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摘要：城市建設规模、城市人口分布与人防工程信息及地理位置信息是密切关联的，基于多因素的结合是构建城市人防指挥地理信息系统大胆的尝试。目的是有效地组织融合软件、网络、计算机等技术，构建一个集查询、统计与分析于一体的综合业务系统，从而优化城市防空体系建设及布局，提高工作效率，消除在人防办公过程中人防工程信息存储、管理、检索、统计和分析的障碍，提高日常办公管理水平，为各级领导进行宏观规划提供高效便利的服务及决策提供有效参考依据。
关键词：城市人防 人防指挥 地理信息系统 决策分析 工程管理
中图分类号：R852.8 文献标识码： A
1 引言
城市是人类赖以生存的聚集地，是人民防空一直以来的重点，由于人防建设在我国有较长的历史，随着城市规模和建设的不断发展，相应人防设施如人防工程、警报器等数量不断增加，相关图纸、分布、工程状况等信息量更呈指数增加。为了达到快速反应，移动办公及现场即时处理等战时指挥自动化的要求，必须通过建设人防指挥地理信息系统来实现。本文以长沙市人防指挥地理信息系统为例，探讨了系统总的框架设计与实现技术。
系统启动界面
系统主界面
2 系统框架结构
本系统涵盖范围广、数据量大、数据类型多，安全保密性高是人防信息系统的特点。针对这个特点，并考虑到以后的升级扩展，系统分为三层：数据层、业务逻辑层、界面层。
长沙市人防指挥地理信息系统框架结构
2.1 数据层
人防数据包括地理信息基础数据、人防专题数据、多媒体数据。其中，地理信息基础数据由长沙市1:1万地形图数据编辑所得；人防专题数据包括人防指挥所、专业队、人防工程、人防地下物资库等人防设施的空间信息和属性信息；多媒体数据包括人防设施的文本、音频、视频等多媒体资料。
2.2 业务逻辑层
业务逻辑层是间于数据层和界面层之间的表达人防管理业务逻辑组件层。按照功能不同，可分为数据访问组件、地理信息管理组件和人防业务逻辑组件等。其中数据访问组件为基础，主要负责数据层数据操作如增、删、改等；地理信息管理组件主要负责地理信息相关的操作如地图图层管理、地理信息查询、地理信息分析、地图打印等。人防业务逻辑组件主要跟人防办日常业务流程相关。其他组件包括一些辅助分析的函数库如计算几何库等。
2.3 界面层
界面层主要负责人机交互，现阶段主要采用windows窗体。由于独立于业务逻辑层，以后可根据需要进行网络甚至是移动终端扩展。
3 系统功能
长沙市人防指挥地理信息系统，是一个以人防设施资源信息为主要管理对象的应用型辅助分析决策指挥信息系统，它通过在电子地图上显示必要的静态和动态信息，从而直观、清楚地了解城市当前人防设施和预案的基本情况。系统主要目的是建立一个能快速提供实时性强，真实、准确反映人防资源信息，并能实现快速查询、综合分析、决策支持等操作的综合运作体系，为城市防空袭指挥部战时组织全市人民开展防空袭斗争做好充分必要的准备。
系统功能主要有地图浏览、权限管理、数据录入及编辑、人防设施查询定位、分析统计、地图打印、GPS监控、电子沙盘等。其中分析统计包括最佳路径分析、条件路径分析、邻近对象分析、覆盖范围分析（动态计算警报器等人防设施的覆盖范围）和统计专题图的制作等。
长沙市人防指挥地理信息系统功能模块
3.1 地图浏览
地图浏览功能是任何电子地图或地理信息系统的基本功能之一，它主要包括地图的放大、缩小、漫游、鹰眼、放大镜等。
3.2 权限管理
权限管理是为了确保系统的准确、安全运行，而给不同的操作员赋予不同的权限，它包括设置用户和设置用户权限两个部分，管理员可以根据工作要求动态控制每个人能浏览的数据及使用的功能。
用户权限设置对话框
3.3数据录入及编辑
数据录入包括资源录入、图形数据录入和台帐数据录入。其中资源录入包括符号库、线型库和填充库的录入。数据的编辑包括空间位置的编辑和属性的编辑。台账录入能对所添加对象添加或修改相关参数信息。
3.4 人防设施查询定位
地理信息项目中大部分的日常任务都与查询有关，有通过几何对象的属性条件来进行查询的SQL查询，还有涉及到通过几何对象的空间条件来进行查询分析的空间查询，以及更复杂的空间条件、属性条件跨图层联合查询。人防设施查询定位包括几何查询、SQL查询、模糊查询、缓冲查询等，其中，几何查询包括单点查询、矩形查询、圆形查询和多边形查询；SQL查询是指基于SQL条件语句的查询；模糊查询是指通过名称的模糊匹配来查询某个设施；缓冲查询是一种联合查询，它把查询的区域限定在某个地理目标的缓冲区内。
3.5 分析统计
空间分析功能是地理信息系统的特色之一。系统提供了多种空间分析功能，包括最佳路径分析、条件路径分析、邻近对象分析和覆盖范围分析等。其中，最佳路径分析是指分析两点间的最短路径，如求某居民点到疏散地域的最短路径；条件路径分析是指在分析两点间的条件最短路径，条件包括道路的阻塞系数、通行情况等；邻近对象分析是指分析某个地理目标的邻近对象的分布情况；覆盖范围分析是指动态计算警报器等人防设施的覆盖范围。另外，关于统计，系统提供了数量统计和制作统计专题图的功能。
3.6 地图打印
地图打印包括地图布局和打印,即控制所输出地图按照常规地图进行整饰。
3.7 GPS监控
GPS与电子地图结合是地理信息系统的重要应用之一。系统提供了对警报车、消防车、医疗救护车、工程抢修车等移动目标的动态监控功能。
3.8 电子沙盘
电子沙盘配套了1:1万电子地图、DEM、DOM数据，建立了二三维同步的虚拟三维系统，并在此系统中实现军事标绘、工程土方、道路设计、灾害评估等众多分析决策的工具辅助指挥决策。
二三维一体化军事标绘
4 结语
目前，系统已在长沙市人民防空办公室投入使用，系统运行稳定，软件功能完整，各部门新数据正源源不断地录入，并通过系统功能多次完成重大工作部署，显著提高了人防设施管理和人防指挥的效率，全面实现了数字人防的建设目的，同时得到了省人防办领导和市人防办的一致好评。
参考文献
[1] 刘建忠，张晶，吴功和等. 城市人防工程信息管理系统的设计与实现. 测绘学院学报. 2001：18（3），232－234
[2] 陈朝辉. 城市人民防空指挥自动化系统建设与管理. 中国人民解放军通信指挥学院，2002
[3] 郭庆胜，王晓延编著.地理信息系统工程设计与管理.武汉大学出版社.7-307-03903-6
[4] 胡鹏等编著.地理信息系统教程.武汉大学出版社.7-307-03432-8
关键词：城市人防 人防指挥 地理信息系统 决策分析 工程管理
中图分类号：R852.8 文献标识码： A
1 引言
城市是人类赖以生存的聚集地，是人民防空一直以来的重点，由于人防建设在我国有较长的历史，随着城市规模和建设的不断发展，相应人防设施如人防工程、警报器等数量不断增加，相关图纸、分布、工程状况等信息量更呈指数增加。为了达到快速反应，移动办公及现场即时处理等战时指挥自动化的要求，必须通过建设人防指挥地理信息系统来实现。本文以长沙市人防指挥地理信息系统为例，探讨了系统总的框架设计与实现技术。
系统启动界面
系统主界面
2 系统框架结构
本系统涵盖范围广、数据量大、数据类型多，安全保密性高是人防信息系统的特点。针对这个特点，并考虑到以后的升级扩展，系统分为三层：数据层、业务逻辑层、界面层。
长沙市人防指挥地理信息系统框架结构
2.1 数据层
人防数据包括地理信息基础数据、人防专题数据、多媒体数据。其中，地理信息基础数据由长沙市1:1万地形图数据编辑所得；人防专题数据包括人防指挥所、专业队、人防工程、人防地下物资库等人防设施的空间信息和属性信息；多媒体数据包括人防设施的文本、音频、视频等多媒体资料。
2.2 业务逻辑层
业务逻辑层是间于数据层和界面层之间的表达人防管理业务逻辑组件层。按照功能不同，可分为数据访问组件、地理信息管理组件和人防业务逻辑组件等。其中数据访问组件为基础，主要负责数据层数据操作如增、删、改等；地理信息管理组件主要负责地理信息相关的操作如地图图层管理、地理信息查询、地理信息分析、地图打印等。人防业务逻辑组件主要跟人防办日常业务流程相关。其他组件包括一些辅助分析的函数库如计算几何库等。
2.3 界面层
界面层主要负责人机交互，现阶段主要采用windows窗体。由于独立于业务逻辑层，以后可根据需要进行网络甚至是移动终端扩展。
3 系统功能
长沙市人防指挥地理信息系统，是一个以人防设施资源信息为主要管理对象的应用型辅助分析决策指挥信息系统，它通过在电子地图上显示必要的静态和动态信息，从而直观、清楚地了解城市当前人防设施和预案的基本情况。系统主要目的是建立一个能快速提供实时性强，真实、准确反映人防资源信息，并能实现快速查询、综合分析、决策支持等操作的综合运作体系，为城市防空袭指挥部战时组织全市人民开展防空袭斗争做好充分必要的准备。
系统功能主要有地图浏览、权限管理、数据录入及编辑、人防设施查询定位、分析统计、地图打印、GPS监控、电子沙盘等。其中分析统计包括最佳路径分析、条件路径分析、邻近对象分析、覆盖范围分析（动态计算警报器等人防设施的覆盖范围）和统计专题图的制作等。
长沙市人防指挥地理信息系统功能模块
3.1 地图浏览
地图浏览功能是任何电子地图或地理信息系统的基本功能之一，它主要包括地图的放大、缩小、漫游、鹰眼、放大镜等。
3.2 权限管理
权限管理是为了确保系统的准确、安全运行，而给不同的操作员赋予不同的权限，它包括设置用户和设置用户权限两个部分，管理员可以根据工作要求动态控制每个人能浏览的数据及使用的功能。
用户权限设置对话框
3.3数据录入及编辑
数据录入包括资源录入、图形数据录入和台帐数据录入。其中资源录入包括符号库、线型库和填充库的录入。数据的编辑包括空间位置的编辑和属性的编辑。台账录入能对所添加对象添加或修改相关参数信息。
3.4 人防设施查询定位
地理信息项目中大部分的日常任务都与查询有关，有通过几何对象的属性条件来进行查询的SQL查询，还有涉及到通过几何对象的空间条件来进行查询分析的空间查询，以及更复杂的空间条件、属性条件跨图层联合查询。人防设施查询定位包括几何查询、SQL查询、模糊查询、缓冲查询等，其中，几何查询包括单点查询、矩形查询、圆形查询和多边形查询；SQL查询是指基于SQL条件语句的查询；模糊查询是指通过名称的模糊匹配来查询某个设施；缓冲查询是一种联合查询，它把查询的区域限定在某个地理目标的缓冲区内。
3.5 分析统计
空间分析功能是地理信息系统的特色之一。系统提供了多种空间分析功能，包括最佳路径分析、条件路径分析、邻近对象分析和覆盖范围分析等。其中，最佳路径分析是指分析两点间的最短路径，如求某居民点到疏散地域的最短路径；条件路径分析是指在分析两点间的条件最短路径，条件包括道路的阻塞系数、通行情况等；邻近对象分析是指分析某个地理目标的邻近对象的分布情况；覆盖范围分析是指动态计算警报器等人防设施的覆盖范围。另外，关于统计，系统提供了数量统计和制作统计专题图的功能。
3.6 地图打印
地图打印包括地图布局和打印,即控制所输出地图按照常规地图进行整饰。
3.7 GPS监控
GPS与电子地图结合是地理信息系统的重要应用之一。系统提供了对警报车、消防车、医疗救护车、工程抢修车等移动目标的动态监控功能。
3.8 电子沙盘
电子沙盘配套了1:1万电子地图、DEM、DOM数据，建立了二三维同步的虚拟三维系统，并在此系统中实现军事标绘、工程土方、道路设计、灾害评估等众多分析决策的工具辅助指挥决策。
二三维一体化军事标绘
4 结语
目前，系统已在长沙市人民防空办公室投入使用，系统运行稳定，软件功能完整，各部门新数据正源源不断地录入，并通过系统功能多次完成重大工作部署，显著提高了人防设施管理和人防指挥的效率，全面实现了数字人防的建设目的，同时得到了省人防办领导和市人防办的一致好评。
参考文献
[1] 刘建忠，张晶，吴功和等. 城市人防工程信息管理系统的设计与实现. 测绘学院学报. 2001：18（3），232－234
[2] 陈朝辉. 城市人民防空指挥自动化系统建设与管理. 中国人民解放军通信指挥学院，2002
[3] 郭庆胜，王晓延编著.地理信息系统工程设计与管理.武汉大学出版社.7-307-03903-6
[4] 胡鹏等编著.地理信息系统教程.武汉大学出版社.7-307-03432-8