孫 明 張可可 單喆晗

(黑龍江科技大學(xué)建筑工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150022)

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基于GIS 技術(shù)的城市公共安全規(guī)劃研究

孫 明 張可可 單喆晗

(黑龍江科技大學(xué)建筑工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150022)

針對城市公共安全類型多、信息量大、數(shù)據(jù)量大等特點，引入了公共安全GIS的概念，利用計算機(jī)科學(xué)和安全科學(xué)手段，探索了公共安全GIS的構(gòu)建方法,并依據(jù)GIS技術(shù)制定了一套安全事故的解決方案，結(jié)合GIS強(qiáng)大的地理空間技術(shù)和現(xiàn)有各種管理方法，最大程度的提高了城市公共安全水平。

城市公共安全，GIS技術(shù)，安全管理，應(yīng)急救援

0 引言

隨著城市建設(shè)步伐的加快和城市化的快速發(fā)展，因人為因素、自然因素以及二者疊加造成的城市災(zāi)害頻率和程度迅速增加，使得城市的可持續(xù)發(fā)展功能受到嚴(yán)重?fù)p害，城市公共安全面臨了空前的挑戰(zhàn)[1]。近年來，自然災(zāi)害不斷增加，國際社會環(huán)境和恐怖主義事件也日趨增加，給城市社會的公共安全治安帶來了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。近兩年城市安全的主要問題包括：1)災(zāi)害類型多樣。包括各類自然災(zāi)害、事故災(zāi)害、城市基礎(chǔ)設(shè)施破壞、警力威脅、應(yīng)急救援能力措施等；2)信息覆蓋范圍廣。僅僅依靠傳統(tǒng)的數(shù)字文字?jǐn)?shù)據(jù)和報表已不能及時反映城市公共安全問題的真實情況[2]。于是，GIS技術(shù)應(yīng)運而生。

1 相關(guān)概念

1.1 城市公共安全

城市公共安全是指社會公眾的生命、健康、重大公私財產(chǎn)以及公共生產(chǎn)、生活的安全[3]，主要包括兩大類：自然災(zāi)害和人為災(zāi)害。其中自然災(zāi)害指洪澇，火災(zāi)，地震等，人為災(zāi)害指：事故災(zāi)難，公共衛(wèi)生事件和社會治安，依照國家的法律規(guī)定將城市內(nèi)各種類型的災(zāi)害威脅程度控制在可控制的范圍之內(nèi)，保證居民生活正常進(jìn)行，如圖1所示。

1.2 GIS技術(shù)

地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System)有時又稱為“地學(xué)信息系統(tǒng)”或“資源與環(huán)境信息系統(tǒng)”，GIS是一個處理、分析和顯示數(shù)據(jù)的空間信息系統(tǒng)，其核心是利用計算機(jī)軟件來處理地理信息。該技術(shù)是20世紀(jì)60年代在計算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展下的一項地理學(xué)研究技術(shù)，它是測繪學(xué)、地圖學(xué)、計算機(jī)科學(xué)等多種學(xué)科交叉的產(chǎn)物。

1.3 公共安全GIS

公共安全GIS就是將GIS技術(shù)應(yīng)用于城市公共安全領(lǐng)域，GIS技術(shù)具有管理和分析多源空間數(shù)據(jù)的能力。而風(fēng)險辨識涉及到各方面因素，因此GIS強(qiáng)大的空間分析功能可以為其提供支持。如通過GIS的緩沖區(qū)分析功能，可以識別出明顯或潛在的重大危險源和重點防護(hù)目標(biāo)等信息，再結(jié)合街道、居民點、管線等其他的地圖數(shù)據(jù)信息，利用疊加統(tǒng)計、空間關(guān)聯(lián)分析的強(qiáng)大功能，開展風(fēng)險分析和評估。

2 公共安全GIS 研究概況

GIS技術(shù)在公共安全領(lǐng)域方面的應(yīng)用已有很長的歷史。1995年美國洛杉磯地區(qū)發(fā)生了特大地震災(zāi)害，利用GIS技術(shù)建立抗震防震減災(zāi)系統(tǒng)[4]。芝加哥市的911緊急救助系統(tǒng)已滲透到該市區(qū)的方方面面。在公共衛(wèi)生安全領(lǐng)域,美國率先利用GIS對賓夕法尼亞州1996年—1998年發(fā)生的H7N2亞型禽流感進(jìn)行了空間分析與研究,在“九五”期間,我國開展了城市防災(zāi)減災(zāi)能力評估、地震損失評估研究,分別在泉州、廈門等地區(qū)建立了抗震防震減災(zāi)信息系統(tǒng)[5]。在洪澇災(zāi)害監(jiān)測評估方面,分別建立了汕頭市洪澇災(zāi)害分析、評估分析和決策綜合分析系統(tǒng)[6]、上海防汛GIS系統(tǒng)和水利水電遙感技術(shù)中心建立了洪澇災(zāi)害監(jiān)測評估系統(tǒng)[7]等等。隨著城市化進(jìn)程的加快,城市應(yīng)急救援系統(tǒng)的建設(shè)已成為城市發(fā)展的焦點。

3 公共安全GIS的基本功能

3.1 公共安全應(yīng)急救援智能決策功能

在接收到突發(fā)公共事件信息時，通過GIS可以進(jìn)行突發(fā)公共事件定位、按比例尺查詢顯示事發(fā)地周邊環(huán)境信息，進(jìn)行地圖標(biāo)繪。采取救援行動，減少人員傷亡和財產(chǎn)損失。通過GIS的空間查詢、空間數(shù)據(jù)編輯、區(qū)域統(tǒng)計等功能，可以對監(jiān)控點、各類應(yīng)急資源進(jìn)行查詢檢索和維護(hù)管理，保證監(jiān)測監(jiān)控的有效性和現(xiàn)勢性，及時更新應(yīng)急資源信息。

3.2 GIS公共安全模擬分析

GIS的數(shù)值模擬分析是在GIS的決策支持系統(tǒng)下完成的，通過三維可視化技術(shù)，將空間數(shù)據(jù)符號化展示，利用三維地形模型、空間對象模型等進(jìn)行展示[8]。在風(fēng)險表達(dá)中，可以綜合使用GIS的可視化技術(shù)和圖表功能，將風(fēng)險隱患辨識、分析和評估的結(jié)果制作為二、三維專題圖的形式。最后，通過分析各類典型的事故災(zāi)害模型，得出模擬分析結(jié)果，為事故災(zāi)難應(yīng)急救援部門提供決策性的支持。

4 構(gòu)建基于GIS技術(shù)的城市公共安全體系

4.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

公共安全GIS技術(shù)涉及到城市安全的各個方面，按照其功能特點劃分可以分為以下幾種功能：災(zāi)難預(yù)測、應(yīng)急救援、損失估算、事故模擬等。這里僅選擇其中比較重要的幾個風(fēng)險功能進(jìn)行闡述，分別是：風(fēng)險預(yù)測、應(yīng)急預(yù)案編制、應(yīng)急救援決策。

4.2 風(fēng)險預(yù)測和編制預(yù)案

通過GIS，可以在地圖上標(biāo)出明顯的或潛在的風(fēng)險源，并對其進(jìn)行分類整理。通過GIS的空間分析功能，應(yīng)急管理部門可以根據(jù)GIS提供的各種空間信息進(jìn)行各種決策分析，進(jìn)而有根據(jù)的編制公共安全規(guī)劃預(yù)案。如：確定救災(zāi)需求量與合理分布，制定合適的應(yīng)急救援預(yù)案等。這樣可以在災(zāi)難發(fā)生采取保護(hù)措施，合理分布救災(zāi)物資，防止和減輕突發(fā)事件造成的后果。

4.3 GIS公共安全應(yīng)急處理

在接收到突發(fā)公共事件信息時，通過GIS可以進(jìn)行突發(fā)公共事件定位、按比例尺查詢顯示事發(fā)地周邊環(huán)境信息，進(jìn)行地圖標(biāo)繪，制作事件接報專題圖,具體步驟如圖2所示。

4.3.1 接到警報電話進(jìn)行處理警報

當(dāng)某一地點發(fā)生了事故災(zāi)難，GIS技術(shù)可以依據(jù)報警電話的地理位置確定事故發(fā)生地。然后按比例尺查詢顯示事發(fā)地周邊環(huán)境信息，再調(diào)集區(qū)域的救援力量，如警力110，120等[9]進(jìn)行救援。

4.3.2 組織應(yīng)急救援

遙感和GPS作為GIS的重要數(shù)據(jù)源，結(jié)合GIS的數(shù)據(jù)收集、處理和管理的能力，可以獲取各種監(jiān)測監(jiān)控數(shù)據(jù)。通過GIS的空間查詢、空間數(shù)據(jù)編輯、區(qū)域統(tǒng)計等功能，可以對監(jiān)控點、各類應(yīng)急資源進(jìn)行查詢檢索和維護(hù)管理，保證監(jiān)測監(jiān)控的有效性和現(xiàn)勢性，全面掌控資源狀態(tài)，及時更新應(yīng)急資源信息，組織各方力量進(jìn)行救援。

4.3.3 災(zāi)后恢復(fù)

在災(zāi)后恢復(fù)時，可以通過電子設(shè)備持定位毀壞的基礎(chǔ)設(shè)施，確定損失物品的類型和數(shù)量；通過GIS對周邊的環(huán)境進(jìn)行分析，為受災(zāi)群眾發(fā)放足夠多的救災(zāi)物資，通過GIS各項專業(yè)系統(tǒng)對基礎(chǔ)設(shè)施(道路、管道、通信等)進(jìn)行設(shè)計規(guī)劃，以保證達(dá)到正?；蜃詈玫乃?。

4.3.4 數(shù)據(jù)錄入

使用GIS技術(shù)將事發(fā)地的實際狀況輸入數(shù)據(jù)庫，對發(fā)生的事故進(jìn)行總結(jié)歸納，為以后的事故尋找最優(yōu)化的救援方法。

5 結(jié)語

城市公共安全問題是關(guān)系到人們生命安全和財產(chǎn)安全的大問題。基于GIS技術(shù)的空間數(shù)據(jù)直觀的表現(xiàn)形式和強(qiáng)大的空間分析功能,能夠在不斷進(jìn)步的社會科技基礎(chǔ)上為公共安全體系提供強(qiáng)大的技術(shù)支撐,本文針對功能強(qiáng)大的GIS技術(shù)系統(tǒng)在城市公共安全方面進(jìn)行了探討，并構(gòu)建公共安全GIS體系，以期望減少重大安全事故的發(fā)生。

[1] 何圣毅.試論中國城市公共安全問題[J].重慶行政,2008,2(26):63-64.

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[3] 牛曉霞,朱 坦.城市公共安全規(guī)劃模式的研究[J].中國安全科學(xué)學(xué)報,2003,13(10):1-3.

[4] 李蘇東,司少先,張先為.城市應(yīng)急管理系統(tǒng)功能與GIS功能應(yīng)用[J].城市管理技術(shù),2008,5(58):58-59.

[5] 徐志勝,馮 凱,徐 亮.基于GIS的城市公共安全應(yīng)急決策支持系統(tǒng)的研究[J].安全與環(huán)境學(xué)報,2004,4(6):82-85.

[6] 劉玉軒.基于GIS的贛州市城市公共安全管理信息系統(tǒng)的研究[D].贛州:江西理工大學(xué)碩士學(xué)位論文,2010.

[7] 謝旭陽,鄧云峰,劉鐵民.基于GIS的城市安全監(jiān)察管理與重大事故應(yīng)急決策支持系統(tǒng)[A].城市公共安全與應(yīng)急體系高層論壇論文集[C].北京:中國土木工程學(xué)會,2005:135-142.

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[9] 王天陽,李鳳全.在環(huán)境地學(xué)研究中應(yīng)用GIS急需解決的問題分析[J].重慶環(huán)境科學(xué),2003(10):21-22.

On urban public safety planning based on GIS technique

Sun Ming Zhang Keke Shan Zhehan

(SchoolofArchitecturalEngineering,HeilongjiangUniversityofScienceandTechnology,Harbin150022,China)

According to the features of the urban public safety with various types, large information and numerous data, the paper introduces the concept of the public safety GIS, adopts the computer and science safety, explores the GIS establishment for the public safety, and makes the solutions to various accidents based on GIS technique, so as to improve the urban public safety maximally by combining with the GIS advanced geological space technique and current management methods.

urban public safety, GIS technique, safety management, emergency assistance

1009-6825(2016)31-0012-03

2016-08-27

孫 明(1974- )，男，博士后，碩士生導(dǎo)師，副教授，注冊規(guī)劃師； 張可可(1991- )，女，在讀碩士； 單喆晗(1993- )，男，在讀碩士

TU984

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