智慧应急 ArcGIS智慧应用解决方案

智慧应急: ArcGIS智慧应用解决方案一、背景 1.1城市突发事件现状分析 近些年来，我国各类突发公共事件频繁发生，每年因突发公共事件造成的人员伤亡逾百万， 综合经济损失高达数千亿元，对公共安全环境造成了不良影响和严重危害。总结起来，我 国的突发公共事件有如下几个特点： 第一，灾害种类多、发生频度高、分布广、损失严重。 我国是世界上受自然灾害影响最为严重的国家之一，我国有70%以上的大城市、半数以上 的人口、75%以上的工农业生产值，分布在气象、海洋、洪水、地震等灾害严重的沿海及 东部地区。 2008年 1月中旬，我国南方大部分地区以及西北地区东部遭遇了五十年不遇的持续低温雨 雪冰冻天气，交通运输、电力设施、农业生产以及人民生活受到了严重影响。据国家发改 委统计，这次雨雪冰冻灾害造成了 1500多亿元的直接经济损失。

2008年 5月 12日 14时 28分，四川省汶川县发生 8.0级地震，全国大部分地区都有不同程 度的震感。这次地震造成了极其严重的人员伤亡和经济损失，累计受灾群众达到 4500万 人。 2010年 4月14日 7时 49分，青海省玉树发生 7.1级地震，玉树县城强震后土木结构房 屋几乎全部倒塌，造成了重大人员伤亡和财产损失，造成 2698人遇难。

第二，重大、特大事故时有发生。 近几年，全国每年发生的各类事故造成十多万人死亡，数十万人受伤，直接和间接经济损 失在千亿元以上。 2010年 3月 28日 14时 30分左右，王家岭矿发生透水事故，事故造 成 153人被困，经全力抢险，115人获救，另有 38名矿工遇难。 第三，多种传染病尚未得到有效遏制。 据统计，全球新发现的30余种传染病已有半数在我国发现，有些还造成了严重后果，如非 典和高致病性禽流感疫情等。 第四，影响国家安全和社会稳定的因素依然存在。 在一些地方，恶性刑事案件时有发生；由人民内部矛盾引发的群体性事件也明显增多。 在今后的五到十年，是我国社会经济发展的关键时期，也是各种矛盾的凸显期。各种自然 的、社会的和技术的安全风险将交织并存，公共安全面临着更加严峻的形势与挑战。突发 公共事件给人民生命和财产带来重大损失，制约国民经济全面协调可持续发展。毋庸置疑， 强大的突发公共事件应急处置能力是减小损失、创造良好社会环境的关键。

1.2国家应急平台体系建设现状分析 我国正在完善以国务院应急平台为核心的国家应急平台体系，《“十一五”期间国家突 发公共事件应急体系建设规划》(国办发[2006]106 号)明确提出，“以国务院应急 平台为中心，以省级和部门应急平台为枢纽，上下贯通、左右

衔接、互联互通、信息 共享、互有侧重、互为支撑、安全畅通的国家应急平台体系”。 2006年，国家启动了“十一五”科技支撑计划“国家应急平台体系关键技术研发与应 用示范”(2006-2008)。为国家应急平台体系提供了设计方案、标准规范、软件系 统和数据库等关键技术支撑，以及12个部门应急平台和10个省级应急平台技术研发与 示范。 2007年，国务院下发了《国家应急平台体系建设指导意见》,对国家应急平台 体系建设总体框架内容和建设任务分工等提出要求。 2008年，在国务院应急管理办公室的组织下，启动了“国家应急平台体系建设项目”, 项目建设任务包括： 建设国务院应急平台 建设省级应急平台与国务院应急平台的互联互通 建设部门应急平台与国务院应急平台的互联互通 规划建设市级、县级应急平台

2010年，逐步推进与省级应急平台和部门应急平台间的互联互通。为加快推进国家应急平 台体系综合应用系统建设，实现国家应急平台体系应用层面的互联互通、上下衔接、顺畅 运行，国务院应急管理办公室针对省级应急平台建设和部门应急平台建设给出了指导意见， 各省级人民政府和国家部委都在根据国家对应急平台的要求进行互联互通和综合应用系统 的建设工作。

二、城市应急管理业务分析

政府综合应急管理应满足日常值守应急和处置突发公共事件的需要，应急业务分为常态业务和非常态业务。常态 业务指没有突发公共事件发生时的应急管理业务，而非常态业务则反映了突发公共事件发生时的业务。 根据应急管理工作流程，常态业务主要是预防和应急准备工作，包括值守应急、应急规划与平台建设、预案管理、 应急演练、应急培训、科普宣教等业务；非常态业务涉及监测与预警、应急处置与救援、恢复与重建等过程，包括突 发公共事件发生时的应急值守、风险源监测、风险隐患排查、分析研判、预警信息发布、职能辅助决策、指挥调度、 应急资源保障、恢复重建和应急评估等业务。 其中常态和非常态业务均涉及应急值守、风险分析、预测预警和应急资源保障。

1应急日常管理 2.1.1应急值守 主要包括突发公共事件应对过程中的信息接报、跟踪反馈、情况综合和信息通报；突发公共事件 现场音视频图像采集接入；政府值班业务管理，综合应急业务管理；各地区、各有关部门应急信 息和相关数据资料的查询和调用。 2.1.2应急专题数据管理与维护 管理和维护各类应急专题数据，包括应急资源、危险源、重点防护目标等。 2.1.3预案管理 对各级、各类应急预案进行分类、分级管理，加强对预案的动态管理，不断

增强预案的针对性和 实效性。 2.1.4应急演练 经常性地开展预案演练，涉及多个地区和部门的预案要通过开展联合演练等方式，促进各单位的 协调配合和职责落实。通过对各类突发公共事件预案场景进行仿真模拟，在虚拟场景中分析事态、 提出应对策略，检验评估其他业务系统的执行效率和效果。 2.1.5应急培训 有计划地对应急救援和管理人员进行集中培训和远程网络培训，提高其专业技能。 2.1.6科普宣教 通过通信、计算机网络、广播、电视、报刊等多种手段宣传应急法律法规和预防、避险、自救、 互救、减灾等公众防范信息，增强公众的忧患意识、社会责任意识和自救、互救能力。

2.2风险监测与预测预警2.2.1风险源监测和风险隐患排查 常态情况下对地方和有关部门监测信息和风险分析信息的汇集，并可对相关信息进行搜 索查询或者筛选，进行风险评估分析，作为事件处置的依据。

当发生突发公共事件时，要快速全面的获得事件的相关信息，包括数据、语音、视频等 多媒体数据，特别是事件现场周边的数据(如温度、湿度、气体浓度、降雨量、风速、 风向等)和视频(现场动态视频或者静态图像等),结合地方和有关部门监测信息和风 险分析信息进行风险评估。 2.2.2预测预警和分析研判 应急管理需要实现灾害事故的早期预警，趋势预测和综合研判，预测突发事件的影响范 围、影响方式、持续时间和危害程度等，从而达到减少和避免原发性灾害事故的发生以 及减少灾害事故的衍生次生，为应急救援决策的制定和实施提供支撑。2.2.3预警信息发布 通过通信、计算机网络、广播、电视、报刊等多种手段向应急相关机构和人员以及公众 发布突发公共事件预警信息、防范信息、事件信息和处置信息等。

2.3应急处置与救援 2.3.1智能辅助决策与指挥调度 应急指挥人员掌握应急队伍、应急物资、应急装备等资源的分布情况，会同相关应急机构、部门 和地区研究提出部署和调度指挥方案，及时将突发公共事件发生发展情况和应急处置进展情况传 递给有关方面，实现协同指挥、有序调度和有效监督，提高应急处置效率。 2.3.2应急资源保障 应急资源保障业务包括两个方面：一是常态时，有效管理人力、物力、财力、医疗卫生、交通运 输、通信保障等资源；二是非常态时，制定应急资源的优化配置方案，对应对过程中所需资源的 状态跟踪、反馈，保证资源及时到位，满足应急救援工作的需要和灾区群众的基本生活。 2.4恢复重建与总结评估 2.4.1恢复重建 为恢复重建工作提供技术支撑，包括对突发公共事件中的伤亡人员、应急处置工作人员

,以及紧 急调集、征用有关单位及个人的物资，要按照规定给予抚恤、补助或补偿，并提供心理及司法援 助。有关部门要做好疫病防治和环境污染消除工作。保险监管机构督促有关保险机构及时做好有 关单位和个人损失的理赔工作。根据受灾地区恢复重建计划组织实施恢复重建工作。2.4.2总结评估 对突发公共事件应急处置过程进行记录，并采用根据应急预案及其他相关规定建立的评价指标体 系，对防范应对突发公共事件能力进行评估，对应急处置过程进行过程中和过程后评估，形成评 估报告。并且可利用系统的相关记录，再现应急过程。

三、智慧应急为我们带来什么 3.1智慧应急应需而出 应对重大突发公共安全事件的处置能力是城市现代化程度的一个重要标志，直接关系到人民 的生命财产安全、社会稳定和国家的安危。现阶段，我国正进入“突发公共事件的高发期” 和“社会高风险期”,如何应对这“两高”,是我国政府的当务之急。目前，城市应急系统 建设正处于高速发展阶段，在2008年抗击冰雪灾害、汶川地震、北京奥运和2009年国庆阅兵 等重大事件中为灾情报告、应急指挥、实施救援等起到了重要保障作用。

随着国际化进程的加快，大中城市的安全保障问题变得十分重要，在此背景下，强化安全监 控、预警防范、突发事件的快速处置等变得十分迫切。大中城市的供水、供电、公共交通的 安全与保障体系变得越来越为重要。应急系统是政府重点工程，事关国计民生，非同小可。 由于突发事件往往影响面大，需要多个级别多个部门联动运作，带来管理的难度，需要的不 仅仅是各方的合作态度，更是协作管理的手段。

目前，各级政府已经根据《国家总体应急预案》的要求制定了一系列的应急预案，但是这些 应急预案多以文字形式存在，当突发事件发生时，根据事件等级，启动相应预案协调相关职 能部门应对突发事件。然而，这种方法无论是在响应速度，还是在执行效率上都存在诸多问 题，在预防，分析，追踪方面也无法提供科学的方法与指导。

3.1.1城市应急管理中不足 总结起来，目前城市应急管理存在着如下不足之处： 1) 应急处置需要跨越多个部门，多个专业的统一的指挥中心，确保信息通 畅。 包括：气象、环保、交通、公安、城管、卫生、质监、工商、林业、 海洋、水、电、气、工业生产等。

2) 各个部门可能已有自己的应急和监控系统，但是都是互相孤立的。 目前城市的终端监测设备没有统一的标准，数据格式、设备厂商不同，信 息整合难度大；信息不能及时有效发布，可能带来衍生的其他的安全事故。

3) 各个部门组织协调，资源调度不能统一。 仍在使用传统的通讯沟通方式；调度方式以人工为主；缺少IT技术支持； 缺少统 一标准。 4) 预案的定义和执行停留在手工和纸质方式，对应急事 件的处理缺乏及时监控。 5) 现有IT系统对新的应急事件不能快速反应和及时处理。

3.1.2智慧应急解决应急管理之“痛”智慧应急从事前的预防与准备、事中的感知与响应、事后的恢复与总结三方面出发，解决目前应急管理中 遇到的问题。

1)事前—预防与准备风险辨识与分析：辨识风险源、重点防护目标、关键基础设施等；通过风险分析来鉴别灾害事件潜在方面 及影响程度 数字化预案管理：对预案进行建模，来制定紧急事件处理计划及工作列表；对预案进行分析，来确定预案 所能覆盖的紧急事件范围及复杂度；对预案进行仿真 应急资源管理：建立、管理和维护应急资源库

2)事中—实时感知及快速响应监测预警：快速全面获取事件的相关信息，特别是事件现场周边的数据,如温度、湿度、气体浓度、降雨量、 风速、风向等；以及现场动态视频或者静态图像等。结合专业模型预测突发事件的影响范围、影响方式、 持续时间和危害程度等，减少衍生次生灾害发生，为应急救援决策的制定和实施提供支撑。 处置救援：应急指挥人员掌握应急队伍、应急物资、应急装备等资源的分布情况，会同相关应急机构、部 门和地区研究提出部署和调度指挥方案，及时将突发公共事件发生发展情况和应急处置进展情况传递给有 关方面，实现协同指挥、有序调度和有效监督，提高应急处置效率 应急资源保障：制定应急资源的优化配置方案，对应对过程中所需资源的状态跟踪、反馈，保证资源及时 到位，满足应急救援工作的需要和灾区群众的基本生活。

3)事后—重建恢复及分析总结评估重建所需投入 统一管理志愿者 各界捐助物资的追踪可视 支持损毁状况评估及合理赔付要求 开展事后分析、总结报告 进一步改进预案以应对将来 智慧应急的最终目的是从智能感知、智能分析、智能处理等三方面解决目前应急管理中遇到的问题，提高 应急管理水平。

3.2智慧应急之“眼”—感知是基础监测监控和信息接报贯穿于常态化和非常态化应急管理中，智能地获取多方面信息，如温度、湿度、气 体浓度、降雨量、风速、风向以及现场动态视频或者静态图像等，是实现智慧应急管理的基础。 随着物联网概念的提出和逐步实施，为准确、快速获取多方面信息提供了基础。通过城市中连接在一起 的各处应急信息采集点，包括安防系统、交通系统、气象系统和公安系统的实时监

控设备，实时通过网 络将监控信息传输给城市各应急部门，便于监控现场情况、为综合研判、协同处理提供辅助支持。

3.2.1物联网是实现应急智能感知的基础物联网的概念最早是在1997年ITU系列会议上提出的，英文名称叫“Internet of Things”, 即“物物相连 的互联网”,物被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次革命浪潮，主要是通过射频识别 (RFID)、红外感应器、全球定位系统、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 联网相连接。 但是现在提出的物联网比原有概念已经有了很大的扩展，引入了传感器网和无线网络，覆盖了互联网， 其应用更加广泛。提到物联网，有很多概念，如泛在网、传感网、智慧地球、感知中国等，这些概念的 不同在于出发点和侧重点不同，而基本内涵是一样的。 物联网是对于世界上的事物进行感知、识别，进行智能的分析。而传感网是采用大量的智能传感器的节 点，形成无线自组网络系统，传感网是物联网的承载方式。泛在网所强调的是无处不在的服务，在泛在 网的网络内，涵盖了各种的感知设备、通信网等，是传感网的承载。 感知层由各类传感器组成，这是物联网的基础部分。最广义来说，传感器是把各种非电量转换成电量的 装置，非电量可以是物理量、化学量、生物量等。在应急管理中，需要监控各类传感器，包括液位传感 器、速度传感器、振动传感器、压力传感器、红外线传感器、图像传感器等，以及从移动应急平台传递 的各类现场信息。

3.3智慧应急之“脑”—分析是核心要实现智慧应急管理，智能分析是核心。获取多方面的监控信息后，需要进行综合的分析研 判，判断事件预警等级、影响范围确定、周边因素分析、可用应急资源分析、物资配送路径 分析、人员疏散路径分析等等，都需要有强大和足够聪明的大脑----应急平台。

3.3.1应急平台是实现应急智能分析的核心 应急平台是以公共安全科技为核心，以信息技术为支撑，软硬件相结合的突发公共事件应急 保障技术系统，是实施应急预案的工具；具备日常管理、风险分析、监测监控、预测预警、 动态决策、综合协调、应急联动与总结评估等功能。 我们通常提到的“应急联动系统”、“应急指挥平台”和“应急信息系统”等，都从不同侧 面对“应急平台”进行了描述。但是需要明确应急平台与信息平台和指挥平台的区别：1)应急平台不仅仅是信息平台： 信息平台只提供“过去”和“现时”的状态数据，应 急平台需要提供“未来”灾害发展趋势、 预期后果、干预措施、应急决策、预期救援结果评

估，以及全方位监测监控，具有发现潜在 威胁的预警功能。 2)应急平台不仅仅是指挥平台： 应急平台是为应急管理服务的，包括“平时”以及“战 时”,应急平台能对突发公共事件进 行科学预测和危险性评估，能动态生成优化的事故处置方案和资源调配方案，形成实施应急 预案的交互式实战指南，为应急管理提供便捷的工具，为指挥决策提供辅助支持手段。

应急平台由基础支撑系统和综合应用系统两大部分组成，即硬件支撑和核心应用。 支撑系统包括：通信系统、计算机网络系统、图像接入系统、视频会议系统、移动应急平台、安全支撑系统 和容灾备份系统等； 应用系统包括：通信系统、计算机网络系统、图像接入系统、视频会议系统、移动应急平台、安全支撑系统 和容灾备份系统等；应用系统包括：综合业务管理系统、风险隐患监测防控系统、预测预警系统、智能方案 系统(即数字预案系统)、指挥调度系统、应急资源管理和保障系统、应急评估系统、模拟演练系统和数据 库系统。

3.4智慧应急之“手”—处置是根本 完成信息获取和智能分析之后，最终目的是要完成应急事件的处置，减少灾害造成的损失， 这需要快速协调多方处置力量，各负其责、高效有序的完成事件处置。在这个过程中，应急 资源的调配与应急资源保障显得的尤为重要。

1)应急资源调配 应急指挥人员掌握应急队伍、应急物资、应急装备等资源的分布情况，会同相关应急机构、 部门和地区研究提出部署和调度指挥方案，及时将突发公共事件发生发展情况和应急处置进 展情况传递给有关方面，实现协同指挥、有序调度和有效监督，提高应急处置效率。

2)应急资源保障 应急保障系统实现对人力、物力、财力、医疗卫生、交通运输、通信保障等资源的管理，包 括资源监控(应急资源跟踪反馈、应急资源分布、应急资源状态等),以及资源储备、配置、 调度和编码管理等。

完成动态掌握主要救援队伍、应急储备物资和救援装备、应急通信系统、医疗急救机构、应 急资金储备等状况；提供对应急资源的协调管理，进行应对过程中所需资源的状态跟踪、反 馈，保证资源及时到位；实现对公共安全领域内多个部门的专业技术装备信息的统一管理。

四、ArcGIS在智慧应急中的应用4.1应急日常管理4.1.1应急值守之事件接报与管理 能够在发生突发公共事件时进行登记、检索信息、统计相关信息；能够以文字、图表等形式方便、准确、规范地 报告事件基本情况；能够在地理图上标绘事件发生地点及影响范围，播放事发现场图像；能够通过短信、邮件等 方式

自动通知相关人员；能够对接收的事件进行人工和自动回执。

事件管理完成上报信息的自动关联、信息综合，以及与事件相关的预案、案例、知识、法律法规的 自动提示，进行事件影响区域内有关危险源、防护目标、应急资源的汇总、事件标绘、发展态势展 现及研判结果专题图生成等。

4.1.2专题地图打印基于GIS平台制作各类专题图，如应急资源分布专题图、危险源分布专题图、预警等 级专题图、事件态势专 题图。为了便于将制作好的专题地图添加到公文中，可以提供多种方式进行打印，一是截图，可以将可视范 围内的专题地图，保存成本地图片，然后放到word文档中。

第二种就是“地图模板打印”,采用打印模板的方式，填写标题，副标题，地图截图，事件描述信息，完成 打印后，附到公文上。第三种就是“地图自由打印”,同样是采用地图模板的方式，但是地图部分可以自由 操作，将确定范围后的地图进行打印。

4.1.3应急专题数据管理应急管理中，一项非常重要的工作就是需要对应急专题数据进行管理，包括应急资源分布图、危险源、重点防 控目标以及事件信息、处置信息、监测预警信息等，比如医院、消防、公安、装备、物资、避难场所等，没有 使用GIS的时候，这些信息的管理，通过传统表格的方式进行管理，只有地址描述，如“某某街道某某号”, 但是很难在管理人员的头脑中，形成直观的概念，通过GIS,可以将这些资源以非常直观的方式，展现在地图 上，并且可以查看资源分布情况，以及他们之间的空间关系。

4.1.4数字化预案管理根据重大危险源及周边信息、应急处置力量和资源的空间分布等信息，利用GIS网络分 析、空间分析等 功能，生成综合预测分析结果，制定应急事件的处置预案；基于电子地图标绘应急资源位置、生成救援 物资的分布、救援人员的行进路线、人员的撤离路径等方案，生成实战化的基于电子地图的作战指南。

根据事件现场反馈的信息、新的预测分析结果，结合GIS空间分析功能，对已生成的方 案进行 评估和实时动态调整，调整内容包括避难场所配置、人员疏散策略、救援力量调度、应急资源 保障等；根据应急机构和救援力量的反应能力、疏散能力和效果、医疗救护能力和效率、方案 实施时效性等指标对预案进行调整，以上功能均可通过GIS网络分析等功能实现。