基于MAPGIS建立智能火警系统分析

韩亚魁　赵一红

摘要：现代科技的发展和进步,大量新型材料层出不穷,随之而引起的火灾也出现了很多新型化趋势,利用传统火灾的救援模式已满足不了现代社会的需要。仅靠消防人员的经验对火情起源进行分析，一般速度慢而且不够精确,甚至会延误战机，失去最佳的抢险时间。以计算机技术为依托，采用MAPGIS组件进行二次开发的智能火警系统，则可以快速、准确地定位出火灾点的位置，迅速地调度指挥周边地消防中队出警救援，并可以对火灾损失进行分析统计。用MAPGIS强大的绘图能力和空间数据管理能力,使用新型计算机专题图绘制功能,不仅可以方便用户深入了解火灾，而且可以提高消防指挥部门的信息化指挥水平。

关键词：MAPGIS智能火警系统空间信息

引言

智能火灾报警系统就是基于MAPGIS技术去构建的一种新型的地理信息应用平台。该系统利用计算机可视化软件技术，采用开发工具VS2008、C#语音和组件式MAPGIS控件与消防调度指挥管理业务流程紧密结合，同时并用组件式软件集成开发技术，将消防调度指挥信息数据的采集、定位、管理、分析与出警等功能融为一体，是一种能适应于多种情况下消防调度指挥的GIS软件平台。系统充分利用ＶＳ２００８软件开发工具高效、方便的编程能力以及C#的简单方便和MAPGIS灵活的空间数据可视化管理分析功能，大大提高消防调度指挥信息系统的开发效率。同时系统采用强大的SQL数据库和MAPGIS的GDB数据库作为系统的属性数据库，实现了系统与其他消防指挥信息系统间相互网络通讯的解决途径。

1 数据库设计

由于智能火警系统是建立在空间数据的基础上的，系统数据库的建立在系统建设过程中具有重要的地位。首先获取全市消防栓信息、煤气管道、自来水管道、消防水源、消防局和其他各种相关实体的信息(包括空间和属性信息)，对它们进行矢量化，建构完整的空间信息系统电子地图，将一张地图分成不同图层。通过ＭＡＰＧＩＳ提供的ＧＤＢ数据库和ＳＱＬ数据库来管理这些数据[1]。

2 系统功能结构设计

系统在功能结果开发设计过程中充分考虑智能火警系统在消防调度指挥管理中实际应用价值。系统的总体设计结构是按照软件工程的设计思想，保证了系统总体结构的科学性和合理性。采用由下而上的方法，首先从消防中队的出警方案的实际调查出发，研究其可能涉及的数据资料，确定其实体的属性，找出其相对应的图层空间信息。然后逐级向上综合，并且尽可能地由一些相对独立、功能单一的模块按照层次结构组成[2]。根据系统总体目标及设计原则，以及系统所要具备的功能，将整个系统分成以下几个功能模块：

2.1图层管理：该模块能分别对点、线、区等空间要素和图形属性数据进行编辑，并添加专题图绘制和输出功能。此外特别添加了消防标志标绘功能，能用专用符号、代字、象形符号等图形化的语言在地图上直观描述火灾事件点与消防设施的空间位置及信息。

2.2数据管理：用户可以在地图窗口中手动选择事故点的具体位置，也可以把火灾点的空间坐标自动定位在地图图层相应位置。选择地图上相应图元，在弹出的窗口中进行数据录入与修改，把相应的修改数据保存到后台ＧＤＢ数据库中[3]

2.3空间查询模块：将图元属性数据与图元进行连接，在选择相应属性时，图形与属性就能达到联动效果。例如：我们在属性视窗内选择“**市消防大队”时，在地图视窗内该图元就会自动跳转到地图中央，高亮闪烁。此外我们还可以进行模糊查询，精确查询等。这样就大大提高了查询空间地物的速度。

2.4空间分析：利用计算机技术与ＭＡＰＧＩＳ强大的数据管理与分析能力，我们可以构造一定的模型。通过MAPGIS提供的缓冲区分析和叠加分析[4]，计算出受着火点影响的范围，并在自动在地图中绘制出该影响区域。通过缓冲区分析会自动建立火灾点周围一定宽度范围内的缓冲区多边形图层，然后建立该图层与目标图层的叠加，进行分析而得到受火灾影响的范围和强度。与此同时我们还可以将分析结果以图片或者表格的形式导出帮助消防人员分析。其中表格内容为受该着火点影响的单位、设施以及受影响的级别等。利用MAPGIS的网络分析功能，我们可以很容易地确定距离该着火点最近的消防局[5]。系统会自动计算并在地图视窗内绘制出最佳路径。我们还可以以图片和文本的形式将最佳路径信息输出。这样以来就大大提高了抢险效率，为尽快扑灭火灾赢得了宝贵的时间。

2.5损失统计：因为我们保存在MAPGIS的GDB数据库中的地图要素都具有特定的属性信息。例如：火灾载荷状态、建筑物容积率、建筑物造价、材料等信息。结合上着火点的火势强度以及着火时的气候因素如风向、温度、空气湿度等天气条件，我们可以计算出火灾可能带来的损失，并自动以表格的形式显示。通过此功能消防人员就能直观地了解到火灾带来的损失。当然我们也可以手动输入数据对地图上某一建筑物或某一区域经行火灾损失模拟，以便消防人员进行合理的分析消防力量的部署。

2.6安全评价：利用专业的评价模型对某一个单位经行安全评价可以很方便查出火灾安全隐患，为火灾预警提供最有利的资料。

对于城市单体建筑物安全评价, 采用多级指标体系。

其评价步骤如下:

(1) 划定指标根据起火、损失、灭火三方面情况, 将危险性划分为危险度、危害度以及安全度三个指标, 记为U 1、U 2、U 3。

(2) 建立评价集。对于系统的火灾危险性, 设评价集为危险(V 1) , 较危险(V 2) , 中等(V 3) , 较安全(V 4) , 安全(V 5) 五个等级。

(3) 对各指标进行一级综合评价。设各项指标评价因素的权重分配为A k 的确定由专家评分再取均值, 然后归一化而获得。在第一级评估结果的基础上进行二级评估。得出系统的综合评价结果后, 可根据最大隶属度原则进行模糊识别或按照择近原则归类, 确定系统的危险等级[6]。如果某建筑物或单位的危险级别比较高则可以警告其进行火灾隐患排查，最大限度地减少损失。

结束语

通过二次开发将MAPGIS技术应用于消防调度指挥管理中，不仅实现了空间数据的分析查询，还为消防救援提供了良好的优化解决方案，为人民的生命财产提供了一层保障。

参考文献

[1]谢政.网络算法与复杂性分析[M].长沙:国防科技大学出版社,2003

[2]王云飞.矢量空间数据库引擎(SVSDE)的结构设计与开发[D].北京:中国地质大学.2009

[3]张耿 消防信息化之我见--消防综合指挥中心平台[J]中国科技信息2011(17)

[4]余明,艾廷华.地理信息系统导论[D].北京:清华大学出版社,2009.3

[5]J.L.Wybo,F.Guarniari and B.Richard.Forest fire risk assessment methods and decision support[J].Safety Science,1995,20(1):61-70

[6]刘卓洋.基于GIS的消防指挥信息支持系统设计与实现[D].河北:河北理工大学，2007