浅析突发公共安全事件应急平台数据库的组织与管理

  突发公共安全事件应急平台是基于GIS技术、GPS技术、计算机仿真技术、视频会议、通讯系统、指挥系统、应急决策系统等强大功能集成的应急指挥平台。本文详细介绍了突发公共安全事件应急平台中数据库的组织与管理。
  关键词突发公共安全事件;应急平台; GIS技术;数据库
  Abstract public safety emergency response platform is based on GIS technology, GPS technology, computer simulation technology, video conferencing, communications facilities and command system, decision support system for emergency emergency command of powerful features such as integrated platforms. This article details the public safety emergency platforms in the Organization and management of the database.
  Keywords public safety events; emergency platform; GIS technology database
  中图分类号 TM715文献标识码B 文章编号
  为应对国际性恐怖袭击事件、重大刑事事件、涉外突发事件、重大灾害、公共卫生事件、群体性暴力事件、政治性骚乱等重大突发公共安全事件的威胁并做好预防性安全应急管理,26年1月8日,国务院发布了《国家突发公共事件总体应急预案》,作为总纲领在未来长时间内指导和推进国家应急体系建设和公共安全应急平台建设。突发公共安全事件应急平台是基于GIS技术、GPS技术、计算机仿真技术、视频会议、通讯系统、指挥系统、应急决策系统等强大功能集成的应急指挥平台。该应急平台由三个系统构成 信息获取系统、应急智能系统和决策指挥系统。
  信息获取系统负责应急平台中数据和信息的收集获取及管理。
  从指挥中心性能和实时性求较高的角度考虑, 系统软件体系架构采用了基于 C/S(Client/Server) 的标准三层架构, 包括数据层、业务层和交互层。运行流程如图1所示
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  图1消防应急平台软件框架图
  公共安全应急平台建设的主目的之一就是为了综合城市中公共安全相关的各类信息,如地理信息系统、危险源分布、救援力量分布、医疗救护、物资保障等等,并对其进行统一的存储和管理,以保证突发公共事件发生时,相关职能部门可以利用应急平台迅速的查找相关信息和资源分布,并能依据应急平台的预案数据库和决策支持系统,通过计算机仿真模拟,从而得出最佳处置方案。
  一、 数据库的组织
  城市公共安全应急平台的数据库包括两大类一类是基础地理信息数据库;一类是针对城市安全问题的公共安全专题信息数据库。
  1、基础地理信息数据库
  基础地理信息数据库用于组织和存储城市安全规划、城市安全管理、事故应急救援辅助决策支持涉及对象的地理位置、地理分布和尺寸信息等空间数据。基础地理信息数据库为公共安全应急供强有力的空间数据支持,遥感数据、数字地形数据和 DEM 数据的迭加,可以更加直观和逼真,同时也为应急决策供空间分析功能,辅助应急救援工作的顺利开展。 基础地理信息数据库主包括城市地理信息数据库和公共安全相关数据库。以及等等。
  a) 空间数据。空间数据采用 G IS(地理信息系统)软件系统来管理。主包括 城市 12、11 和 15大比例尺地形数据库、城市道路交通数据库、城市主地名数据库、城市遥感影像数据库、建筑物数据库等等。
  b) 公共安全相关数据。公共安全信息数据库采取空间信息与描述信息 (属性信息)一体化存储的模式,主包括 重大危险源数据库、安全重点单位数据库; 专业救援力量和社会救援力量数据库、城市消防栓数据库、医疗力量数据库、公安机构数据库、电力线路数据库、城市地下管网数据库、避难场所 (人防、广场、公园、绿地) 数据库、应急物资供应数据库。、天文气象数据库、法律法规数据库等等。
  2、 公共安全专题信息数据库
  公共安全专题信息数据库用于组织和存储自身存在危险性或有安全需的对象的属性信息,此类对象是城市安全规划、城市安全管理和辅助决策支持等过程所关心的主对象。它是整个应急平台数据库的核心内容,为安全规划、应急辅助决策、统计分析等安全工作供强有力的资料支持。
  公共安全专题信息数据库主包括以下数据灾害发展模型数据库、应急预案数据库、应急辅助决策数据库等等。
  (1) 灾害发展模型数据库
  包括地震模型、火灾蔓延模型、污染源扩散模型、人员疏散模型和火灾损失预测与评估模型。
  a)地震模型
  b)火灾蔓延模型
  城市中火灾蔓延模型可以用元胞自动机理论来建立。元胞自动机理论在森林火灾模拟方面已有运用, Yamada、Takizawa等人和Xie、Sakamoto等人尝试运用元胞自动机理论来进行城市火灾模拟的研究。元胞自动机将城市划分成多个元胞。元胞的尺寸可设置为3m ×3m , 该尺寸可由Jirou 和Kobayashi 出的公式估算得到。在风速V 条件下, 火传播的最远距离为
  D/m = 1. 155 + . 5V/(m·s- 1) .(1)
  城市区域火灾蔓延主受以下三方面的因素影响 建筑因素、天气的情况和建筑区域的特性。建筑因素主包括 建筑的物质材料、楼层面积、通风开口面积、楼层的高度等。天气因素在此简化为对风速和风向的讨论。这些因素影响到火灾蔓延的方向、范围以及火灾蔓延的可能性等方面。建筑区域的特性主包括空地大小和方位、房屋所处地面的坡度以及道路的情况信息。这些因素用来反映控制火势的蔓延情况。根据式(1) , 火蔓延影响到的邻居元胞范围可以由图2(a) 表示, 根据风速的不同, 影响范围会发生明显变化。W ij是风因素, 包括了风速和风向两个方面的内容。
  图2火灾蔓延时受影响的邻居元胞示意图
  模型中将元胞的状态分为5 个等级(~ 4) , 分别为 不可燃、可燃但未燃、已燃但不具备蔓延能力、剧烈燃烧且具备蔓延能力、燃尽。火灾是否发生蔓延, 可以从元胞( i, j ) 的状态是否从1 变到2 来判断, 判断依据可由火灾蔓延因子Fij来决定, 即
  Fij = ∝(SijPij )Wβijp (tkl). (2)
  其中 ∝是火灾蔓延速度调整因子; S ij 是建筑结构参数; P ij 为建筑的火灾木质率, 也就是将建筑可燃的部分转化为木材的比率;β为调整因子(β> ) ; p( tk l) 表示元胞(k, l) 的火传播能力。除β外, 这几个参数值的范围从 到1。
  c)污染源扩散模型
  d)人员疏散评估模型
  人群安全疏散的判据是“可用安全疏散时间(ASET )”是否大于“必需安全疏散时间(RSET)”,灾害事故预测模拟可以给出这两个时间的长短比较。基于空间地理信息, 可对市区范围的人员疏散进行模拟, 同时选择避难区给出人群应急疏导和避难的优化策略。模型中主用来计算建筑中的人员疏散到室外的时间可以用Togawa 经验公式来计算, 即