基于GIS 的城市應急救援指揮系統(tǒng)在消防滅火中的應用策略分析

趙梓凱

（北京市東城區(qū)消防救援支隊，北京 100000）

城市在發(fā)展和建設過程中會受到諸多因素的影響和限制，其中最重要的一項因素就是城市安全。從城市發(fā)展之初安全問題就一直存在，對城市發(fā)展造成了阻礙。自從我國改革開放以來，城市發(fā)生了較大的變化，但是，安全問題一直存在，逐漸成為限制城市發(fā)展的瓶頸。近些年，城市一直在不斷發(fā)展，突發(fā)性事件也時有發(fā)生，對于整個城市來說影響較大。所以要制定相關應急預案，目的是對這一情況進行解決。但是突發(fā)事件并沒有因應急預案的出現而減少，所以其中缺乏應急管理信息化對策。將GIS 技術應用在城市應急救援指揮系統(tǒng)中，能夠為城市的安全提供有效保障。

1 GIS 系統(tǒng)

1.1 GIS 系統(tǒng)概述

GIS 系統(tǒng)也就是地理信息系統(tǒng)，是隨著信息科學、遙感技術和計算機技術所發(fā)展起來的一個學科，也是由是多門學科相互融合、相互交叉形成的。GIS 系統(tǒng)中是以地理空間作為主要基礎，通過建立相應模型，同時應用計算機技術對地理信息數據進行充分展示。通常情況下，GIS 系統(tǒng)能夠將數據庫中的地理數據轉變?yōu)榈貓D數據，并以此為基礎開展相應的數據操作和分析。經過數十年的發(fā)展，GIS 系統(tǒng)逐漸成了先進性技術的綜合領域，被廣泛應用于經濟發(fā)展、區(qū)域規(guī)劃和環(huán)境資源等多方面，也是我國城市建設的重要組成部分。我國從20 世紀80年代開始對GIS 系統(tǒng)進行研究，使GIS 技術逐漸進入到新的發(fā)展階段。我國在計算機制圖方面技術突飛猛進，GIS 系統(tǒng)理論也得到了有效的提升。GIS 系統(tǒng)屬于我國新興產業(yè)，每年有較高的生產率，能夠推動我國城市建設，從而提高GIS 產業(yè)的產值。

1.2 GIS 系統(tǒng)的應用

GIS 系統(tǒng)的應用能夠為數據計算和地理規(guī)劃展示提供良好的平臺。GIS 系統(tǒng)發(fā)展速度較快，使硬件產品得到了普及，通信網絡不斷優(yōu)化和完善，GIS 系統(tǒng)在諸多方面都有著極其重要的作用和影響。這一系統(tǒng)被應用到各行業(yè)中，是我國未來產業(yè)發(fā)展過程中的重要組成部分。

（1）智慧交通方面。目前，我國交通壓力大幅度提升，通過GIS 技術的應用能夠對交通情況進行及時疏導和分流，緩解交通擁堵，提高車輛運行效率。（2）農業(yè)領域資源管理方面。GIS 技術被廣泛應用于農業(yè)行業(yè)中。未來也會逐漸應用于農作物監(jiān)控、精細農田和農作物產量評估等諸多方面。（3）監(jiān)控和跟蹤方面。將通信技術、GIS 技術和定位技術進行有效融合，可以實現對目標的有效跟蹤和監(jiān)控。例如，可以實時查詢救援指揮中心的位置和救援車輛所在位置，還能夠通過視頻地對救援行動的狀態(tài)進行了解，通過這一技術的應用，能夠幫助救援人員作出相應的決策，提高救援效率，保障人們的生命安全和財產安全。

2 城市火災特點

2.1 安全疏散困難

目前，我國城市人口數量在不斷增長，如果住宅區(qū)起火，那么會有很多老人、小孩、精神障礙人員和身體障礙人員難以逃離。而且一些早期建筑物中的消防設施不完善，沒有疏散指示標和應急照明系統(tǒng)。所以，在火災發(fā)生以后無法及時保障受災人員的安全，也無法對受災人員進行有效疏散。新建設的住宅雖然消防設施齊全，但是，由于日常缺乏維護和保養(yǎng)，所以可能存在損壞和短缺的情況，導致消防設施無法有效應用。很多居民消防知識和火災逃生常識嚴重缺乏，火災發(fā)生后不會選擇逃生路線，不能對逃生標識進行正確識別，也無法在火場進行自救和逃生。很多居民為了防盜，私自在安裝防護設施，在窗戶和陽臺的位置安裝防護欄和防護網，也有部分居民拆除了原有的疏散門安裝防盜門，金屬在受到高溫的情況下極其容易產生變形，提高了火災救援工作的難度，增加了安全隱患。

2.2 容易產生重大傷亡

很多居民為了追求美感，在對房間內部進行裝飾的過程中，要用大量的塑料、木材、棉、麻和纖維制品等，這些大部分都屬于可燃物質，提高了建筑內部的火災負荷。一旦發(fā)生火災，這些材料就會迅速燃燒，同時產生大量的有毒氣體，對人們的生命安全造成了嚴重的威脅，也增加了人員疏散和火災撲滅的難度。在一些大城市中，由于土地資源較為緊張，所以出現了大量高層建筑，在建筑物中包含樓梯井、電梯井、垃圾井和電纜井等。一旦發(fā)生火災了，煙氣會通過這些井傳遞到各個樓層，加快火勢蔓延速度，對人們的生命造成嚴重的威脅。

2.3 火災撲救困難

居民建筑在火災危險性方面與商場、學校和其他公共建筑之間存在差異。由于居民住宅建筑的樓梯間、安全平臺和疏散樓梯的空間都嚴重不足。由于在空間方面存在一定的局限性，在火災發(fā)生過程中可能導致滅火裝備得不到充分應用，很多滅火戰(zhàn)術也無法有效開展，對消防救援效率造成了一定的阻礙，嚴重威脅著人們的生命安全。在《建筑設計防火規(guī)范》中明確規(guī)定，如果建筑物超過21m，需要設置室內消防栓。但是國家沒有明確規(guī)定，七層以下建筑物是否需要設置室內消防栓裝置。從而導致部分的建筑物當中缺乏消防裝置，而且部分早期建筑物中也并未設置消防栓。所以，在當前城市消防中，缺乏的建筑物占據較大比例。在發(fā)生火災后，只能憑借消防車供水進行滅火，降低滅火效率。除此之外，很多建筑中的結構較為復雜，如果在室內擺放過多的易燃物品，在火災發(fā)生后，救援人員無法及時確定起火點，而且煙霧濃度較大，房間內部空間狹窄，無法對火勢進行阻止。人們逐漸提高了環(huán)保意識和生態(tài)意識，居民對住宅綠化有較高的要求，所以開發(fā)商和物業(yè)公司在道路兩旁栽種了大量樹木，占用了消防通道。還有部分小區(qū)實施封閉管理政策，在小區(qū)內部部分路段設置路障，對消防車的順利進行造成了阻礙。

2.4 修復難度大

城市屬于一個多功能的綜合體，如果發(fā)生火災需要較長的修復時間，而且重新建設過程中，還需要消耗大量的財力和人力。我國社會經濟發(fā)展速度較快，初中物質財富大量集中的情況，人們逐漸意識到了自身生存環(huán)境當中的安全問題。城市化建設不斷深入，城市中的經濟水平和文明程度大幅度提升，但是，災害事故發(fā)生的頻率也在逐漸提高，造成的人員傷亡和財產傷亡也較為嚴重，所以目前需要對城市應急救援指揮系統(tǒng)進行優(yōu)化，以此盡可能地減少損失。

3 GIS 的城市應急救援指揮系統(tǒng)在消防滅火中的應用策略

3.1 監(jiān)控預警系統(tǒng)

火災事故的形成需要一個發(fā)展過程，應用GIS 技術可以對這一過程進行及時捕捉。通過監(jiān)測預警系統(tǒng)對危險性進行科學合理的安全監(jiān)控，盡可能地減小火災事故造成的影響，降低經濟損失。監(jiān)控預警系統(tǒng)最主要的目的就是對危險源的運行狀況進行監(jiān)控，及時發(fā)現并做出預警，自動對應急處理系統(tǒng)進行開啟，盡可能對火災情況進行控制。在監(jiān)控預警系統(tǒng)建立過程中，需要從危險源數據進行采集，同時對事故發(fā)生的原因進行分析，尋找危險對象和相關參數。在生產設施和系統(tǒng)存貯過程中如果出現泄露或者故障，可能發(fā)生爆炸和火災事故。所以需要及時對危險參數進行檢測，并及時發(fā)出預警。

預警理論出自戰(zhàn)爭，在二戰(zhàn)結束以后，美國將這一理論應用于經濟方面，為美國經濟的運行提供有力支持。將這一技術應用于重大危險源的監(jiān)測中，可以將預警理解為系統(tǒng)對危險源的安全狀態(tài)實施監(jiān)測，根據相應變化趨勢得到動態(tài)數據，并及時給出預警信息。安全預警系統(tǒng)的主要模塊包括數據采集模塊、關聯分析模塊、WAS模塊、綜合分析模塊、關聯分析模塊和輸出模塊等。其中數據采集模塊主要作用是對危險源參數的采集，通過對多種不同類型參數的處理和輸入，能夠將參數信號轉化為電流信號，再將電流信號轉換為能夠被計算機識別的數字信號。WAS 模塊主要根據模糊區(qū)間分析法和極軸統(tǒng)計法將諸多相關因素進行綜合考慮，對于結果進行修正和調節(jié)。不確定推理模塊主要用來處理非量化參數，主要包括神經網絡和模糊推理。關聯分析法主要對量化參數進行處理，根據量化參數的具體內容和具體情況，合理選擇自回歸條件異方差ATCH 模型、線型預警ATMA模型和人工神經網絡ANN 模型。綜合分析模塊主要是對不確定推理模塊和關聯分析模塊的結果進行綜合分析，將最后的預警結果傳送和輸出模塊。而輸出模塊是指危險源的各種參數超出正常值，就會逐漸朝事故發(fā)生的方向進行轉化。此時，系統(tǒng)可以進行語音報警，對危險性進行及時處理，盡可能地減小損失。

3.2 信息管理系統(tǒng)

信息管理系統(tǒng)能夠做好日常的監(jiān)督和管理工作。根據相關管理要求，可以從多方面建立信息管理系統(tǒng)。

（1）基礎數據管理。主要包括城市基本信息、危險源管理信息數據、事故分級管理、應急處理方案、應急救援預案數據、事故案例庫、應急救援專業(yè)隊伍和日常安全管理數據等諸多內容。為了提高對重大危險源信息數據查詢的便捷性，方便管理人員對危險源進行系統(tǒng)集中的處理和管理，可以通過數據庫技術對基礎信息數據庫進行建立。對危險人員信息錄入是一項較為復雜的工作，對重點目標進行統(tǒng)計所需要應用的數據條目多達數十條，通過大量的數據條目能夠構成。危險源統(tǒng)計基礎。要想明確坐標位置主要采用以下兩種方法：第一種是手動錄入，根據所查詢出的地理坐標，通過手動輸入的方法將坐標錄入單元中。第二種是地圖定位，用戶能夠通過系統(tǒng)中存在的坐標獲取功能，對于地圖中的某個位置進行獲取，從而明確目標的地理位置。

（2）空間和屬性信息動態(tài)管理。屬于應急救援指揮工作當中的重要內容。通過地理信息平臺能夠對城市當中的地形、地貌、道路和園區(qū)進行合理劃分。要想有效建立空間和屬性信息，需要遵循以下兩方面內容：第一，對研究區(qū)域的空間信息圖層進行建立，輸入區(qū)域柵格圖。第二，對于空間屬性數據庫進行建立。

3.3 應急救援

火災事故發(fā)生時，要做好基本的應急救援工作。立即對受害人員進行營救，對周圍其他人員進行撤離和保護。對火災進行及時控制，同時檢測火災發(fā)生的主要原因，降低危害程度。還要做好現場的清理工作，避免存在有毒有害物質對人們的身體健康造成影響。結束以后，要對火災的危害程度進行評估。在應急救援預案中，主要包括諸多內容：（1）評估和預測可能發(fā)生的事故。對物資和人力資源進行準備。（2）對應急組織和人員職責進行明確。（3）對行動程序和戰(zhàn)術進行制定。（4）制定專項應急預案。（5）制定事故后的恢復程序。

4 結語

總體而言，當前城市化進程不斷加快，所在對于人們的經濟和生活都造成較大的影響，情況嚴重時還會危及生命。所以，要做好應急救援工作，以減少火災所造成的損失和影響，保障人民的生命安全。應急救援工作中包含諸多內容，在應急救援工作開展過程中需要具有時效性和技術性。但是，目前我國在安全技術和安全管理方面存在一定的缺陷，所以要建立一套較為完善的應急救援系統(tǒng)，才能夠為人們提供良好的保障工作。將GIS 系統(tǒng)應用于城市應急救援指揮系統(tǒng)中，能夠提高消防滅火的效率和質量，保障人們的安全。本文針對城市火災特點和GIS 城市應急救援指揮系統(tǒng)在消防滅火中的應用策略進行分析，以此實現有效的救援工作，保障城市的經濟效益，推動城市的發(fā)展。