山西省应急测绘保障能力建设与思考

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(1. 山西省测绘地理信息局，山西 太原 030001；2. 山西省遥感中心，山西 太原 030001)

当前，我国正处于经济和社会转型发展的关键时期，随着城镇化建设的不断推进和对资源环境的过度开发，导致各类自然灾害、突发事件越来越频发，造成了大量人员伤亡、财产损失、生态环境破坏，严重危害了社会和公共安全[1-4]。山西省是自然灾害多发、易发、频发的省份之一，自然灾害和突发事件呈现出非预期性、不确定性和巨大危害性等特点，给其应急测绘工作提出了新要求。山西省测绘地理信息局在全省防灾减灾救灾的新形势下，多年来一直不断加强应急测绘保障能力建设，积累了丰富的应急数据资源，建立了山西省应急测绘保障系统和山西省突发事件地理信息应急服务平台。在山西省近几年的突发事件应急处置和防灾减灾工作中，山西省测绘地理信息局以丰富的应急数据资源和应急平台为基础，综合应用卫星遥感、无人机技术、卫星通信、地理信息等高新技术手段[5-6]，先后完成了代县及五台山风景区周边疑似私挖滥采隐患点无人机应急监测、太原市清徐县李家楼村废弃采石场突发山体滑坡应急保障、晋中市和顺县吕鑫煤矿突发滑坡事故应急保障、吕梁市石楼县东庄村山体自然崩塌事故应急测绘保障，为山西省委、省政府和有关应急部门对突发事件的研判分析与应急指挥决策提供了快速、精准、高效的应急测绘保障服务。

1 山西省应急测绘保障服务能力现状

山西省测绘地理信息局多年来不断加强在应急测绘基础装备、应急数据资源、应急人才队伍等方面的能力建设，在应对自然灾害、事故灾难、社会安全等一系列应急测绘保障工作中积累了经验、健全了机制、锻炼了队伍，应急测绘保障综合能力进一步得到提高。

1.1 应急影像获取及处理能力

应急影像获取能力主要包括航空应急影像获取、无人机应急影像获取和国产高分卫星影像获取，针对全省不同范围、不同程度的突发应急事件，3种方式互相配合，互为补充。航空应急影像方面，配备有ADS40/60/80、SWDC、无人飞艇、像素工厂等软硬件装备，主要用于全省大范围重大自然灾害的应急影像获取与处理；无人机应急影像方面，2013年组建的“无人机低空遥感应急飞行队”装备有轻型固定翼无人机3架，多旋翼无人机1架，主要承担近距离、小范围的应急影像快速获取任务，具备3 h内完成20 km20.05～0.2 m分辨率无人机遥感影像数据处理、快速制图、现场打印输出能力；国产高分卫星影像方面，于2016年年初建成了资源三号卫星遥感影像云服务平台山西省节点，具备了覆盖全省国产高分辨率卫星影像7×24小时实时接收、处理及分发服务能力，目前每年度接收和处理的高分辨率卫星影像可实现全省多期覆盖，是全省灾前影像数据的重要数据源。

1.2 应急前线勘测与服务保障能力

依托测绘地理信息应急监测车建成了山西省应急测绘保障系统，集成了应急遥感监测任务规划系统、应急遥感数据快速获取系统、应急遥感数据快速处理系统、应急数据远程传输系统和移动会议保障系统，形成了集应急数据获取、数据处理、数据传输为一体的应急测绘保障体系[7]，在全省范围具备6 h内到达并获取一定范围应急现场0.05～0.2 m分辨率光学影像及视频数据能力，能在第一时间为后方应急指挥决策部门提供“第一张”应急影像数据。

1.3 应急数据资源储备

应急数据资源是应急测绘保障服务的基石,山西省测绘地理信息局经过几十年的基础测绘、国家级和省部级项目建设，积累了丰富的数据资源，形成了以基础地理信息数据和专题数据相结合的应急数据资源体系。

基础地理信息数据包括覆盖全省的1∶25万、1∶5万和1∶1万的数字正射影像(DOM)、数字高程模型(DEM)和数字线划图(DLG)。

天地图·山西母库现有基础数据包括覆盖全省15.6万km2的矢量数据、0.5 m分辨率影像数据及部分地市城区0.2 m航空影像数据、现势性达到2015年春季的20万条地名地址数据，包括全省县级及以上城市城区POI数据、行政村级以上行政地名数据、自然地理名称数据。

积累储备了覆盖全省的多源海量卫星影像数据资源，包括TM、ALOS、SPOT、QuickBird、IKONOS、WorldView、Pleiades、GeoEye、中巴资源卫星、尖兵系列卫星、资源三号系列卫星、高分系列卫星、北京二号卫星、高景系列卫星、天绘系列等几十种卫星系列数据资源，累计存档数据5000余景，数据量达到120 TB，数据时相前后跨域近30年。

山西省第一次地理国情普查成果数据包括本底影像数据、地表覆盖数据、国情要素数据、地理国情统计分析成果等数据，客观、科学地反映了山西省地形地貌、植被覆盖、水域、荒漠与裸露地的类别、位置、范围、面积等地理信息及其空间分布状况，以及与人类活动密切相关的铁路与道路、居民地与设施、地理单元的类别、位置、范围、面积等地理信息及其空间分布现状[8]，是做好防灾减灾工作和应急保障服务的重要数据保障。

山西省现有应急专题数据由专业数据与专题地图数据两大类构成。对山西省基础地理信息数据库和山西省地理信息公共服务平台框架数据库中所包含的应急基础地理数据资源进行梳理，并与相应的专业属性信息进行挂接，建立了3大类，22个小类，49个图层的应急专业数据库；将收集到的全省各市县公开出版的不同时期的政区图、交通图、旅游图资料进行分类整理，纸质地图经扫描处理形成栅格数据，不同软件编制的制图数据转换成统一格式，建立了应急专题地图数据库。

1.4 应急网络环境

山西省测绘地理信息局现有网络服务器机房占地面积共计80 m2，其中保密机房占地20 m2、普通机房占地60 m2；目前配备有服务器40台、磁盘阵列8台、路由器交换机5台、负载均衡路由器1台、防火墙安全网关5套；机房通过百兆光纤接入山西省政务内网(尚未接入国家电子政务内网)，联通、电信双线百兆光纤接入山西省政务外网并实现了与互联网络的连接，具备了良好的应急网络和软硬件环境基础。

1.5 应急地理信息服务能力

山西省测绘地理信息局于2013年底建成了山西省突发事件地理信息应急服务平台，包括应急制图与快速分发服务系统和地理信息应急服务系统，利用山西省地理信息公共服务平台对外提供应急数据共享与服务。

针对山西省突发自然灾害事件多发、频发、受灾严重的特点，以地理信息平台结合应急业务的手段，构建了一个多源化、信息化、高效的应急服务平台，通过二三维一体化技术展示应急资源和资料，利用移动终端采集现场资料，能够快速、及时、准确地处理和存储实时突发事件信息，提供多层次的信息服务，为日常应急管理工作和突发事件应急指挥决策提供科学的数据依据和平台支撑[9]。

针对山西省应急部门应对突发事件中快速地图服务的新需求，基于应急专题数据库，设计了应急制图模块架构，优化了基础地理数据快速出图技术流程，应急数据分发服务以基础地理信息数据成果为主，应急专题数据为辅，通过流程控制、成果管理与成果提供，实现了统一管理和调度，在应急分发服务工作中能快速、准确、稳定地为用户提供测绘地理信息成果服务。

2 主要存在问题分析

2.1 应急影像快速获取能力有待提高

第一时间快速获取受灾区域内最新的现场信息是应急指挥与抢险救援的关键环节，而目前配备的轻型无人机中，最大任务核载仅有5 kg，最大续航时间仅为2 h，遥控距离不超过50 km，无法满足高海拔、大面积、恶劣天气、远距离的应急测绘影像快速获取。

2.2 应急数据资源有待完善

应急数据资源是当应急事件突发时能够直接提供并使用的数据，主要包括应急基础地理数据、应急专题数据、应急事件数据、应急电子地图数据[10]。目前对现有的数据资源提取、整合、利用得还不够充分，应急数据资源要素类型不够丰富、信息现势性不强、信息综合分析能力不足；同时，应急数据资源的储备是一个规范化、常态化的工作，因此还需要做好对应急数据资源长期有效的资源规划与建设。

2.3 应急测绘数据传输能力不足

应急测绘数据目前可以通过山西省地理信息公共服务平台以地理信息服务的方式面向政务部门、企事业单位和社会公众提供服务，但尚未建立与国家测绘地理信息局的应急测绘数据传输网络，在应急响应开始后，无法实现应急测绘原始及成果数据在国家应急测绘体系内的快速传输、共享和服务。

2.4 应急测绘远程会商和指挥能力不足

应急指挥决策的正确性和高效性是每一项应急工作成功与否的关键，而目前尚未建立与国家测绘地理信息局纵向互通、与各部门之间横向互联的应急测绘远程会商和指挥体系，应急测绘指挥调度效率不高。

3 山西省应急测绘保障主要能力建设

按照国家应急测绘保障能力建设项目初设方案要求，根据现有应急测绘技术装备条件，结合开展全省应急测绘工作的实际需求，将重点开展以下几个方面的能力建设。

3.1 短航时固定翼无人机航空应急测绘系统

完成飞行器、传感器设备、指挥控制设备、综合保障设备的集成建设，同时做好场地建设、队伍建设、机制建设、运行维护、应急演练等保障工作，系统建成后将承担中小型自然灾害、重点区域的视频及光学影像的获取任务，如图1所示，可在突发事件周边100 km内起飞，具有起降条件要求较低、空域协调相对简单、机动灵活等特点，满足应急测绘“第一张图”的获取需求。

3.2 应急测绘省级资源共享节点

山西省应急测绘资源共享节点主要由应急测绘省区资源数据库、应急数据资源公共平台、应急数据资源共享系统与应急测绘资源数据快速交换系统组成。其中,应急测绘基础地理信息数据库基于天地图母库构建；应急数据资源公共平台基于天地图内网版建设，为应急数据资源共享系统提供应急测绘基础地理信息数据服务；应急数据资源数据共享系统主要提供应急专题数据、应急电子地图与应急事件数据的在线共享和服务，应急测绘资源数据快速交换系统用于事中数据的快速交换，如图2所示。

3.3 应急测绘数据快速传输网络

山西省应急测绘数据快速传输网络建设将在现有应急网络及软硬件环境基础上进一步依托国家电子政务内网进行升级建设，如图3所示。

传输网络建成后将全面提升山西省应急测绘地理信息数据的快速传输能力，为应急数据的自动化快速汇聚和共享交换提供网络支撑，提高应急数据资源的共享、处理和服务效率，实现跨地域、跨部门的应急协作。

3.4 视频会议终端

山西省视频会议终端是国家应急测绘调度系统的节点之一，是国家中心与山西省分中心之间开展日常和应急办公会议、异地指挥调度及异地协同等工作的重要信息沟通渠道。根据项目初设要求，充分利用已有设备和场所，在现有基础上完成了视频会议室改造、显示系统建设、数字会议系统建设、会议扩声系统建设、综合保障系统建设以及视频会议系统建设,建成了山西省远程会商终端应急测绘调度场所，如图4所示。

该系统建成后实现了应急指挥中心与现场应急测绘队伍的远程会商和指挥调度，同时为今后在应急测绘工作中实现与有关应急部门进行视频会商奠定了基础，下一步将按照国家统一安排部署完成系统对接。

4 结 语

通过山西省应急测绘保障能力建设，将在现有应急测绘保障能力基础上进一步提升山西省在航空应急测绘、应急测绘资源共享、远程会商与应急指挥等方面的能力，形成反应迅捷、运行高效、协作有序的专业化省级应急测绘保障体系，全面提升山西省应急测绘综合保障服务能力。项目建成后，能够在防灾减灾、抢险救援、应急指挥、恢复重建等方面提供强有力的应急测绘保障服务。