（安全技术及工程专业论文）基于WebGIS的城市重大事故应急系统的研究.pdf

a b s r a c l a b s t f a c t w i t ht h ep r o 芦e s so fe c o n o m ya n ds o c i e t y ，c i t y ss c a l e sa n df u n c t i o n si n c r e a s i n 羽y e n l a r g e 强da r ec o m p l e x 1 t s 瓤d d e nt u 班e sa n dr i s k si ns a f c t yc o n 癌n u a l l yi n e r e a s e p e o p l ea n db e l o n g i n g sm u s tb ed a m a g e db a d l y ，i fa c c i d e n t st a k ep l a c e a tt h es a m e t i m e ，l h ed e v e l o p m e n to fe c o n o m ya n dt ks a b i l i z a t i o no fs o c i e t ya f ea f f e c t e db a d ly a n ds o ，s t u d yo nt h ec “ym a j o ra c c i d e n te m e r g e n c ys y s t e mh a v e si m p o f t a n ts o d e t y s p r a c t i c a lm e a n i n g s n i sp a p e rs t u d i e st h em a j o ra c d d e n t si nc i t y ；t h e ya r el e a k ，蛀f ea n de x p l o d e t h e m o d e l sf o rs i m u l a t i o na n de v a l u a t i o no fa c c i d e n ta f t e r e 抒e c to ft h e s ea c c i d e n t sa n d m e t h o d st od v i d et h ed a n g e r o u s8 工e au n d e r 啦e s et h r e ek i n d so fa c c d e 珏t sh a v e ) e e n 酉v e n ；c h o o s i n gt h eb e s tr o u t ew h e nr e s c u i n ga n de v a c u a t i n gi nm a j o ra c c i d e n t s ，an c w 墙e 鼍h o do ft h cf o u t es e l e c l 量l a sb e 鞠p 毽lf b 蝌a f d b ya n a l y z i n gt h et h r y a n dt h ec o h e l a t i v ep r o b l e m so fw 曲g i s ，w 曲g i s d “e l o p i n gp l a t 如r mh a sb e e n 商o o s e d ；王k s i d e s ，b y m 瑗n i ga c c 撼e n tm o d e l s 柚d b e s tr o u t ea l g o d t h mw i mw 曲g i ss y s t e m ，c i t ym a j o fa c c i d e n te m e 噶e n c ys y s t e m b a s e do nw c b g l sh a sb e 鼹d c v e 王o p e d a m da p p l i e de x a m 争l eh a s 蚰c np r c s e n 把d 戢l e d e d s i o ns u p p o r tf o rp r e v e n t i n ga c c i d e n ta n da c c i d e n te m e 瑁e n c yr e s c u ei so f f e r e di n t h e p a p e r f i g 珏f e【3 2 】 t 曲l c 【9 】 r c 掰l c c 【3 6 】 k e y w o r d s ：c “ym a j o r a c d d e n t ，w 曲g 1 s ，a c c i d e n ts i n l u l a t i o n ，伯eo p t i m a lr o u t e c h o i c e ，e m e r g e n c ys y s t e m c h i n e s eb o o k sc a t a l o g ：x 9 1 3 h 独创性声明 本人声明新呈交的学位论文是本人在导瘴指导下进行酶研究王作 及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 以外，论文中不包含其德人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含 为获得塞邀堡墨盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过 的材料。与我一同工作的同志对本研究所儆的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：、贸野放签字日期d 。嘻铜白 l q一 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解寰徵理王太堂有保留、使用学位 论文的规定，窜：研究垒在校攻渎学位期闰论文工作的知识产权单位 属于安徽理工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文 的复印俘和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权塞擞冀三太 l 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可 以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学 位论文在鳃密后适用本授权书) 。同时本人保证，毕业后结合学位论文 研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为安徽理工大学。 撇黼始霄啦糊签膨 签字日期：o6 年6 月1 乡日 签字日期：口易年z 月f 知 l 绪论 1 1 论文研究背景和意义“2 ”1 1 1 1 论文职究的背景 现代工业文明给人类带来和益、舒适、便利的同时，也给人类生存带来了新 的继险，导数灾害和搴放，造成入员伤亡，使人类豹财产遭受损失、环境受到破 坏。 1 9 7 4 年葵懑的弗利克额保罗( r i 】出。融l 曲) 化工厂发生环乙烷蒸气云爆炸事 故，使2 8 入丧生，8 9 人受伤，矗接缀济损失达4 7 6 亿园元。1 9 8 4 年1 2 月3 嚣美 国联合碳化物公司设在印度搏帕尔市灼化工厂发生5 5 吨甲基异氰酸月旨泄漏事故， 造成2 5 0 0 多入死亡，5 万人失明，世界为之震惊。 我国近年来也发生了多次重大事故。全国每年发生次死亡5 0 人队e 或直接 经济损失5 0 0 万元以上重大事故约2 0 0 起。1 9 7 9 年我国南方某电化厂发生了液氯 钢瓶爆炸的事故，导致液氯和氯化石蜡发生强烈反应引起爆炸，并引起系列连 锁反应，死亡5 9 入。1 9 9 3 年我国深圳化学品仓库爆炸超火，损失惨重。2 0 0 3 年 1 2 月熏庆开县发生天然气井喷特大事故，造成2 4 3 人死亡，意接经济损失9 2 6 2 7 l 万元。 这些事故一个共同特征是：失控的事件引超火灾、爆炸或有毒物质泄漏，导 致厂内夕卜人员大量伤亡，或是导致财产损失和环境豹严重破坏，或二者兼两有之。 惨痛的教训使人们认识到，事放造成的危害己成为危及人类生存，阻碍社会、经 济持续、稳定与协调发攫的熏要因素。因此，2 0 世纪7 0 年伐以来，预防重大事 故已成为全球范围内的重点研究对象之一。随之产生了“重大事故”( m o f a c c i d e n t ) 、“熏大筑殴源”( m 萄o f 王a z a r d s ) 、“鬟大危险设施”( m a j o fh a z a f d s 1 n s t a l l 戤i o n ) 、“重大热殓潺控制”( m a o fh a z a f dc o 珏的1 ) 等概念。在国际劳工局 的重大事故擦制实用手璎中犍重大事故定义为：“在工业活动的过程中失控的 一种或几秽危险物旗引起的严重泄漏、火灾或爆炸事佟，导致对厂内外人员严重 危险( 当时或以后的) 和对环境的严重熊害。”筒城市重大骣故是指发生在城市区 域范嘲内、在人们的生产与生活进程之中，对城市豹功能、居民的安全健康、财产 及生存环境可能造成严重危密或重大经济损失的事故。如：火灾、爆炸、毒物泄漏、 建筑物倒塌、恶性交通事故、职业危害等。 随着经济和社会的进步，城市化发展速度空前提高，城市规模| _ _ _ | 益扩大，特 安徽理工丈学顾士论文 别在大城市，人口不断蹭多，功髓目趋复杂，安全隐患和风硷不颧勰大。由于城 市人口集中、建筑物密集以及疏散困难等原因，旦发生事故，势必造成人员的 群死群伤和匿大豹财产损失，严重影确城市经济的发展和社会的稳定。润时放安 全哲学的观点看，安全是相对的，危险鼹绝对的，事故是可以预防的，但目前的 安全科学技术还没有发聂到能有效预测秘预防所有事故的程度，因此，事赦的应 急救援是必不可少。 事故应急救援是一项系统性和综合憔的工作，既涉及科学、技术、管理，又 涉及政策、法规和标准。我国在此方面无论是科学研究或是企业和政府的实际应 用都起步较晚，缺乏系统的理论和实践搬导。因此，必须高度重视我国城市公共 安全体系存在的问题，加强安全科技研究，解决城市公共安全中的关键科学与技 术问题，从而确保安全状况的全面好转，保持经济的平稳发展和社会的稳定。 1 1 2 论文研究的理论和应用意义o 涎着社会脆弱往( 来自激增的人口、危险的技术、弱损豹生命线工程、不安 全的建筑和设施以及人们的相甄依存等等) 的增强，使人类还要承受比过去更加 严重的事故露果。人们认谈到“预防重大事故的发生及减轻其危害”与“夔大事 故应急系统”，二者之间有着直接的、极为密切的、不可分割的重耍关系。 城市重大事故有诲多特点：人为性、破嚣性、突发性、意夕 挫、连锁瞧、复 杂性等。基于以上城市重大事故的特点，一般减轻城市重大事故危害的工作包括： 事效的预防、事故的应急预案和应急准备、事故救护及事故的研究四大部分。预 防是指所有应在事故发生前为防止事故发生应完成的工作；应急预案和应急准备 包括：事前预测事故发生时可能出现的情况，制定消除和控制事故的措施方案以 及所需进行的物质、人员配备、交通运输、通信等方面的准备工作；救灾指在事 故发生时进行的活动；研究指那些旨在减轻事故灾害的研究工作，诸如填孙知识 空白和创新的方法等。 城市重大事故应急系统的目的是：其一，防止事故的发生，当事故不可避免 对应傻国家财产和人民的生命兔受或少受损害；其二，防止事故恶亿，遏止事故， 争取在最短的时间内得到控制。为此所建立的城市重大事故应急系统，就是利用 计算机系统对已确定的重大危致源豹原始数据和事先预测事故发生后可实施豹应 急及救助方案进行编制储存，在事故发生后及时输入现场数据，经过计算机的逻 辑诖“算和雄理，丽撤出霹行的疲急救援接簏，优化出蹶需最佳方囊，提供绘事故 指挥者进行紧急处理的决策支持。系统的开发，不仅可以高效、准确、周密、迅 2 l 缀论 逡拣对攀敖魏澎嚏进行模季鼗，箍窭麓皴方案，瑟虽可隧将搂攒窭旋救甓量瓣状态， 凝观地显示在决策者蕊魏。 因戴，开展“城市萋大事数澎想象绫”豹研究对于城市应瓣溅大事载有羲康 臻的现实意义。在事敞发生藏，决策者戮可以邋过系统瓷在整体上对重大魅殓源 及其发生缮敬爱可能斡备；盼萄果霄全亵酶了解，并霹德戴建立各静预案，“凡攀颈 粼立，不颈粼壤”，对予旱溅颈觅豹事情，首先可戳蜜施充分的措施来预游漆蔽瀚 发生，即使攀救发生了，也可以避受措手不及、指撵失误，麟怒髓够及赋实施辗 畿鲶髅寰，将豢敌静损失减，l 、弼最低。猩最大可能的限度量，将攀箴对人员、财 产器嚣境造簸懿援失鬻低鬣最枣程度。 l 。2 国肉外研究现状及存在淘题洲衄m 鲫2 钟 在工遭发达霹家，庭急救援工终瑟经戏戈熬个辫寡霆裁处璨麓一令攘卷瀵蘩 的组成都分。尤其是避八9 0 年代以后，些工业发达阑家把废急救援工作作为维 护褪会稳定、爨障经漭发髓、疆蠢人民生瀵囊爨憋羹要王 筝夜容。事故盘急救疆 露成为维持瀚窳管理憩够菠鬻运行靛羹袋支撑体系之一。萝搬，蒸霆、欧髓、霸 衣等国家都已经建立了运行良妊酶应急载援营蠼体制，氛括疲惫救援法规、管爨 桃约、搬摆寨统、应怂队凭、资源僚障秘公民翘惨投簿方嚣，形成了比较突蛰鼹 淀急救援系统，并且逐渐趣建囊檬准能碰急管避体系( s e 醒s ) 方淘发震，躞熬 个鹰惫管理工俸更擒秘学、蕊范籁黼散。 美国佛罗攫达州坡府与s m a n c o p 公司签寇了建设9 l l 旋急搬挥调发悉绞憋 协议，其通讯方式采稍了c d p d 蜂窝戚数字分缎。该系统覆麓约s 1 8 0 0 0 k m 2 的蕊 襁，筑熬天翻绦毒5 0 0 5 o 万。系统的覆盖范疆多冬麓分了个嚣，每个区郡建立了 9 1 1 呼叫斑急中心，冀中每个串心宥2 0 0 3 个率载系统。系统聚用集中j i ：的数 旗麾，确傈了谂惫的完整佼，其予系统主熏有：1 ) 计冀橇辅韵调度系统( s m 甜c a d ) 鞭踩紧慧蜉# 驻务，蕊惑实瓣发蠢、揍谰与指撵掰鬟斑慧蟹辘部f j 秘移魂渡攮终 端，提供全筒的监控与救援决策；2 ) 记滚档案篱理祭统( s m a n r m s ) 进行数据 襻镶分撬与掇裘魏绩霹营联，豫舞傣患安全并瓣菠像糍素诞暴程处警强卺；3 ) 移 动诗算掇终臻( s 翔穗耐敛) 皇受矮子车载系统，霹戳嶷援访阉搔簿中心镶爨交添 发耀关熬门豹专业数掇库，拣行调发指令，反馈现场枣态信息。 我藿鑫1 9 9 8 年嚣务院办公厅部蓑在全量嚣震社会联动工佟娃提裹城帝喾爨 与服务承平以慕，己翁多个城市建设或正在筹建盛忽联动系统。寒镕基总瑷在 1 9 9 9 年4 月参观美茵篷加褥9 n 城市应怂联动中心时指出，9 l l 成急系统艇一个 3 安徽理t 大学顿十论文 城市现代化的标志，这种运用高科技管理城市的办法值得中国借鉴。2 0 0 1 年1 1 月n 鞠，南宁市政府依托摩托罗拉公司建设的中国第一套城市应急系统投入运 行。南宁市城市应急联动中心的建立打破了原有多个智能部门各自为政的传统机 制，统一指挥公安1 l o ，火警1 1 9 ，急救1 2 0 ，交警1 2 2 ，市长公开电话1 2 3 4 5 。 系统覆盖面积l o o o o o k m 2 ，受益人口约2 8 0 万，实现了信息资源和通信手段的共 享，使跨韶f 1 、跨警医以及不同警种之闽的指挥调度、联合行动成为可能，推动 了新的城市救援体系和运营模式的形成。北京等城市在重大危险源普查基础上， 也建立了基于g i s 的熏大危险源和重大事故稳患信息管理系统，撼越了安全监督 工作的技术含擞，为政府的安全生产管理决策起到了参谋作用。 综述以上内容，应急系统研究现状楚： 1 ) 应急系统的应用领域十分广泛而臆相互交错。 2 ) 应急系统研究是一个跨学科的研究领域。 3 ) 从近年应急文献的研究可以看出： ( 1 1 计算机应急系统研究是目前应急系统研究的主流； ( 2 ) 应急研究工作注重现实功能，针对性、领域性强： ( 3 ) 应急的普遍性原理和一般性理论尚未成型，这方丽的工作很少且不系统。 4 ) 计算丰凡应急系统的开发中运用了大量最新、最先遴的计算机及相关理论和 技术。 5 ) 舀蓠绝大多数计算极疲惫系统的结构采蹋理论、方法和工具的组合形式， 这种结构适宜于解决实际工程问题，满足实际工程需要。 尽管近年来由于现代佬信息技术的发展，傻蒸予g i s 的瘟急系统有了长足豹 进步，促进了应急工作的高效和实用化，但不能实现分布式信息资源共享；指挥 调度极限班然分数在器餐毙邦f j ，也没蠢建立数字遥售模式。所以针对这些存在 的问题，依据现有的技术优势，论文对城市重大事故应急系统进行了深入研究。 1 3 论文磷究内容 本论文主要研究目的：以城市重大礤故应急系统为研究对象，在国内外先进 应急系统的发展基础上，采用先进的w 毫b g i s ( 万维网地理信息系统) 技术、网 络通讯技术、数据库技术，实现应急反应的科学化、合理化和智自化，并在短时 间内实现应急反应最佳决策、行动程序和抢险措施，为应急救援在莲论和技术上 提供一些帮助，从而最大限度地保障生命财产的安全。论文研究主要包括如下内 容； 4 l 绪论 1 ) 介绍了w e b g i s 的概念、优点，并进行了几种w e b g i s 实现技术及发布方案 的对比分板，结合城市重大事赦应急系统的具体实际情况，采用了礁a p i n f o 公司 的m a p x t r e m ef o rn t 作为实现本系统的软件平台，并详细介绍了有关的理沧知识。 2 ) 城市重大事故后果模拟及可视化技术 本部分熏点研究了泄漏( 包括泄漏焉的气体扩散) 、火灾和爆炸等城市典型重 大事故，给出了几种事故的事敞后果模拟分析模趟及三种事故中划分危险区域的 方法，丽时将事敲模型与w e b g i s 系统结合，并在地图上显示模拟分析结果。 3 ) 城市堕大事故腋急救援理论及盛佳路径选择 本部分介绍了城市重大事故应急救援的特点、基本馁务、基本原则，并对城 市重大事故成急救援的组织与实施进行了具体分析，同时运用计算机科学中的图 论知识提出最佳的巯教路径和最佳的救灾路径算法，并与w 曲g l s 系统进行结合。 4 ) 基于w c b g i s 的城市重大事故威急系统软件的设计 本部分介绍了系统软传设计的总体攥架、体系结构和实瑰方案，并具体介绍 了各个功能予系统实现的具体细节及关键技术，包括基础信息管理模块、地理信 息管理模块、危险源分板与管理模块、斑急决策模块等，同时还结合实例介绍该 系统软件运行效果。 安徽理工犬学疆士论文 2 。iw 曲g l s 2 0 1 2w e b g i s 开发方案 w 曲g i s 是传统的地理信息系统( g e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e m ，即g i s ) 在i n t e r n e t i n t r a n e t 上的扩腱，是为了便于全社会范围内各领域、各部门之闻 的空蚓数据交换与信息共享而设计的。借助于计算机网络，w e b g i s 将分布在不同 地域空间、不同平台和不同数据结构的地理信惠按照系统化、结构亿、一体纯的 运行机制进行数据组织、管理、信息查询分析、信息成果发布等等。借助w e b g i s 技术，翅户逶过透用的浏览器虢可以砖空间信怠、藩性信息遘行查询、分孝厅，它 的实现原理与传统的g i s 有很大的不同。w e b g i s 采用i r l ( u n i f o r mr e s o u r c e l o e a t o r ) 方式寒定位、访闯空间数据，支持h t 睁( 1 y p e r t e x tt r a n s f e r 跚o t o e 0 1 ) 、 t c p i p ( t r a n s m i s s i o nc o n t r o lp r o t o c o l i n t e r n e tp r o t o c 0 1 ) 协议。 与传绕的基于桌掰或局域隧的g i s 楣比，w e b g i s 具有以下的优点： 1 ) 更广泛的访问范围 客户可以同时访闷多个位于不同地方的服务器上的最新数据，丽这一 i n t e r n e t i n t r a n e t 所特有的优势大大方便了g i s 的数据管理，使分布式多数据 源的数据管理和合成更易于实现。 2 ) 平台独立性 无论服务器客户机是何种机器，无论w e b g i s 服务器使用何种g i s 软件，由 于使用了通用的轷e b 浏览器，用户就可以透明地涛掏w e b g i s 数据，在本枫或莱个 服务器上进行分布式部件的动态组合和空间数据的协同处理与分析，实现远程异 掏数据瓣共享。 3 ) 可以大规模降低系统成本 营逶g i s 在每个客户端都簧配备昂贵豹专业g i s 槐终，两月户使用的经常只 是一始最基本的功能，这实际上造成极大的浪费。w e b g i s 在客户端通常只需使用 w e b 浏览器( 有时还要攘一些捶件) ，其软件成本与全套专业g l s 相比明显爱节省 得多。另外，由于客户端的简单性而节省的维护费用也不容忽视。 4 ) 更篱单的操作 要广泛推广g i s ，使g i s 系统为广大的普通用户所接受，而不仅仅局限于少 数受过专业培训的专渡用户，就要降低对系统操作的要求。通用的w e b 浏览器无 疑是降低操作复杂度的最好选择。 2w e b g i s 开发方案 2 2w 曲g i s 的开发啪 2 2 i 开发方式 实现地理信息在网上浏贤的主要问题在于，匿前测燕器本身不支持矢惫图形， 而g i s 离不开图形，故要实现w e b g i s 就需要提供一种方法，使浏览器能支持矢量 图形。目前器家公司提供了多种解决方案，从大的方面来看，可以分为鹾条技术 路线：一是在客户机端来解决，二是在服务器端来解决。前者通过加入插件或控 件，在客户机端扩展浏览器的功能，使得原本习；支持图形的浏览器支持矢匿图形， 并提供方法及属性来改变显示的状态；后者是在服务器端提供相关软件，实现矢 量图形向w e b 浏览器支持的网像格式的转换，然后传送到客户端鼹示，客户端的 一魑请求剐通过公基嗣关接日( e g i ，c o 瑚o ng a t e w a yi t e r f a c e ) 或a s p ( a c t i v e s e r v e rp a g e ) 来提出。目前疑体实现的方法主要有以下几种： 1 ) 动态豹驿e b g i s 这类g i s 系统是目前w e b g i s 实现的主要形式。最早的w e b g i s 是简单地将固 定的遣图图片链接到网页上，对于所有的用户鲞诲，系统返回的是预先铡戒的爨 定的图形文件和数据。这种方案的局限性是显而易见的，随后的改进方案是在服 务器端使用避用网关赛面c g i 技术，由c g i 程痒负责处理用户输入，将用户的操 作指令传递到运行在后台的g i s 服务器，然后将服务器返回的结果反馈给用户。 这种动态操纵空间数据库生成查询结果图形和数据的方式，是动态的w e b g i s 。其 中c g i 可以用任何一种能运行在服务器上的语言写成。许多网站开始用a s p 来代 替c g i ，它们的原理不同，似所起的作用是一致的，都起到了管理和传递输入输 出的作用。动态的w e b g i s 的优点是构造w e b 时较为简便，开发效率高，能完成 g i s 的大多数功能。缺点是对服务器要求较高，当用户数量多时，容易在服务器 端形成瓶颈，进而影响整个系统豹效率：网络数据流囊较大，用户豹等待现象也 会突出。 2 ) 秘厨p 1 u g i n 实现w e b g i s 美国网景公司n e t s c a p e 开发的可增加网络浏览器功能的插入法( p 1 u g i n ) ， 提供了应用程序接口( 矗p p l i e a t i 。n 孙o g r a 丑珏 i n gi n t e r f 8 c e ，a p l ) ，使褥其它软 件能插入与i n t e r n e t 应用有关的软件，如a u t 0 1 ) e s k 公司的m a p g u i d e 。利用m w f ( m a l ) w i n 幻wf i l e ) 窗口地豳文件来发布动态的、分层的、基于矢量的地图。 m a p g u i d ep 1 u g i n 运行时，使用m w f 文件能访问位于因特网上任何位置的不同数 据痒。在客户端运行a u t o c a dm a p ，通过工作会话( 俘o r ks e s s i o n ) 可同时访问 安徽理工火学硕= l 论文 查询多张地图。这种方法的优点是构造w e b 时较为简便，性能稳定，但是必须在 客户端安装p 1 u g i n 插件，应用受到了局限。 3 ) 主动的w e b g i s 主动的w e b g i s 方式不是出服务器包办处理用户的一切请求，而是通过服务器 i 自客户端发送一段运行在本地机上的客户程序。这个程序可以与用户相交互，处 理用户的一些简单请求，所需的矢量地图数据直接向服务器申请。当客户发出一 些较复杂、高级的操作要求而客户程序不能处理时，才请求w e b g i s 服务器处理， 其处理结果也以矢量数据的形式发回给客户端。目前j a v a 是开发主动的w e b g i s 的主流技术。采用主动的w e b g i s 的优点在于，这种方法传送给用户的是矢量的地 理元素实体，给予了用户更大的操作自由度；嵌入浏览器中运行的客户端程序直 接在用户机器上执行，无须安装，也不会产生复杂的软硬兼容性问题，简便可靠； 数据流量大大降低，提高了整个网络的运行效率，加快了响应速度；服务器的处 理负载降低。缺点是需要开发客户端程序，制定一套完整的c s ( c l i e n t s e r v e r ， 即客户机月艮务器方式) 信息交换扩展协议并修改原有的g i s 服务器软件，使之接 受信息交换协议，在软件上需投入的工作量较大，开发周期较长。 2 2 2 方案比较 g i s 信息在网上发布主要有两种方式：c s 方式以及b s 方式 ( b r o w s e r s e r v e r ，即浏览器服务器方式) 。前者主要应用于局域网的架构，而 后者不仅可用于局域网，还适用于广域网，所以，在考虑技术路线时就决定使用 b s 方式。 b s 方式下的g i s 信息网络发布，又可分为f o rn t + a s p 和f o rj a v a 两种解 决方案。表i 是两种方案的比较。 表1 两种方案比较表 。一一。 ! ! ! 生! ! ! ! 翟! 恐! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 婴! 曼熙堡 f 0 rn t + a s pf 0 rj a v 8 8 2w e b g i s 开发方案 f o rn t + a s p 解决方案的优点很突出：开发周期较短，易于日常维护。该方案 可实现主要的g i s 功能，其图形和数据的处理都在服务器执行，客户端只需一个 i e 澜览器都埘，无须l i c e n s e ，对客户橇的配置要求低，灵活性大，既可在i n t r a n e t 运行，也可运行于i n t o r n e t 发布。唯一的缺点就是：不跨平台，只能运行在w i n d o w s 系列豹平台，如礴i n 9 5 ，9 8 ，w i n n t 等。a s p 的数摆调用方法使数据传输较慢。f o r j a v a 的解决方案的优点是：跨平台，可运行于w i n d o w s 系列、u n i x 、l i n u x 。纯 j a v a 语言，数据传输最小，运行速度快。缺点缀明显：价格昂贵，开发周期长， 不适用于中小型网站。 逶过以上方案的魄较，觉得f o rj a v a 的解决方案，虽然功能强大，但价格昂 贵，开发周期长，对维护人员的技术水平要求高，也不是一种易于操作的方案。 两f o rn t + a s p 方案蹶体现的性价比是最高匏，它能实现f o r 如v a 鳃决方案凡乎 所有的功能，并且开发周期较短，易于维护。我们也考虑到了用户对于跨系统平 台的需求，但实际上，目前中小型网站所使用的服务器乎台一般都是w i n d o w sn t 系列，u n i x 必在大型阏站使用，而l i n u x 尚未普及。所以，在目前的情况下，“不 能跨平台操作”不是主要问题。 2 3 开发方案n 印“吡 舀前，遣理信惠系统的软件商纷纷推如了w e b g i s 平台系统。其中比较有代表 性的有m a p i n f o 公司的m a p x t r e m e 、e s r i 公司m a p o b j e c t si m s 和a r ci m s 、 i n t e r g r a 曲公司豹g e o 鹾e d i aw 曲麓a p 、a u t 。d e s k 公司的雒a p g u i d e 、武汉测绘科 技大学研制的g e o s u r f 等等。 考虑到开发周鬻及系统震要实现的功能，本次设计选取m a p x t r e m e 构建系统 开发平台，采用动态的w 曲g i s 开发方式。目前来说，w i n d o w s n t + a s p + m a p x 拄e m e 是w 曲g l s 豹便捷、性价魄最高、维护最方便的方案。 2 - 3 1m a 口x t r e m e 平台 m a p x t r e m e 是一个基于i n t e r n e t i n t r a n e t 技术的w e b g i s 地图应用服务器， 通过对m a p i n f o 和m a p x 的功能集成，信息管理员只霈在w c b 服务器上安装 q 安徽理工夫学硕十论文 m a p x t r c m e ，并对其进行编程和管理，用户即可通过i n t e r n e t i n t r a n e t 使用w e b 渊览器访问p x t r e m e ，并获褥m a p x t r e m e 提供的g i s 功能，如地图显示、地图 缩放、漫游，访问戆图主连接豹信息，翻馋专题地图，进行遗理分轿等。使t j m a p x t r e l i 】e 开发w e b g i s 应用，开发人员能集中地控制和维护地图和数据库数据， 并集中地实蠛缝图应弱程序功能，适合信息量大、访闯羽户多的萃位的实际情 觅。 此外，鲞予使用嚣e b 浏览器作为弼a p x t r e m e 应用的客户球使用赛匿，可使开发人 员将地理信息系统紧密地与其他系统结合，给用户提供统一、完熬的综合信息系 统。 m a p x t r e m e 构建的系统主要出三个层次组成。顶鼷是i n t e r n e t 技术，在这 瀑中采用了成熟的t c p i p 、w e b 等技术和e g i 、h t m l 等标准，保证了其标准性、 开放性和先进性。底层是图形平台m a p i n f op r o f e s s i o n a l 和潺于o c x ( a c t i v e x ) 的m a p x 组件技术。m a p i n f op r o f e s s i o n a l 是经过十多年的发展，已经相当稳定 和完善，足以控当空澜数据库内核；m a 耐是一个图形功能丰富的o c x 控件，提供 了基于c o m 技术的对象链接与嵌入组件。位于两者之闾的m a p x t r e m e ，作为服务 器端的新一代缝豳应羽服务运行模斌，采用了内置开发模式、避稷调度器、分布 应用模式等多萃申新技术。磷x t r e i l l e 基本上不改变服务器端缀蠢豹g i s 系绞涵数， 几乎承担了所有的操作、分析。这种运行模式有助于充分利用服务器资源，发挥 服务器的最大潜力。 2 3 2a s p 技术 a s p ( a c t i v es e r v e rp a g e ) 一动念网页，怒微软开发的一套黻务器溃脚本环 境，a s p 内含予版本为3 o 以上的i i s ( i n t e r n e ti n f o 瑚a t i o ns e r v e r ，i n t e r n e t 信息服务) 之中。通过a s p 可以结台m 帆网页、a s p 指令和a c t i v e x 元件建立动 态、交互且嘉效的w e b 服务器应用程序，恧不必担心客户的浏览器是否e & 运行你 所编写的代码，因为所有的程序都将在服务器端执行，包括所有嵌套在普通h 删l 中的脚本程序。当程净执行完毕看，服务器仅将执行的结采返回给客户浏览器， 这样也就减轻了客户端浏览器的负担，大大提高了交互的速度。以下列举了a s p 所独其的一些特点： 1 ) 使用v b s e r i p t 、j a v 8 s c r i p t 等麓单易懂的脚本语言，结合h t m l 代码，可 快速开发网站的应用程序。 2 ) 无须编译，容易编霹，可在服务器端直接执行。 3 ) 使用营遥的文本编辑器，如w i n d o w s 的记事本，即可进行编辑设计。 1 0 2w e b g i s 开发方案 4 ) 客户端只要使用可执行h t m l 代码的浏览器i e 3 o 以上，就可以浏览a s p 所设计的网炎癌容。a s p 所使用的脚本语言( v b s c r i p t 、胁v a s c r i p t ) 均可在w e b 服务器端执行，用户端的浏览器不需要能够执行这些脚本语言。 5 ) a s p 糍与任何a c t i v e xs c r i p t i n g 语言穗容。除了可馒用v b s c r i p t 或 j a v a s c r i p t 语言来设计外，还通过p l u g i n 的方式，使用由第三方所提供的其他 脚本语言，譬如r e ) 【) ( 、p e r l 等。脚本引擎是处理脚本程序的c 0 m ( c o m p o n e n t0 b j e c t 粥o d e l ) 组件。 6 ) a s p 的源程序，不会被传到客户浏览器，因而可以避免所霹的源程序被他 人剽窃，也提高了程序豹安全性。 7 ) 面向对象( o b j e c t 一0 r i e n t e d ) 功能。 8 ) a c t i v e xs e r v e re o m p o n e n t ( a c t i v e x 骧务器缀件) 其有无限可扩充性。 可以使用v i s u a lb a s i c 、j a v a 、v i s u a lc + + 、c 0 b o l 等编程语言来编写你所需要 豹a e t i v e xs e r v e rc 。l 嘤o n e n t 。 a s p 的工作原理和流程如图1 所示。a s p 的操作原理是这样的：当服务器收到 来舅a s p 文件盼取t p 谚求时( 在u r l 栏里输入a s p 盼u 粒嫱域、提交一个表单或 点击地图等，我们都称其为h t t p 请求) ，它会处理文件中所包含的服务器端命令， 经过服务器的解释执行后，生成h 硼l 页磷弊传绘客户端的泌览器( h t 弹 r e s p o n s e ) 。由此可见，a s p 不同于一般的h t m l 网页，它无法由浏览器直接浏览， 丽必须经过l i s 将a s p 指令嬲释成标准的h 删l 格式后才会送到客户端的浏览器 e 。 图l s p 工作愿理和流程示意图 f i 9 1 t l l e t l l e o r ) ，a n d n o w c h a n o f a s p 安徽理工大学硕士论文 a s p 固然有很多优点，但臣有一些缺点，如数据交换的流量较大，在i n t e r n e t 网上远程调用时，如果在网络条件不是很好的情况下，可能会有些延迟。但这些 司以在条件允许的情篪f ，提高硬件配鬣和优化程序结掏加淤改善。 由m i c r o s o f i 推出的i i s 是当今使用最广泛的w c b 服务器之一。由于具有与操 作系统的亲积性共继承了m i c f o s o f i 产品一贯的用户爨露，使h s 成为功能强大、 使用方便的w e b 服务器。目前，i i s 的最新版本为i i s 6 0 。 l i s 运行的硬件环境最低配澄为4 8 6 ，5 0 以上，1 6 m 内存，5 0 m 硬盘空润，建 议配鼹为p 9 0 ，3 2 6 4 m 内存，2 0 0 m 硬盘空间。软件配置为n ts e r v e r 4 o ，s e r v i c c p a c k 3 ，l e 浏览器( 4 o 以上版本) ，支持t c 跏p 协议。i l s 4 o 提供的基本服务分 为w w w 服务，h p 服务和s m 胛服务。w w w 服务是指在网上发布可以通过浏 览器观看的用h t m l 标识语言编写的图形化页面的服务。w w w 服务支持超文本 传输协议( h 甜p ) 标猴，运行速度更快，安全性翌高，还研以提供震拟主枫照务。 l i s 4 0 允许用户设定数目不限的虚拟w 曲站点。翮曙服务支持文件传输协议 ( 翮四) ，主要用于网上豹文件传输。l l s 4 o 允许用户设定数强不限豹寝拟f i t p 站 点，但是每一个虚拟f r p 站点都必须拥有个唯一的口地址。l i s 4 o 不支持通过 主朝名区分不同豹攫拟翱摩靖点。s m 聍服务支持筠单部件传输协议( s m 狰) 。 i i s 4 o 允许基于w 曲的应用程序传送和羧受信息。启动s m t p 服务需要使腭n t 操作系统驰n 疆s 文体系统。 用户可以通过三种方式对i i s 进行设置，分别为： 1 ) m i c r o s o f t 管理控制台( m m c ) 提供设置n s 的图形界面( 开始一w i n d a w sn t4 oa i p t i o np a c k m i c r o s o f t i n t e r n e th f o r m a t i o ns e e 广i n t e m e t 服务管理器) 。 2 ) i n t e r n e t 服务管理器( h 1 m l 方式) 支持使用浏览器对i i s 进行远程管理( 除s m t p ，n n t p 服务之外) 。 3 ) 脚本程序实现自动管理功能。支持使用v b s a i p t 和i a v a s c r 啦编写的脚本。 在i i s 4 o 中，m e t a b a s e 取代了早期版本中的注册表。当i i s 被启动时，m e t a b a s e 自动被加载入内存，存储所有的h s 配薰数据。m e t a b a s e 的文件为m c t 趣a s e 岛i n ， 位于硬盘中安装i i s 的s y s t e m 3 2 u n e t s r v 缺省目录中。 a s p 的应用安全楚鏊子m i c r o s 0 霞蠹娃e r 珏e t 王n 硒潮a i 雌s e e r ( 麓称l l s ) 之上 的，i i s 有分别用于w i n d o w sn ts e r v e r 和w o r k s t a t i o n 的两个版本中，其功能几 2 b g i s 开发方案 乎完全楣爨，所不周的只是安装过程。一般来说，我们使用盼都是基予n t 服务 器上瓣珏s 敝零。在矾s e 姆嚣戆环境中，发布痿惑、管理站点静工箨一羧都怒通 过u s 来完成的。通常我们在n r r 4 o 版本中运行的怒i i s 2 0 版，但它不其有支持 a s p 的功能。a s p 必缀在蜜装宠l i s 盛翠独安装，安装文 孛是一个微软发布的a s p 安装毽，大约9 醚多，庭该霹强在微软瓣两站上下载。娄l | s 2 0 中瓒添了支持a s p 的功能后，熊也就自动升缀为3 0 敝本。2 o 和3 o 对于w e b 黻瓠器来说，并没 有什么大的潋动，只是单纯地增加了邋行a s p 的能力。 。1 3 一 安徽理1 一大学硕十论文 3 基于w e b g i s 城市重大事故应急系统的设计 前面已经篱单分绥了本系统选用豹开发平台，系统采用的方案是：w i n d o w s n t + a s p + m a p x t r e m ef o rn t ，这是开发w 曲g i s 系统性价比最高、维护最方便的 方案。本章在监基础上详维论述系统的爨体设计过程。 3 1 系统分析 3 1 1 系统需求分析 城市重大事故应急系统是为城市重大事赦应急服务懿傣惑系统，一般囱硬馋、 软件、数据库和用户构成。城市应急信息系统用户可以分为3 类，第一类用户为 城市弱常安全信患查询用户，傣舞一个城市羼民都有权成为城市目常安全信息查 询用户，该类用户享受对城市安全的知情权；第二类用户为城市安全规划用户； 第三类用户为城市应急指挥用户，是指从事城市应急救援的政府部| 1 n j 积专业枧构， 如各级人民政府、应急救援联动中心、安全生产监督管理部门、专业化应急救援 机构等。 事故应急系统应能够在接到报警后及时有效的组织成急救援，为事故液急救 援工作提供全方位的信息，具体应包括：事故发生地和重大危险源的分布位置及 基本信息、事发地的平面图及现场实时数据、应急预案、惫化品特性及处置措施、 应急救援组织结构、安全专家瘁、应急救援力量分布情况、灾害的影响范围、人 员救援及巯散最佳路径等信息。 3 1 2 系统体系结构设计 囤2 系统体系绪掏 f i 9 2t h es t r l l 咖r e0 fs y s t e m 1 4 3 基于w e b g i s 的城市重大事效应急系统的设计 系统采用三层网络结构体系，通常由三部分：如图2 所示，第一层为用户界 面层g u i ( g e o 铲a p h i cu s e r i n t e r f a c e ) ，用于接受请求和进行数据显示；第二层为 g l s 赧务滕( s e f v 哟，包含w e b 菠务器i l s 嗣g s 应蠲服务器m a p x t r e m ef o rn t ， 负责应用处理过程；第三层为g i s 数据存储层，即空闻的属性数搌库襁空间数 据库，分别采用文本文件和数据库m i c r o s o f ts o l s e r v e r 2 0 0 0 以及m a p i n f 0 s d a t i a l w a r e 进行数据的管理工作。 m a p x t r e m e 本身是一个s e n ，e r ，能在多用户访问时自动避行平衡负载，协调 m a p xs e e f s 的工作，不需要进行任锯多用户访运时平衡受载的编程_ i 作，这一 切由m a p x t f e m es e r v e r 和a p p l i c a l i o ns e r v e r 自动完成。m a p x t r e