基本信息
- 项目名称：
- 抗震救灾应急和管理系统--以青岛为例
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 抗震救灾应急和管理系统——以青岛为例，运用二次开发技术和MapGIS三维平台的三维城市景观技术，并结合移动飞信平台，实现了对地震险情的实时预报、通知、管理和应急分析。本系统紧紧围绕“应急和管理”这一主线，提供了一系列常用功能和核心功能。最终实现通过对各类信息的快速查询、统计、分析和处理，以实现为决策者提供最优化的决策支持、帮助救援人员救灾，从而提高办事效率和质量，把人民的生命财产损失降到最低。
- 详细介绍：
- 抗震救灾应急管理系统——以青岛为例是基于MapGIS K9平台进行开发的，该系统在MapGIS K9的基础之上，运用二次开发技术和MapGIS三维平台的三维城市景观技术，并结合移动飞信平台，实现了对地震险情的实时预报、通知、管理和应急分析。本系统紧紧围绕“应急和管理”这一主线，提供了文档管理、专题图管理、三维地形和模型的显示和漫游、地图浏览、信息查询、地图编辑、拓扑分析、成图输出、个性化设置、地图文档管理目录、空间数据库管理目录、重点地物保护、应急分析与管理、地震信息实时采集和处理、动态信息显示、震后损失统计及专题可视化分析、系统维护等功能。最终实现通过对各类信息的快速查询、统计、分析和处理，以实现为决策者提供最优化的决策支持、帮助救援人员救灾和减少系统操作人员负担，从而提高办事效率和质量，把人民的生命财产损失降到最低。 1．系统总体设计 抗震救灾应急和管理系统是基于MapGIS K9的二次开发。以MapGIS K9为开发平台，我们在实现地理信息系统基本功能的基础上，针对抗震救灾的实际需要开发的一些专题功能，这也是本系统的特色所在。 2.系统功能介绍 2.1 基础功能介绍 基本功能模块结合MapGIS K9的“少编程、巧搭建”的特点实现了了一般GIS软件的基本功能，包括放大、缩小、平移、鹰眼 、复位、刷新等图形编辑功能。 地震救灾应急和管理系统的菜单栏共有13项，分别为：文件，地图浏览，信息速查，通用编辑，点编辑，线编辑，区编辑，拓扑分析与编辑，量算分析，统计分析，成图输出，用户登录，个性化设置，帮助等。 2.2 系统特色功能 2.2.1 数据管理目录 该功能根据日常数据管理和维护的需求，参考MapGIS GDB管理器平台，结合MapGIS提供的类库接口和数据中心插件实现了数据源管理、数据库加载、各种类型数据的加载及创建、要素类图形浏览、属性查看、属性过滤等功能。此外，为了方便地图文档的管理，我们还实现了地图文档目录管理功能，系统管理员及用户能够根据自己的需要手动的添加、删除、保存地图文档目录。 2.2.2重点地物保护 重点地物保护可以对某一类别的所有地物进行重点的观察分析与编辑。比如，我们添加并选择了“银行机构”这一类别作为重点地物，在重点地物列表里就会列出该类别的所以地物，双击某一地物名称就会地图就会定位并高亮显示该地物。用户也可以通过右击快捷菜单来对所选地物进行相应的操作，包括：“地图定位”、“浏览图片”、“浏览影像”、“查看最新图片”、“查看最新影像”、“属性浏览编辑”等一系列的操作。选择“浏览图片”，用户可以浏览该地物所以的图片记录及相应的描述，通过“查看图片”窗口，用户可以更新、删除、添加、修改地物的图片描述，也可以把图片和描述导出到word文档生成相应的报告。选择“浏览影像”，用户可以浏览该地物的所有的影像资料及相应的描述并对影像进行相应的操作。选择“属性浏览编辑”，用户可以查看编辑所选地物的属性。 2.2.3地震应急分析与管理 该模块分为“道路动态管理”、“信息优化检索”、“紧急救援”、“医疗管理调配”、“物质调配管理”、“水源监测管理”等六大模块。点击“道路动态管理”打开道路动态管理窗体，用户选择窗体上的某一按钮后，在地图视图里选择道路可以对道路进行相应的操作，包括“添加道路”、“删除道路”、“移动道路”、“修改参数”等。 点击“信息优化检索”打开信息优化检索窗体，利用此模块用户根据需求检索所选任意中心的周围所设定半径内的满足需求条件的所选地物类别的所有地物。比如，我们选择医院作为检索类别，点击“设定检索中心”在地图视图中点击设定检索中心，输入检索半径，用户可以根据自己的需求设定属性筛查条件（可缺省），点击“优化检索”按钮，系统就会检索出满足用户设定条件的医院并在地图中高亮显示，切换到“优化检索结果”面板可以浏览检索结果的详细信息。 点击“紧急救援”打开紧急救援窗体，此模块我们借助MapGIS求最短路径的分析方法，根据震后可能出现的突发事件，可以动态的得出最优化路径，从而达到及时救助和减少损失的目的。用户可以点击“点选路径”按钮在地图视图中选择需要分析的路径，也可以点击“列表选择”以列表的方式选择路径，根据地震对道路的破坏，点击“设置路障”可以排除不可通过的道路，最后点击“路径分析”地图中会以红色亮显出分析的最优路径，切换到“路径分析结果”面板可以查看并导出人性化的路径分析报告。 点击“物质调配管理”打开物质调配管理窗体，本模块我们实现了“物质存放点管理”、“物质调配”、“紧急配送”等三个子模块，通过这些模块功能可以实现对医疗点的动态的管理和货物的最优化配送。在“物质存放点管理”子模块中我们提供了“添加存放点”、“删除存放点”、“移动存放点”、“修改存放点属性”、“清除存放点”等功能，以实现对物质存放点的动态管理。同“医疗资源调配”相同，在“物质调配”子模块中，我们同样借助于定位分配的原理，实现对医疗点与灾区物质需求点之间的点对点供需的最佳组合，从而使物质得到及时的供应。在“物质紧急配送”子模块中，我们借助多车送货的原理，实现了对物质机动灵活的配送；分别点击“选择出发地”、“选择目的地”按钮，在地图视图中点选运送货物车辆出发点和需求点，点击分配，地图视图中即亮显最佳配送结果和最优路径，并且可以查看、导出人性化的路径信息。 点击“水源监测管理”打开“水源监测管理”窗体，我们针对地震可能对工厂造成破坏导致污染物泄露，因而污染水源的情况设计本模块。本模块我们实现了“水源动态管理”、“追踪潜在污染源”、“追踪潜在危险水源”三个模块，通过这些模块可以实现对采水点的动态的管理和监测。在“水源动态管理”子模块中我们提供了“添加取水点”、“删除取水点”、“移动取水点”、“修改属性”、“清除取水点”等功能，以实现对取水点的动态的管理。在“追踪潜在污染源”子模块中，我们借助溯追踪的原理，可以追踪到可能对所选水源的形成危险的工厂。在“追踪潜在危险水源”子模块中，我们借助下溯追踪的原理，可以追踪到所选污染源一定范围内潜在危险的取水点。 2.2.4地震信息实时采集与处理 通过此模块系统可以实时接收通讯员通过邮箱或飞信向系统所用账号发送的信息，并且并且通过信息窗体显示信息并且登记信息日志，以待用户进行相应的操作。本模块的一大亮点在于能够设定自动化处理，包括“自动处理”、“自动显示”和“自动忽略”。其中，“自动处理”能够根据信息编码和发信人自动将数据写入数据库，“自动显示”可以将信息加入动态信息显示列表。通过“信息速发”系统用户可以向通讯员等发送上级有关指示和系统的各种分析结果，以使本系统得出的各种优化结果得到尽快的实施。“通讯员管理”子模块提供了“添加通讯员”、“删除通讯员”、“移动通讯员”、“修改属性”、“清除通讯员”等功能，以实现对通讯员的动态的管理。“查看日志”可以查看按日期分开记录的收发信息日志。 2.2.5 动态信息显示与处理 该模块可以滚动显示一定数量的地震地震信息，比如地震灾情、未完成的任务、操作日志等。显示信息可通过信息采集和处理模块自动添加或通过动态信息管理来手动的添加和编辑。编辑信息提供了“添加信息”、“删除信息”、“编辑信息”等。 2.2.6统计分析与专题可视化显示 本模块可以对地震灾区基础信息、震后灾区人员伤亡和财产损失进行统计分析和专题制图及三维可视化显示等，使数据的大小、差异一目了然。本模块包括“基础信息统计”、“人员伤亡统计”、“房屋损毁统计”等三个子模块。其中，“基础信息统计”可以以柱状图、饼图、折线图等形式统计各个市区的“人口总数”、“年龄结构”、“房屋总面积”、“房屋结构分布”等，也可以对上述信息进行专题显示；“人员伤亡统计”子模块可以将通讯员图层的人员伤亡数据更新至区图层中，然后分别按区或按通讯员对人员伤亡情况进行分析和专题显示，还可以按通讯员所在位置进行三维可视化显示。“房屋损毁统计”子模块可以将通讯员图层的房屋损毁数据更新至区图层中，然后然后分别按区或按通讯员对房屋损坏情况进行统计分析和专题显示，还可以按通讯员所在位置进行三维可视化显示。 2.2.6 三维城市景观 为了弥补二维地图数据和重点地物保护模块在显示真实世界的不足,我们结合MapGIS大型TDE平台三维虚拟现实和真三维方面的优势,对青岛市区部分地区进行三维建模。地震灾害发生后，应急指挥中心可以在原有建筑物或地表形态被摧毁或部分破坏的情况下，通过本模块查看原有地物的整体结构，为救援提供更好的决策支持。 3总结 GIS平台是决策指挥系统的信息中枢,它捕获信息的准确性直接影响的破坏性地震的评估、决策和处理 ,因此,建立 GIS平台,尤其是在地震带建立 GIS平台 ,是一件紧迫而重要的事情。地震快速评估响应系统,是通过 GIS 平台获得的数据,进行进一步分析,从而获取灾区基本信息和对地震经济损失和人员伤亡评估 ,从而决定需要派遣何种人员赶赴灾区,以及灾区需要物质的种类和数量 ,为地震信息发布和启动应急预案提供支撑。汶川、玉树等大地震使得公众对政府有了一个新的认识,这个认识是基于政府的抗震救灾的工作成效的。从整个地震后 ,政府的反映来看,我国的应急管理体系已经取得了一定的成绩 ,但尚存在一些不足,需要我们进行深入的研究。在信息化时代里 ,信息的重要性日益体现 ,如何利用信息化手段提升应急管理水平也成为一个重要的课题,政府也要充分认识到这一点,发挥各方面力量 ,打造应急管理信息系统 ,使得在灾害发生第一时间内做到,快速、高效、准确的预报、决策、指挥和处理。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 系统主要适用于震后灾区减灾应急指挥中心，可以满足指挥中心的数据编辑、应急分析管理、辅助决策、信息采集和处理以及信息通报等任务。本系统功能庞大、界面美观、大方、统一，并且提供了友好的用户界面和人性化的系统辅助，即使没有地理信息系统相关知识的系统操作人员也能很快的掌握本系统的使用方法。同时，本系统实现了GIS相关且常用的通用的编辑和分析功能，使有一定地理信息系统基础的人员能够很容易接受和使用本系统。此外，本系统在设计和开发实现中尽可能的实现功能 模块化，模块间耦合性很低，并且留有扩展接口和系统迁移的用户界面，因此可在本系统基础上，进行定制、扩展等各种形式的二次开发和应用，以满足更多、更特殊环境下的应用，以减少地震灾害对人民群众生命和财产造成的损失。
科学性、先进性
- 本系统在实现地理信息系统基本功能的基础上，针对抗震救灾的实际需要开发了重点地物保护、应急分析与管理、地震信息实时采集和处理、动态信息显示、震后损失统计及可视化分析等专题功能，这也是本系统的特色所在。采用组件式开发。这种开发方法使得开发过程更有自由度，而且开发出来的产品具有很强的可扩展性。
获奖情况及鉴定结果
- 本系统在工业信息化部和中地数码主办的2010年全国高校GIS技能大赛中获得高级开发组件式开发二等奖，并在2010年全国高校GIS论坛上荣获好评,本系统论文被GIS时代收录。
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 实物、产品、现场演示、图片、录像
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 系统主要适用于震后灾区减灾应急指挥中心，可以满足指挥中心的数据编辑、应急分析管理、辅助决策、信息采集和处理以及信息通报等任务。本系统功能庞大、界面美观、大方、统一，并且提供了友好的用户界面和人性化的系统辅助，即使没有地理信息系统相关知识的系统操作人员也能很快的掌握本系统的使用方法。实现了GIS相关且常用的通用的编辑和分析功能，使有一定地理信息系统基础此外，本系统在设计和开发实现中尽可能的实现功能模块化，模块间耦合性很低，并且留有扩展接口和系统迁移的用户界面，因此可在本系统基础上，进行定制、扩展等各种形式的二次开发和应用，以满足更多、更特殊环境下的应用。
同类课题研究水平概述
- 我国位于世界两大地震带——环太平洋地震带与欧亚地震带之间，受太平洋板块、印度板块和菲律宾海板块的挤压，地震断裂带十分发育。中国地震活动频度高、强度大、震源浅，分布广，是一个震灾严重的国家。1976年的唐山大地震，2008年的5.12汶川大地震至今仍是国人内心难以抹去的伤疤。汶川大地震截止到9月份已经八万多人遇难，几十万人不同程度的受伤。重灾面积超过10万平方公里，地震造成的直接经济损失高达8000多亿元。如此严重的地震灾害，我们唯一能做好的就是震后救援与灾区重建。在这次的紧急救援中人们越来越重视地理信息系统在抗震减灾中的重要作用。地理信息系统能够迅速有效地管理空间数据，进行空间可视化分析。在抗震减灾方面，人们应用GIS技术，完成从数据管理到最终计算整个过程的城市防震减灾的系统。利用地震影响分析模型，在已知震源位置﹑深度﹑震级、方向等参数的基础上得出地震影响范围情况。结合对目标抗震能力的分析，在预测的地震影响下，估计目标可能遭受的破坏，并据此评价地震造成的经济损失和人员伤亡。
