城市應(yīng)急測繪保障服務(wù)體系的建設(shè)
——以寧波市應(yīng)急測繪保障服務(wù)為例

陳為民，文學(xué)東，陳立波

(寧波市測繪設(shè)計研究院，浙江寧波 315042)

城市應(yīng)急測繪保障服務(wù)體系的建設(shè)
——以寧波市應(yīng)急測繪保障服務(wù)為例

陳為民?，文學(xué)東，陳立波

(寧波市測繪設(shè)計研究院，浙江寧波 315042)

防災(zāi)減災(zāi)是城市發(fā)展需要面對的一大問題，需要建立高效的應(yīng)急服務(wù)體系，而應(yīng)急測繪能夠為應(yīng)急服務(wù)提供至關(guān)重要的地理空間信息支撐，本文提出了城市應(yīng)急測繪的概念，并從應(yīng)急空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)、應(yīng)急服務(wù)模式和應(yīng)急機制體制建設(shè)等方面分析了城市應(yīng)急測繪保障服務(wù)建設(shè)的重點。

城市應(yīng)急測繪；無人機；車載激光雷達

1 引 言

近年，我國自然災(zāi)害頻發(fā)、災(zāi)情嚴重，在黨中央、國務(wù)院的堅強領(lǐng)導(dǎo)下，全國人民和災(zāi)區(qū)人民一道積極應(yīng)對、英勇抗擊各類災(zāi)害災(zāi)難。全國測繪系統(tǒng)堅決貫徹落實黨中央、國務(wù)院的決策部署，在歷次搶險救災(zāi)中，尤其是在青海玉樹抗震救災(zāi)和災(zāi)后重建、甘肅舟曲特大山洪泥石流災(zāi)害搶險救災(zāi)、南方、東北洪澇災(zāi)害搶險救災(zāi)、西南地區(qū)抗旱救災(zāi)和西北地區(qū)抗擊雪災(zāi)等自然災(zāi)害搶險救災(zāi)中，快速提供搶險救災(zāi)急需的測繪成果資料和地理信息技術(shù)服務(wù)，發(fā)揮了重要作用。為此，2009年3月，國家測繪局對測繪應(yīng)急保障工作提出了具體目標(biāo)和要求，2010年國家測繪局明文通知要求進一步做好應(yīng)急測繪保障服務(wù)工作【國測辦發(fā)(2010)7號】。目前，應(yīng)急測繪保障服務(wù)工作已在全國開展。

2 城市應(yīng)急測繪

“城市應(yīng)急測繪”可以看做是“應(yīng)急測繪”的一個重要組成，是指在城市(城區(qū))中開展應(yīng)急測繪。它除了具備“應(yīng)急測繪”的特點外，有其自身的特殊性，這種特殊性主要取決于它本身的地理位置和社會功能。

(1)地理位置特殊性。每一座城市所處的地理位置決定了它將面臨的突發(fā)事件的特性。位于斷裂帶的城市面臨地震的威脅，位于北方干旱地區(qū)的城市面臨沙塵暴的威脅，位于東南沿海的城市面臨臺風(fēng)的威脅。因此，每一座城市因其特殊的地理位置可以預(yù)見特定的突發(fā)自然災(zāi)害。

(2)社會功能的特殊性。城市是一定范圍內(nèi)經(jīng)濟、政治和文化的集散中心，必定是一定區(qū)域內(nèi)，人口最密集、人工建筑最多，商業(yè)活動最頻繁的地方。因此，一旦發(fā)生突發(fā)災(zāi)害，受損將會特別嚴重，人民的生命財產(chǎn)安全將面臨更加嚴峻的考驗。如上?！?1.15”大火災(zāi)害死亡58人，北京“7.21”暴雨災(zāi)害死亡77人。所以，做好城市應(yīng)急測繪的準(zhǔn)備工作，完善城市應(yīng)急測繪機制，應(yīng)得到我們的重視。

本文重點闡述了應(yīng)急測繪中應(yīng)急空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)、應(yīng)急服務(wù)模式建設(shè)和體制機制建設(shè)等三方面，并探討了一些關(guān)鍵技術(shù)，對于建立城市應(yīng)急測繪保障體系具有重要的指導(dǎo)意義。

3 應(yīng)急空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)

測繪應(yīng)急服務(wù)的基礎(chǔ)是空間數(shù)據(jù)，本質(zhì)是數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性，如何維護一套現(xiàn)勢完備的應(yīng)急空間數(shù)據(jù)庫是測繪應(yīng)急服務(wù)的重中之重。

3.1 基礎(chǔ)空間信息數(shù)據(jù)庫

基礎(chǔ)空間信息數(shù)據(jù)是指有關(guān)地貌形態(tài)、水系、交通、居民地、植被、地名、行政區(qū)域界線等基本地理要素以及大地測量控制網(wǎng)的信息?；A(chǔ)空間數(shù)據(jù)為城市地理空間信息系統(tǒng)提供地理空間定位基礎(chǔ)，可選用不同的比例尺和分辨率，主要包括行政區(qū)劃數(shù)據(jù)、道路數(shù)據(jù)、水體數(shù)據(jù)、地名數(shù)據(jù)、建(構(gòu))筑物數(shù)據(jù)、地址數(shù)據(jù)、數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)、數(shù)字高程數(shù)據(jù)和測量控制數(shù)據(jù)等。

3.2 城市應(yīng)急專題數(shù)據(jù)庫

城市應(yīng)急專題數(shù)據(jù)庫是由各專業(yè)部門獲取，服務(wù)于應(yīng)急指揮和應(yīng)急決策的專題數(shù)據(jù)。以寧波市應(yīng)急測繪保障服務(wù)體系為例，包括水利局的水下地形數(shù)據(jù)庫、實時水雨情數(shù)據(jù)庫、河網(wǎng)水庫數(shù)據(jù)庫，海洋局的避風(fēng)錨地數(shù)據(jù)庫、海港碼頭、水產(chǎn)養(yǎng)殖數(shù)據(jù)庫，氣象局的臺風(fēng)、雷達回波、衛(wèi)星云圖等數(shù)據(jù)庫。

4 測繪應(yīng)急服務(wù)模式

4.1 基于突發(fā)事件的快速定位服務(wù)模式

突發(fā)性災(zāi)害應(yīng)急測繪。如火災(zāi)、短時間暴雨洪災(zāi)、地下管線爆裂等。這類應(yīng)急測繪主要是提供定位服務(wù)，如寧波市興光燃氣管網(wǎng)信息系統(tǒng)等可及時對災(zāi)害發(fā)生地進行定位，如圖1所示。

圖1 寧波市興光燃氣管網(wǎng)信息系統(tǒng)

4.2 基于應(yīng)急決策的三維情景可視化服務(wù)模式

目前城市空間環(huán)境的復(fù)雜性，多層次性對應(yīng)急響應(yīng)決策提出了更高的要求。而基于城市三維仿真的應(yīng)急模擬決策技術(shù)發(fā)展為應(yīng)急指揮和應(yīng)急演練提供了技術(shù)支撐。

(1)城市三維仿真安監(jiān)模擬:通過對重點建筑物的內(nèi)部和消防設(shè)施的三維建模，可以動態(tài)模擬火災(zāi)發(fā)生時救援路線、救援物資調(diào)配等，如寧波市海曙區(qū)三維仿真安全監(jiān)管系統(tǒng)，如圖2所示。

圖2 海曙區(qū)三維仿真安全監(jiān)管系統(tǒng)

(2)數(shù)字三江可視化模擬系統(tǒng):通過對水下地形、河道、水閘等三維建模，可以動態(tài)模擬河網(wǎng)水位的演變以及淹沒范圍分析等，如圖3所示。

(3)海洋臺風(fēng)應(yīng)急模擬，通過對避風(fēng)錨地、漁港碼頭等信息的三維建模，可以在臺風(fēng)來臨時實時模擬漁船的避風(fēng)路線等，如圖4所示。

圖3 數(shù)字三江三維可視化信息系統(tǒng)

圖4 寧波市海洋與漁業(yè)信息化綜合管理平臺

4.3 基于災(zāi)后重建需要的空間數(shù)據(jù)快速獲取服務(wù)模式

大的自然災(zāi)害通常都會造成對地物、地貌的破壞，如何全面了解掌控災(zāi)情，對于制定科學(xué)合理的救援方案和在第一時間搶救人的生命具有非常重要的意義。

(1)基于無人機的快速數(shù)據(jù)獲取

無人機低空遙感航攝系統(tǒng)，綜合集成攝影測量技術(shù)、遙感傳感器技術(shù)、遙測遙控技術(shù)、GPS定位技術(shù)和無線通訊技術(shù)于一體，以無人機為飛行平臺，常規(guī)數(shù)碼相機為傳感器，能快速獲取測區(qū)高分辨率影像，并快速生成數(shù)字高程模型和數(shù)字正射影像產(chǎn)品，如圖5所示。

圖5 無人機航攝系統(tǒng)

目前，無人機系統(tǒng)主要提供的服務(wù)是快速制作正射影像圖。在城市應(yīng)急測繪中，這種模式過于單一，另外，城市中建筑林立，巨大的投影差會加大正射影像制作的難度，由于視線遮擋也不能全方位解讀影像?？梢詮膬蓚€方面加強無人機系統(tǒng)的服務(wù)功能。

①搭載視頻采集設(shè)備，實時獲取視頻影像。由于無人機平臺的局限性，可能存在較大的抖動，但不失為一種有效了解災(zāi)情的手段。

②利用機載GPS提供定位服務(wù)。在搜救工作中開展定位服務(wù)，可以深入搜救人員無法進入的地區(qū)。

(2)車載激光雷達系統(tǒng)

車載激光雷達技術(shù)是目前城市測繪技術(shù)的前沿領(lǐng)域和發(fā)展方向，搭載有高精度激光掃描儀、POS定位系統(tǒng)與高分辨率全景相機的移動測量車地面三維激光雷達可以采用非接觸主動測量方式直接快速獲取高精度、大密度、超高分辨率的三維空間信息。由于集成了GPS和IMU設(shè)備，車載移動三維激光雷達能夠?qū)崿F(xiàn)WGS－84坐標(biāo)系下的快速定位，如圖6所示。

圖6 車載激光雷達系統(tǒng)

地面激光雷達系統(tǒng)具有以下特點:

①數(shù)據(jù)獲取速度快。利用車載技術(shù)，能夠快速獲取建筑、道路等地物的三維點云數(shù)據(jù)。

②相對精度高。激光點云具有很高的相對精度，配以良好的定位技術(shù)能夠很好地應(yīng)用于測繪產(chǎn)品的生產(chǎn)制作。

在城市應(yīng)急測繪中，車載激光雷達可以應(yīng)用于道路、邊坡監(jiān)測，文物和古建筑保護，地形圖快速更新等領(lǐng)域。

5 測繪應(yīng)急保障體系

國務(wù)院在《關(guān)于加強測繪工作的意見》中明確指出，要建立健全應(yīng)急管理測繪保障機制，為突發(fā)公共事件的防范處置工作提供及時的地理信息和技術(shù)服務(wù)。2007年12月28日，國家測繪局頒布實施《基礎(chǔ)測繪成果應(yīng)急提供辦法》，這表明我國測繪應(yīng)急服務(wù)邁上制度化軌道。2009年，國家測繪局制訂《國家測繪應(yīng)急保障預(yù)案》，進一步完善了應(yīng)急測繪的體制機制建設(shè)。

為了響應(yīng)國家測繪局的號召，省、市、縣各地方測繪行政主管單位也紛紛開展應(yīng)急預(yù)案的編制工作。寧波市于2009年底完成了《寧波市測繪應(yīng)急保障預(yù)案》的編寫，同時成立了寧波市測繪應(yīng)急保障領(lǐng)導(dǎo)小組和測繪應(yīng)急保障專家?guī)?。這些工作的開展很好地搭建了應(yīng)急測繪體制機制建設(shè)的框架，但是還不夠完善，實際操作性不強，應(yīng)從以下兩方面加強:

(1)理順體系結(jié)構(gòu)，加強應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)。從國家應(yīng)急測繪領(lǐng)導(dǎo)小組、省應(yīng)急測繪領(lǐng)導(dǎo)小組到市、縣級應(yīng)急測繪領(lǐng)導(dǎo)小組，加上各級地方應(yīng)急辦公室之間的領(lǐng)導(dǎo)與被領(lǐng)導(dǎo)，保障與被保障關(guān)系比較龐雜，不夠明確，這將阻礙應(yīng)急測繪的有效開展。理順應(yīng)急測繪領(lǐng)導(dǎo)體系結(jié)構(gòu)，能夠有效加強各級領(lǐng)導(dǎo)小組之間的聯(lián)系，做到“上有命令，下必行之”。

(2)加強部門間數(shù)據(jù)共建共享，提高應(yīng)急服務(wù)質(zhì)量。純粹的測繪成果具有較強的專業(yè)性和信息的單一性，在應(yīng)急救災(zāi)抗災(zāi)過程中不利于判讀，信息量也有限。因此需要多部門合作，以測繪數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合其他數(shù)據(jù)，如氣象數(shù)據(jù)、水利數(shù)據(jù)、住建數(shù)據(jù)等，制作內(nèi)容更加豐富的應(yīng)急產(chǎn)品。因此，需要加強多部門數(shù)據(jù)的共建共享機制，避免數(shù)據(jù)單一或重復(fù)建設(shè)的現(xiàn)象，在應(yīng)急服務(wù)中提高效率與質(zhì)量。

6 結(jié) 語

目前隨著測繪應(yīng)急服務(wù)保障體系建設(shè)納入基礎(chǔ)測繪計劃，地理信息動態(tài)獲取技術(shù)和三維仿真技術(shù)的逐步完善，城市應(yīng)急測繪將為城市應(yīng)急指揮和災(zāi)后評估、災(zāi)后重建等提供堅實的空間支撐和有效的決策依據(jù)。

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Construction of Urban Emergency Mapping Support Service System

Chen Weimin，Wen Xuedong，Chen Libo
(Ningbo Institute of Surveying＆Mapping，Ningbo 315042，China)

Disaster prevention and mitigation is a big problem in the urban development，so we need to establish an efficient emergency service system.And emergency Surveying and Mapping can provide spatial support for emergency services.This paper presents the concept of urban emergency mapping，and analyzes the key issues of emergency mapping support services building，including emergency spacedatabase construction，emergency service mode and emergency response mechanism institution－building.

urban emergency mapping；emergency service mode；emergency response mechanism

2012—07—06

陳為民(1965—)，男，院長，高級工程師，長期從事城市測繪、地理信息和三維激光成像測量技術(shù)管理工作。

1672－8262(2012)05－5－03

P205

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