系统所需的方式提供适合的功能。

要做到这一点，GIS应成为应急公共基础设施的一部分，包括应急所需的基础空间数据、防灾减灾分析模型等，都是基础设施建设的一部分；同时，GIS还应提供多样化的服务类型和服务访问接口，以方便与应急系统的其他应用进行衔接。

防灾减灾同样重要

   国家针对突发事件，大致分为四大类：

自然灾害、事故灾害、公共卫生事件、社会安全事件。

一般，应急管理大致可分为如下几个阶段：

防灾减灾阶段、应急准备阶段、应急响应阶段以及灾后恢复重建阶段。

以前，GIS大多用于应急指挥，即事件发生后通过GIS进行事件定位、人员派遣、现场指挥的辅助支持等，形成“重处置、轻防范”的一种格局。

其中的部分原因，是防灾减灾涉及的信息量大，专业的分析模型不充分，执行起来相当困难，因此很难建立一套基于科学依据的、具有指导和辅助决策作用的、有较强执行力的预案。

   事实上GIS是防灾减灾的一个利器。

GIS提供了定量化的分析工具，能够集成和整合外部分析模型，综合考虑各类物理致灾因子和承灾因子，进行脆弱性和风险评估分析，形成有效的灾害预测计划，为防灾减灾提供支持。

   在这方面，美国联邦紧急事务管理局（FEMA）的一些做法为我国的应急减灾提供了很好的借鉴。

他们与ESRI合作，推出了灾害评估和损失预测模型和后果评估工具包，将GIS技术融入灾害前、中、后的评估当中。

通过模型建立的国家级数据库，包括人口统计、建筑、重要设施、交通、电力以及高危设施的数据。

而且该模型构建于ArcGIS系列产品之上，可以针对地震、飓风和洪水等自然灾害，对可能造成的损失进行估测。

而后果评估工具包则提供了一个全面的灾害评估模型包，包括伤亡和毁坏情况评估工具集，以及人口和基础数据。

这些模型基于地图的可视化，对灾害数据进行分析处理，对房屋和基础设施的经济损失进行评估，在灾害准备、降低灾害损失、灾害响应以及灾后恢复过程中，起到非常重要的作用。

   利用GIS，人们可以准确地找到潜在的危险位置，并对其可能导致的紧急事件或灾难进行直观的演示。

GIS软件的三维分析、空间分析、拓扑分析等高级分析建模功能能够判断哪些建筑、设施处于危险范围内，哪些范围内的人口会受到威胁。

根据危险评估的程度，采取对受威胁建筑设施进行加固或迁址、加强危险材料储藏的监控、在高危险区建筑附近建立安全缓冲区以及对环境卫生监控等，进一步达到防灾减灾目的。

化学危险品扩散模型

综合应急：

共享是前提

   前面已经提到，在城市综合应急中，协调的作用非常重要。

但是，协调的最大困难在于如何从应急涉及的相关部门获得各类信息，以及如何能够基于统一的视图，对应急的态势获得正确的认知。

应急相关的信息，类型多样，应用的形式多样，涉及的政府部门多样。

如气象部门的天气情况、交通部门的监控信息、房产部门的房屋设计图、消防部门的车辆GPS信息、公安部门的警力部署，在应急管理中都是需要集成的信息源。

要整合这些信息，必须建立相应的共享机制。

因此，要建应急，先做共享。

   我们城市一级的应急管理，基本上也是依托在信息共享的框架上，再去建设应急系统。

近些年，空间信息共享是一个建设热点。

各个地方由不同的政府部门牵头建设，如拥有基础数据的测绘部门，较早应用空间信息的国土和规划部门。

也有一些城市，是由政府信息办围绕着政务信息化建设为核心开展的。

   目前来看，空间信息共享的建设分两类：

一类是已经拥有数据，想要进行信息发布，进而带动应用；另一类则是有应用需求，没有数据或者协调数据很难，强烈要求进行信息共享。

应急属于后一种。

从建设的形式上看，综合应急的应用和共享平台的建设往往是相辅相成的。

   按道理来讲，信息越多，越有利于做分析。

但是目前的情况是，应急相关的信息是现成的，但往往存在于专业的政府部门当中，因此很难在政府部门之间共享这些信息。

一些城市建设信息共享平台的经验是，先建设基本框架，选择一两个典型应用，让别人看到成效，才会有更多的部门纳入到信息共享这个体系里来。

这是一个很好的经验。

对于一些弱GIS部门，如统计、工商、税务部门，他们之前可能根本不知道GIS能够帮助他们做什么，所以信息共享的意愿也就比较弱。

但是随着建设的推进，他们逐渐认识到GIS的作用，最后反而可能成为信息共享的主动提供者。

   最后，对于应急管理来讲，不仅仅是地图服务共享，还有更高的分析要求。

比如，计算疏散的路径、污染物扩散的范围、火势的蔓延等等，就要求提供的服务类型，不仅仅是常规的空间查询、展示功能，各种专业的空间分析模型也必须可以基于服务的方式提供。

比如，ArcGIS提供了分析模型搭建和发布的一整套框架。

这意味着，我们可以使用的，不仅仅是一两个具体的功能，而是一套工具、一个环境和完整的流程。

应急管理所需要的高级分析模型，可以根据需求自由地搭建和整合。

这对于深化应急管理的应用，提供辅助决策支持至关重要。

浅析GIS支持下的应急指挥系统及案例

发布日期：

2009-3-23

近几十年来，世界上各类突发公共事件不断发生，如何科学应对和及时、妥善处置，是当今各国政府必须面对的一个重大课题。

从抗击非典到南方雪灾，再到汶川大地震，中国政府和从事应急行业的企业都获得了深刻的启示。

联合国有关文件明确指出，“进入信息社会后，人们每天所接触到的信息80%与地理空间信息有关”。

地理空间信息已经成为各个领域不可缺少的基础信息。

随着我国四大战略数据库之一的“空间数据库”的建设，应急指挥也提出了“应急一张图”的空间地理信息协同的建设思路。

在应急指挥中，地理信息系统（GIS）的价值和作用就在于对各种信息，如地形、人口、设施等的集成和可视化表达，通过数据的共享、分析和图形表达，加快对事件的了解和应急处置过程。

一、GIS在应急系统中的作用

我国是一个自然灾害、事故灾难等突发事件较多的国家。

各种突发事件的频繁发生，给人民群众的生命财产造成了巨大损失。

政府采取了一系列措施，建立了许多应急管理制度。

这些措施和制度对保护人民生命财产安全发挥了重要作用。

《中华人民共和国突发事件应对法》对突发事件的预防与应急准备、监测与预警、应急处置与救援、事后恢复与重建等给予了明确的规定。

在对突发事件应急指挥的各个阶段中，也都需要GIS的支持。

如在监测预警阶段，通过GIS，可以识别出明显的或潜在的危险目标（如危险品仓库、核电厂、地震断层、低洼地带、机场、码头、车站、桥梁、摩天大楼、输油管、炼油厂等），并对其进行分类分级，再和人口密度、街道、管线、电力线等其它地图数据一起，评估可能造成的损失。

这样，可以提前采取一些保护和预防措施，防止和减轻可能发生的突发事件所造成的后果。

如确定危险目标临近的建筑、公共设施、居住区；对危险品仓库进行监测；对高危楼房进行结构加强，动迁，建立安全缓冲区；加强警卫，限制随便出入；限制车辆通行，修建新的桥梁等。

在应急指挥阶段，需要了解事件的影响范围、复杂性和严重性，统计损失和伤亡情况，评估次生灾害可能造成的进一步伤害，建立安全缓冲地带，找到水阀、电闸的位置，切断电源、受污染的水源等。

还要安排搜救人员和设备，组织人员的疏散和安置，建立现场指挥所，组织医疗、后勤和治安，对环境（有毒气体）进行监测等。

在辅助决策阶段，通过空间分析，可以了解事件发生周围的人口、建筑、危险源、应急物资、周边医院、避难场所等信息，使应急指挥人员及时了解事件周边信息，为应急指挥人员的指挥调度提供科学的依据。

同时，还可为应急指挥人员提供救援路径、人员疏散路径，做到快速的应急指挥调度，减少事件产生的影响，保证人民群众的生命和财产安全。

应急保障资源的空间化管理，可以使应急指挥人员及时了解应急救援物资的空间分布情况和物资的类型、数量等信息，使在应急指挥中可以最短时间调度相关的救援物资到达现场。

在灾后恢复和重建阶段，恢复期内，可以用手持设备、GPS定位毁坏的设施、确定伤害类型和数量，排出优先级；配给中心按人口和每个地区受伤害的类型，给安置点发放水、食物、药品、衣被。

重建期内，要恢复所有的服务（街道、家庭、医院、学校、供水、供电等）到正常或更好的水平，可以用GIS来跟踪和显示重建的计划和进展，辅助重建资金的预算、分配和记录。

二、基于GIS支持下的应急指挥系统案例

以东方正通北京市房山区应急指挥平台为例，通过调用北京市信息资源中心的基于OGC标准的MMS/WFS以及图片引擎服务接口，与房山区本地的与应急相关的空间信息进行叠加，为房山区的应急指挥提供了统一的空间信息。

在此基础上，房山区应急指挥平台利用GIS平台，实现了基于GIS的应急指挥，主要功能包括：

（一）     地图基本展示

政务电子地图、政务信息图层、遥感影像叠加，完成放大、缩小、漫游、快速定位、全图等空间操作。

（二）     空间查询

实现对政务电子地图、政务信息图层、专业图层的空间到属性查询，和属性到空间的查询。

1.区域查询

根据区域（如区县、街道等）进行定位查询，点击其中的任意区县、街道，主地图将自动定位到所选择的区域范围。

2.定点查询

然后将鼠标移动到地图显示范围内，在需要查询的位置点击鼠标，获得查询的地理范围，同时弹出查询的属性结果框。

3.属性查询

根据属性字段进行模糊查询，可以查询到相应的属性结果，主地图将自动定位到所查询的要素的区域范围。

4.多边形查询

提供矩形、圆形、以及多边形查询的方式进行属性信息的查