基于移动GIS和Web GIS的城市物联指挥应急平台建设研究*

董迎红,姜宝华,崔天明,刘玮

(长春大学旅游学院,吉林 长春 130022)

摘要:随着物联网等新技术的发展，基于移动GIS和Web GIS的城市应急平台的建设正逐渐成为新时期城市应急体系建设的重点和热点.该文介绍了基于移动GIS和Web GIS的城市物联网指挥应急平台建设的主要内容和关键技术,以及在部分应急行业中的应用.

关键词:物联网；GIS；应急平台

1物联网的基本概念

物联网是借助于互联网实现并对后者的延伸，是“物物相连的互联网”，即通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统(GPS)、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络.[1-2]

物联网被称作全球下一个万亿元级规模的新兴产业之一，是继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮，是实现信息化与工业化融合、信息化与社会发展融合的重要途径.

2城市物联指挥应急平台建设的意义和价值

近几年，随着中国城市化进程的深入,以及更多突发事件的发生，一些大中城市管理面临着一个重大挑战-如何更快更好地应对重大突发公共事件，这直接关系到人民的生命财产安全、社会稳定和国家安危.

随着物联网等新技术的发展，基于移动GIS和Web GIS的城市应急平台的建设正逐渐成为新时期城市应急体系建设的重点和热点.城市应急物联网建设的重要性、迫切性都已为各级政府和业界所感知，但在应急领域如何建设应用方面，尚处于探索阶段.[3-4]

物联网给城市应急管理带来了新契机.目前世界上美国、日本、韩国、欧盟等国家相继提出自身的物联网建设战略，并加大在这方面的投入，期望能占据领先位置，成为世界信息产业领域发展的制高点.在国内，2009年8月国务院总理温家宝明确提出了“感知中国”概念后，物联网建设已经成为新时期的国家战略.北京、上海、江苏等地相继承接国家战略，提出了具有自身特色的物联网发展战略.在北京，2010年2月份北京发布了“感知北京”示范工程首批项目，包括城市公共安全监管与应急指挥、智能城市运行管理等，并在2011年提出全市应急管理物联网“1+1+N”的示范应用体系建设计划.

物联网具有广阔的行业应用前景，需求遍及公共安全、应急管理、智能交通、环境保护、政府工作、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域.

物联网和应急的结合将给城市的应急平台体系建设带来新的发展契机，将传统意义上的应急引向“物联网+应急”的新应急概念.

3平台建设的主要内容与关键技术

城市应急物联平台建设将有关行业领域的RFID、传感器、摄像头、GPS等与应急有关的物联网基础设施接入统一的基础应急物联网络，利用政务网、互联网、无线网，以及新建的传感器网络等实现的物联网资源的信息传输，对有关物品和人等资源进行实时动态可追溯的管理和服务，在地理信息服务、应急资源物联服务支撑平台基础上建成应急物联网管理平台、数据中心和共享交换平台，通过各种方式向各级政府部门、社会公众、企业单位等提供数据或服务.

基于GIS的城市应急物联网平台技术涉及传感技术、传输网络、服务平台和应用集成等，其技术难点和关键技术如下.

(1)传感器技术.重点需要传感器厂商提供应急领域急需的高端传感器产品，进而发展具有智能化的各种装备，主要接口规范、编码体系、测试规范、应用规范、数据传输、数据管理、开环应用模式研究等技术.

(2)传输网络保障.需充分利用3G等网络技术来保证物联数据的传输和质量.

(3)服务平台.以数据的共享交换为核心，进一步充分依托云计算、云存储等技术实现，建设应急领域所需要的物联网管理平台、数据中心和交换中枢.

(4)安全与认证.建立城市应急平台的安全措施与标准，包含标签中数据的安全措施、通信链路中的安全措施、阅读器的安全措施，中间件的安全架构等，以及建立系统中用户的授权与认证管理架构，保证用户的合法性，确保共享数据的安全.[5]

在服务平台搭建过程中将主要研究如下技术：

(1)GIS平台技术.随着GIS技术的发展，二、三维地理信息系统平台已经解决了数据接入、海量影像数据存储与调用、实时动态读取数据库矢量数据、承载海量模型发布、基于互联网及内网的网络发布功能.作为最新、最强、最直观地表现地理信息的方式，能够通过与空间数据库的结合，实现对空间库中矢量数据的关联展示，运用二、三维图形化的形式展示城市各类资源的分布，全面、准确反映各类资源的信息，以及实现二、三维地图的联动与分析，实现信息查询功能、事故的快速定位、信息标绘、车辆调度实时显示功能等.

(2)SOA技术.SOA是一种体系架构，它描述了一种IT基础设施，使得不同的业务服务可以相互交换数据，参与业务流程，通过灵活的互相协作方式来完成具体的业务操作.这些业务服务独立于编程语言，独立于实现方法，独立于运行环境.

(3)智能化识别.以智能视频分析为代表的智能识别有着较为广泛的应用.智能视频分析指计算机图像视觉分析技术，通过将场景中背景和目标分离进而分析并追踪在摄像机场景内出现的目标.用户可以根据视频内容分析功能，通过在不同摄像机的场景中预设不同的报警规则，一旦目标在场景中出现了违反预定义规则的行为，系统会自动发出报警.

(4)多传感数据融合技术.数据融合技术又称多传感器数据融合或分布式传感技术，它涉及如何组合多种类型传感器数据对物理事件行为或态势进行推断，对多类多源和多平台传感器获取的数据判别处理综合分析.与其他数据处理技术相比，多传感器数据融合技术更能快速、准确、可靠、连续及全面地提供有关环境态势的综合性结论.多传感器数据融合分为像素级、特征级或决策级.

(5)数据分析.数据分析是数学与计算机技术结合的产物，数据分析的结果是要为管理者的决策过程提供支持.其关键技术是需要从不同的运作系统提取出有用、正确的数据并利用各种工具对数据进行分析和处理.

4物联指挥应急平台系统设计

系统主要由三大功能模块组成.如图1所示.

图1　基于移动GIS和WebGIS的城市物联指挥应急平台总体框架

5平台的应用

基于GIS的城市物联应急平台的主要行业领域应用如下：

(1)城市交通领域智能化应用.

(2)依托城市网格管理体系，构建物联网条件下的城市管理新模式.

(3)利用物联网技术，深化城市指标采集内容，针对水、电、气、热等城市生命线基础设施建立城市运行体征采集GIS展示平台.

(4)依托现有应急保障资源管理体系，借助物联网技术，实现全市应急物资管理的动态化和智能化.

(5)实现重点区域危险源隐患的动态监测与控制.

(6)加强对重点轨道工程地面沉陷的监测.

(7)加强对水资源和空气污染的监测.

6结语

基于移动GIS和Web GIS的城市物联应急平台建设，通过传感器、传感网、无线通信网等物联网技术在应急领域中的应用，以二、三维的GIS平台为基础，建立相应的突发事件预警系统、突发事件应急处理系统、应急物资管理系统等，以其利用物联网带来的新技术优势和二、三维GIS技术和Web GIS技术提供的展现和分析平台，进一步提高应对城市管理领域突发公共事件的自动化、智能化能力，更加有效地预防和及时控制突发公共事件的发生和扩大，更好的保护人民群众的生命财产安全和公共安全，构建平安城市.

参考文献：

[1]徐勇军，刘禹，王身.物联网关键技术[M].北京：电子工业出版社，2012.

[2]贾培哲，赵俊三，江新飞，等.基于移动GIS的土地执法动态巡查系统建设[J].地理信息世界，2013(6):83-85.

[3]王毅.物联网与城市建设[M].北京：电子工业出版社，2012.

[4]咸茂鲜，邓晓斌.移动GIS关键技术研究[J].硅谷，2013(1)：123-126.

[5]乔彦友,李广文,常原飞，等.基于GIS和物联网技术的基础设施管理信息系统[J].地理信息世界，2010(5):54-57.

(责任编辑:王前)

Research on the City IoT Emergency Command Platform Construction Based on

Web GIS and Mobile GIS

DONG Ying-hong，JIANG Bao-hua,CUI Tian-ming,LIU Wei

(ComputerScienceandTechnologyInstiute,ChangchunUniversity,Changchun,Jilin130022,China)

Abstract:With the development of new technology of the Internet of things, the construction of city emergency platform based on mobile GIS and Web GIS has gradually become the focus and hot spot construction in the new period of urban emergency system. In this paper, the main contents and key technologies of the city emergency platform construction based on mobile GIS and Web GIS and the main application of part of the emergency industry are introduced.

Keywords:Internet of things (IoT); Geographic Information System; Emergency platform

中图分类号：TP393

文献标志码：A

文章编号：1008-7974(2015)06-0001-03

作者简介：董迎红,女,吉林长春人，教授.

基金项目：吉林省教育厅科技计划项目“基于移动GIS和Web GIS的城市物联指挥应急平台建设研究”(吉教科合字[2014]第自296号)

收稿日期：*2015-05-27

DOI:10.13877/j.cnki.cn22-1284.2015.12.001