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. 1. 概述 　　現(xiàn)代社會中難免會出現(xiàn)各種各樣的突發(fā)事件,如各種自然災害、人為事故等,這些事件通常會帶來嚴重的人員和財產損失。制定合理、有效的應急預案可以在突發(fā)事件發(fā)生時快速地做出處理決策,減少事件帶來的危害。突發(fā)公共事件的處理時效性要求非常高,處理過程涉及大量的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)既有屬性數(shù)據(jù)又有空間數(shù)據(jù)。GIS可以支持大數(shù)據(jù)量以及影像數(shù)據(jù),處理速度快,可靠性、穩(wěn)定性高,支持復雜的圖形符號等,因此,在應急事件的處置中,離不開GIS技術的有效支持。 　　空間地理信息是GIS的“血液”，是GIS系統(tǒng)發(fā)揮作用的基本保障，空間信息共享服務平臺是基于3S技術，深度開發(fā)和利用空間信息，建設的服務于城市規(guī)劃、建設、管理，服務于政府、企業(yè)、公眾，服務于人口、資源環(huán)境、經濟社會的可持續(xù)發(fā)展的信息基礎設施和信息系統(tǒng)，其實質是為信息資源基于統(tǒng)一的地理坐標進行整合、實現(xiàn)共享提供準確、實時的空間數(shù)據(jù)基礎設施。在空間信息基礎設施的基礎上開發(fā)和整合應用各種信息資源，發(fā)揮信息集成的綜合效益，為城市管理、城市運行和應急指揮等政府職能提供基礎保障。 　　城市應急輔助決策系統(tǒng)主要是借助于空間信息共享服務平臺、GIS、數(shù)據(jù)挖掘等技術，結合應急預案、應急處置知識庫、案例庫、以及事件信息、周邊環(huán)境信息，自動生成應急工作方案，并通過人機交互的方式進行方案的調整，通過系統(tǒng)生成科學合理的工作方案，并檢驗預案的合理性和有效性，以保證在突發(fā)事件發(fā)生時能夠迅速、有效地采取應對措施，并為預案的完善提供支持。 　　2. 研究現(xiàn)狀 　　2.1 空間信息共享服務 　　空間信息是指與地球上空間位置有直接關系或間接關系的對象或現(xiàn)象的信息，也稱為地理信息，它所表達的是真實世界的特性?？臻g信息具有分布性、異構性、復雜性等特點。 　　空間信息共享技術和GIS技術與應用的發(fā)展息息相關，GIS技術的發(fā)展能明顯改善空間信息共享技術的方法與模式，GIS應用的推廣和深入則相當程度上決定了空間信息共享技術的需求和規(guī)模。從早期的數(shù)據(jù)轉換到目前的基于空間WEB服務互操作，空間信息共享技術經歷了數(shù)據(jù)轉換、開放文件格式、標準交換格式、應用程序接口、空間數(shù)據(jù)庫和空間WEB服務集成幾個階段，隨著時間的推移、技術的演化和發(fā)展，基于這些空間互操作技術的空間信心共享能力和性能逐漸提高，從發(fā)展趨勢來看，基于WEB服務的空間共享技術是目前解決空間信息共享的核心。 　　2.2 應急輔助決策 　　突發(fā)事件應急的核心流程包括預防與應急準備、監(jiān)測與預警、應急處置與救援、事后恢復與重建四個階段。突發(fā)事件應急處置決策是整個應急管理過程中關鍵的部分，因為應急決策的質量往往直接關系到應對行動的效果和突發(fā)事件所形成的最終損失或影響程度。 　　目前突發(fā)事件應急決策的研究主要集中在以下幾個方面： 　　（1）在應急決策模型研究方面，一些學者借鑒其他領域的模型對突發(fā)事件決策進行了研究：如愛爾蘭學者John Cosgrave在描述了突發(fā)事件決策問題的特性的基礎上，運用Vroom和Yetton的領導規(guī)范模型構建了突發(fā)事件決策的理論模型，建議決策者依據(jù)決策問題的特性，采用不同的授權程度對事件進行決策。Kelian將軍事戰(zhàn)斗的經驗決策模型引入突發(fā)事件決策之中，允許下屬在充分理解任務和目標的情況下，根據(jù)先前經驗對當前環(huán)境進行評估，依據(jù)經驗找出類似應對做法，對決策行動方案進行修訂。 　?。?）在應急決策方法研究方面，一些學者在對突發(fā)事件進行研究時，利用應用數(shù)學和風險管理領域的效用分析、敏感性分析、概率分析等方法，對突發(fā)事件的應急決策進行了分析：如Noel Pauwels等人運用效用分析和敏感性分析方法對核泄漏事件發(fā)生后的撤退決策進行了分析。Hiroyuki Tamura等人運用決策樹分析方法對災害風險進行了分析。此外，一些學者運用運籌學的方法，對突發(fā)事件發(fā)生后的人員的疏散和撤退進行了分析。從這些分析方法來看，它們主要基于經典決策理論的基礎上，借用應用數(shù)學或風險管理理論的方法，從成本和風險的角度對已有的決策進行定性分析，解決某一具體突發(fā)事件爆發(fā)后的應急決策問題。 　?。?）在應急決策模式研究方面，主要有基于統(tǒng)計分析的理性決策模式，注重實際環(huán)境約束的滿意決策模式，借助群體協(xié)商的漸進決策模式。現(xiàn)在常用的是G.A.Klein提出的RPD決策模式(Recognition-primed Decision Model)，他從自然災害現(xiàn)場決策特點著手對應急決策進行研究，指出決策人在動態(tài)環(huán)境中常根據(jù)其先前的經驗，對當前的環(huán)境做出評估，依據(jù)經驗找到類似的經驗做法，并根據(jù)決策環(huán)境中的相似性等條件做出決策。這種決策模式關注的是方案的可行性，決策的及時性和實施效果，是一種以認知為主的決策模式，有較強的環(huán)境適應性。 　　近年來，針對某些具體領域的實際應用研究計算機應急決策系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)成為了突發(fā)事件應急決策系統(tǒng)研究的主流。突發(fā)危機應急決策系統(tǒng)開發(fā)情況綜述如下： 　　3. 應急空間信息共享服務平臺 　　3.1 平臺構成 　　應急空間信息共享服務平臺的建設具體包括以下內容： 　　1）建立統(tǒng)一的空間信息資源管理平臺，實現(xiàn)對遙感影像數(shù)據(jù)、矢量電子地圖數(shù)據(jù)、DEM數(shù)據(jù)、圖片數(shù)據(jù)、三維環(huán)視圖片（全景圖片）數(shù)據(jù)以及其他空間位置相關的基礎空間數(shù)據(jù)的入庫、更新和維護管理。 　　2）實現(xiàn)統(tǒng)一的可視化綜合空間信息資源展示。將遙感影像數(shù)據(jù)、矢量電子數(shù)據(jù)、DEM數(shù)據(jù)、地址數(shù)據(jù)、全景圖片數(shù)據(jù)以及其他與空間位置相關的多媒體數(shù)據(jù)進行有效的集成和充分展示，實現(xiàn)空間信息資源數(shù)據(jù)基本應用展示。 　　3）建立統(tǒng)一的空間信息資源共享接口，主要是提供各種信息服務的接口，供各個委辦局的業(yè)務應用系統(tǒng)進行接口集成，進行地理信息的共享應用。 　　3.2 應急空間信息資源管理 　　(1) 應急空間信息分類 　　從突發(fā)公共事件的定義與分類中，我們可以歸納出城市應急信息資源的主要研究對象有：城市危險源；城市自然災害；城市重要機構及場所；城市公共基礎設施；城市應急救援力量；城市應急救援設備設施。 　　根據(jù)應急管理的業(yè)務需要，對以上信息進行梳理，總結出如下應急空間信息資源組織管理邏輯分類： 　　a)空間基礎信息數(shù)據(jù) 　　空間基礎數(shù)據(jù)主要包括城市遙感影像地圖、數(shù)字高程模型、地址數(shù)據(jù)、以及數(shù)字線劃地圖。 　　b)應急專題空間數(shù)據(jù) 　　應急專題空間數(shù)據(jù)分為監(jiān)控目標數(shù)據(jù)和救援力量數(shù)據(jù)兩大類。 　　(2) 基于Geodatabase的應急空間信息組織管理 　　ESRI的Geodatabase地理數(shù)據(jù)庫模型是按照“地理數(shù)據(jù)庫—數(shù)據(jù)集—類”來組織GIS空間數(shù)據(jù)的，下圖是地理數(shù)據(jù)庫體系的數(shù)據(jù)組織模型圖： 　　應急空間信息組織管理方案如下表所示： 　　3.3 空間信息數(shù)據(jù)和共享服務 　　(1)數(shù)據(jù)服務 　　空間地理信息數(shù)據(jù)服務包括以下幾種模式： 　　a)靜態(tài)的數(shù)據(jù)拷貝共享模式 　　靜態(tài)數(shù)據(jù)拷貝共享模式主要包括兩種方法：一種為將空間數(shù)據(jù)進行打印輸出，另一種模式為指定范圍的空間數(shù)據(jù)轉換為shp、dxf文件進行輸出與共享。 　　b)動態(tài)的地圖瀏覽共享模式 　　動態(tài)的地圖瀏覽共享模式一般基于WMS協(xié)議的地圖數(shù)據(jù)發(fā)布、基于WFS協(xié)議的矢量數(shù)據(jù)發(fā)布、以及基于圖片服務的方式進行發(fā)布。 　　c)在線的地理數(shù)據(jù)庫復制共享模式 　　基于從ArcGIS9.2開始提供Geodatabase Replication數(shù)據(jù)服務方式，實現(xiàn)在兩個或者多個Geodatabase之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)的復制與同步。 　　(2) 應用服務 　　本方案中空間信息應用服務接口基于OGC標準提供服務接口。 　　OGC服務接口中最重要的一個標準就是WMS、WFS接口服務規(guī)范,通過定義WMS、WFS規(guī)范，可以讓用戶通過瀏覽器用統(tǒng)一的方法訪問滿足規(guī)范要求的地圖服務，而不必再考慮底層GIS的差異性。通過這些接口的組合應用，我們就可以整合遠程異質數(shù)據(jù)源的地理信息，并生成一幅綜合的地圖，從而實現(xiàn)真正意義上的GIS應用互操作，最終解決空間信息的數(shù)據(jù)和服務共享。 　　(3) 技術路線 　　ArcGIS Server是一個用于構建集中管理、支持多用戶的企業(yè)級GIS應用的平臺，,這些應用程序可以通過網絡提供地理信息的服務。ArcGIS Server是一套后臺基于ArcObjects搭建的強大的B/S開發(fā)工具。 　　本方案的空間數(shù)據(jù)和共享服務通過ArcGIS Server開發(fā)實現(xiàn)。通過集成開發(fā)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的在線瀏覽、在線的Geodatabase replication，以及基于OGC標準的應用共享服務。同時為了提高數(shù)據(jù)發(fā)布的效率和速度，利用TileCache2.0技術，建立服務器端的圖片緩存。 　　4. 城市應急輔助決策系統(tǒng) 　　4.1 系統(tǒng)結構 　　城市應急輔助決策系統(tǒng)的系統(tǒng)結構如下圖所示： 　　4.2 主要系統(tǒng)功能 　　(1) 空間信息資源共享接口 　　基于GML語言、或空間數(shù)據(jù)庫復制服務提供空間數(shù)據(jù)服務，或通過OGC應用服務接口提供應用服務，為集成推理模塊提供空間數(shù)據(jù)支持。 　　(2) 事件管理模塊 　　實現(xiàn)對有關突發(fā)事件的基本信息、進展信息、處置信息、周邊環(huán)境信息的采集匯總，同時系統(tǒng)對報送信息中的事發(fā)時間、事發(fā)地點、報送單位等重要要素進行檢查。 　　事件管理模塊中采集的各種現(xiàn)場信息，是應急輔助決策系統(tǒng)的重要數(shù)據(jù)源。 　　(3) 模型庫管理維護 　　該系統(tǒng)由模型庫數(shù)據(jù)以及模型庫管理系統(tǒng)構成，模型庫用來存放模型，模型庫管理系統(tǒng)主要有兩方面的功能，一是類似數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的靜態(tài)管理功能，二是模型的動態(tài)管理。 　　(4) 案例庫管理維護 　　案例庫管理維護模塊將歷史的典型案例按照案例結構化的方式進行存儲管理，方便案例的檢索推理，案例的結構化表示結構如下： 　　案例庫管理維護包括案例的增加、結構化表達、刪除、修改、檢索等功能。 　　(5) 知識庫管理維護 　　知識庫管理維護模塊將應急事件處置知識按照規(guī)則結構化表達的方式進行存儲管理，方便知識的檢索，知識的結構化表示結構如下： 　　知識庫管理維護包括知識的增加、結構化表達、刪除、修改、檢索等功能。 　　(6) 預案庫管理維護 　　提供應急管理機構應急預案的數(shù)字化管理，按照需要方便地查看預案啟動條件、應急組織結構、應急響應流程、信息報告流程、應急保障資源等信息。 　　預案庫管理維護包括預案的增加、結構化表達、刪除、修改、檢索等功能。 　　(7) 集成推理模塊 　　集成推理模塊綜合各方面的信息，尤其是案例庫中的資源支持情況（資源類型、調度范圍半徑、資源數(shù)量等），通過空間疊加分析、最短路徑分析、最大覆蓋范圍分析，得出合理的資源調度方案。 　　集成推理模塊主要功能包括案例智能檢索匹配、空間分析、模型匹配、結果修正整合、案例保留等功能。 　　該模塊的功能組成及關系如下圖： 　　(8) 決策方案生成模塊 　　對生成的各種備選方案及選擇條件信息進行展示，并可將方案輸出為用戶可理解的通用文檔格式。 　　5. 結語 　　基于空間信息共享的城市應急輔助決策系統(tǒng)在東方正通若干個應急平臺中得到了廣泛的應用，取得了較好的效果 .