人防指挥信息化辅助决策系统解决方案.docx

人防指挥信息化辅助决策系统解决方案第一章 方案概述 1.1 建设思路 现代化人防部门除了担负战时城市防空袭任务，平时更应该充分利用和发挥其指挥体系、指挥平台、通信警报、各类抢险救灾专业队伍在城市平时抢险救灾中的优势。特别是近年来随着城市发展速度越来越快、规模越来越大，自然灾害和灾害性事故给现代化建设造成的损失也越来越严重，给城市居民带来了重大财产损失和生命威胁，各级人防部门急需建立一个集指挥、灾情预警和救援处置为一体的应急指挥系统。 针对各级人防业务部门的职能特点，在系统的建设上应从以下几点开展工作：人防业务数据在多级别比例尺的电子地图中展现、管理以及统计分析，为视频会议、移动指挥等业务系统提供了应用接口，在此基础上，实现态势推演、重点目标防护、人口疏散、指挥调度等智能分析组件。最终满足各级人防指挥部门，在日常业务管理、防空、防灾综合指挥中提供辅助决策信息。 1.2 系统特色 （1） 开放式的J2EE系统构架，可跨平台运行，系统基于组件式产品进行开发，具有很强的可扩展性，可以根据业务灵活定制。 （2） 优秀的数据支持，支持多种GIS格式数据的接入，多格式数据的无缝集成显示与分析，海量影像数据快速浏览，系统直观，可视化效果好，便于为人防提供辅助决策。 （3） 全面的辅助分析功能，包括最佳路径分析、可视域分析、距离量算、方位量算、面积量算、人员疏散分析、周边环境分析、人防资源指挥调度等多种智能分析组件。 （4） 丰富的专题表达，以范围分段专题图、单值专题图、饼图、柱状图等专题图表现方式表现各种地理和人防专题数据。 （5） 强大的查询统计功能，系统支持SQL结构化查询、空间几何查询、可对查询结果进行符合人防工程规范的各类统计分析，对查询结果实现地图定位。 （6） 专业的态势推演工具，在军事标图符号系统的基础上，扩展人防特有的图形符号，以所见即所得的交互方式进行图形符号标绘和编辑。 （7） 人性化的预案管理工具，对常规文档型的预案实现表格化、地图化和数字化管理与展现，面对突发情况，能快速调阅预案，并根据预案的流程实现对处理突发情况的实时跟踪。 （8） 解决了总参61所研制的指挥自动化系统中人防信息可视化效果不好的问题，实现了空间数据与业务数据的整合，增强了系统使用的便捷性。 （9） 和多个人防业务系统有良好的接口设计，体现了平台的特点。 第二章 总体需求 依托现有的通讯资源，构建基于3S（地理信息系统GIS、GSP全球卫星定位系统、RS遥感技术）的人防指挥信息化辅助决策系统（以下简称辅助决策系统）；将现有的移动指挥系统、空情接收系统、警报管理、视频会议系统、人防工程等业务模块集成到辅助决策系统中，实现所有的业务系统统一应用平台、统一的数据标准；与公安、应急、城管、减灾等部门的数据与硬件资源实现互联互通，在联合处理事件时实现统一高效的处理方案和指挥措施。 从而真正意义上实现满足信息化条件下的防空减灾一体化，人防业务的全面信息化，提升人防的综合管理水平和业务效率；为领导指挥两防行动提供更加高效全面的决策支持；与应急、公安、减债等部门的相关系统实现无缝衔接后，为各级政府在处理突发事件时提供更为丰富和高效的决策措施。 第三章 系统总体设计 3.1. 系统逻辑架构设计 系统利用SOA技术架构、J2EE技术体系、模板定义技术、工作流技术、WMS技术和基于GIS的空间展示和分析等思想和技术进行架构设计。 如上图所示。系统物理层之上为数据层，主要是对整个系统数据的存储和管理，分为基础地理数据、人防业务空间信息库、人防业务属性信息库、军标符号库以及多媒体信息库，为我们的查询提供了保障。在数据层之上为业务支撑层，分别是J2EE架构、人防GIS平台和外接系统，所有的应用系统都是在支撑层之上建立。支撑层上面是三大业务子系统，分别是日常业务、组织指挥和系统管理，所有的业务模块都包含在这三大子系统中。三大子系统之上就是应用层，每个子系统都拥有独立的业务功能模块，不同的业务模块提供给拥有该模块使用权限的用户使用。最上层是客户层，客户层又分为B/S（浏览器/服务器）和C/S（客户端/服务器）两种表现形式，满足各种网络条件下，省市两级人防部门以及其他外部用户协同辅助决策的需要。 3.2. 系统物理结构设计 3.3. 人防业务数据结构设计 全省所有人防业务数据都集中存储在人防中心数据库中，各地市人防办通过业务数据管理系统维护本地市在人防中心数据库中数据，人防中心数据库的数据管理员审核各地市维护的数据正确无误后方能成为辅助决策系统使用和发布的正式数据。这样无论是全省人防内部各业务部门在指挥调度中使用，还是给外部单位提供数据交换服务，都能确保所有人防业务数据的正确性、唯一性、安全性和权威性。 各地市所存储的本地市人防业务数据，是通过数据交换平台从省办人防中心数据库中下载更新得到，能够下载的数据都是通过人防中心数据库的数据管理员审核后的数据。 省办存储全省基础地理信息数据，市办存储本市基础地理信息数据，基础地理信息数据不通过数据交换平台更新。 3.4. 系统安全设计 系统安全体系包括物理安全、网络安全、数据安全、系统安全以及安全管理等五个部分。 第四章 人防综合数据库设计 人防指挥信息化辅助决策系统是以电子地图作为支撑，既要展现地理信息数据，又要在其之上管理各类业务属性信息，其信息量非常大，为了让其高效的显示，系统采用多比例尺地理数据显示方式，在省本部与各地市、县及城区分别以不同的比例尺来显示数据和管理。 4.1. 数据库内容 人防指挥自动化辅助决策系统数据库按内容可分为：基础地理数据库、业务专题数据库、三维模型数据库和军事标绘符号库。 4.1.1. 基础地理数据库 基础地理数据是一些最基础的、为社会各行业所共用的常规的公共地理信息（包含建筑物、道路、水系、植被等）。这些信息在应用系统中，主要发挥着背景地图的作用和定位参考的作用，是地理信息应用的基础，为全局各业务科室所共用。 遥感影像数据是指从卫星或飞机上拍摄的地面相片，可分为卫片和航片两种。通过这些影像数据，可以快速获取分辨率高、可视化效果好、能够反映最新变化的地形图片。相对来说，地形图的更新较慢，对处于快速建设中的城市，遥感影像数据在获取最新地图数据方面有很大优势，可以作为电子地图很好的补充。二者通过叠加显示，能够更好地起到背景地图的作用。 4.1.2. 业务专题数据库 业务专题数据库由人防业务可知，其包括重要经济目标信息数据库、重大灾害和突发事件历史信息数据库、人防工程数据库、人防专业队数据库、警报器数据库、人口疏散区域数据库、人员隐蔽地域数据库、危险源数据库等。在各业务专题数据库中，根据不同类别目标具有不同的属性信息数据，对不同类别的要害目标存入不同的数据表中，通过数据表的关联字段与地图数据中的几何对象进行关联，为图查属性和属性查图功能的实现提供数据层面的支持。对属性信息类别相对较少且与图上几何对象有一对一关联关系的专题数据，也可以把此类专题数据作为图上相应几何要素的扩展属性，把几何要素图形数据与属性数据进行一体化存储，简化系统的数据存储结构，提高查询效率。 4.1.3. 三维模型数据库 主要存储重点防护目标、危险源和重要人防工程的三维模型文件、纹理贴面数据等。 4.1.4. 军事标绘符号库 主要存储用于防空态势推演中的各类军事态势和人防地标绘符号，用于在电子地图中实时标绘和推演。 4.2. 数据采集更新机制 此模块主要是为系统数据的采集和更新提供一个机制。数据主要为：基础地理数据、业务专题数据和军事标绘符号库。 第五章 人防地理信息平台功能 人防地理信息平台设计是从用户的基本需求出发，结合GIS系统的特点而设计。主要分为空间数据管理、基本功能、空间数据采集、空间数据交换、属性数据导入等五个模块。具体如下： 5.1. 空间数据管理 为管理员提供维护整个系统数据库的管理工具，具有以下功能：空间数据导入、导出、数据浏览等。 5.2. 基本功能 （1） 地图基本操作 地图颜色配置 图层控制 遥感影像叠加显示 鹰眼功能 地图缩放 地图平移 全图显示 地图量测 排版打印 （2） 地图综合查询 （3） 模糊条件查询 （4） 区域范围查询 （5） 周边查询 5.3. 空间数据采集 前端数据采集工具 后台数据采集管理 5.4. 空间数据交换 数据浏览 数据下载 数据上传 交换审核 5.5. 属性数据导入 5.6. 空间检索功能 第六章 人防业务应用功能设计 人防指挥信息化辅助决策系统的分为三大子系统，分别是日常业务、组织指挥和系统管理。日常业务子系统是对人防常规业务信息进行管理、展现、统计和分析的功能集合，是本系统一切辅助决策功能的基础，信息的精确程度直接影响到组织指挥、调度分析的准确性。组织指挥子系统是人防指挥自动化辅助决策系统的核心部分。以日常业务中管理的各类人防业务数据为基础，实现了人防组织机构管理、文电传输、预案管理和辅助指挥四大功能子模块。系统管理子系统是对用户、日志和业务数据交换平台进行管理的功能模块。系统管理员通过系统管理功能模块，实现对整套系统运行状态的监控和管理，确保系统正常运转。 6.1. 日常业务子系统 日常业务子系统是对人防常规业务信息进行管理、展现、统计和分析的功能集合，是本系统一切辅助决策功能的基础，信息的精确程度直接影响到组织指挥、调度分析的准确性。其子模块有：人防基本情况、综合检索、统计分析、业务数据维护、战备值班、训练考核、业务资料管理和固定资产管理八个子模块。 6.1.1人防基本情况 人防基本情况是对全省各级人防单位基本情况信息的展示，是用户了解人防的窗口。界面左侧逐一列出全省市级以上的人防部门及其基本指挥所、预备指挥所、地面指挥中心和激动指挥所，用户点击各类节点即可在地图中进行空间定位，并能查看该节点所包括的基本情况。主要功能包括： （1） 指挥所空间位置展现 （2） 人防单位基本情况浏览 （3） 人防基本情况多媒体信息展现 6.1.2. 人防业务信息综合检索 综合检索是为用户提供对系统内包含的人防业务信息（包括重点目标、人防工程、地道工程口部信息、警报器、疏散场所等）进行检索查询的功能模块。针对人防业务中不同类型的业务信息，模块提供了丰富的检索条件。检索得到的结果，不仅能以列表的形式展现，还能在地图中实现高亮定位，操作电子地图上的相关图元还能获取该业务数据的详细内容。还能对重点目标、人防工程、警报器、疏散地域、疏散场所等业务点进行周边查询，了解其周边的详细地物情况。针对警报器，还能显示其音响覆盖范围。主要功能包括： （1） 人防业务信息查找 （2） 人防业务信息空间定位 （3） 人防业务属性信息浏览 （4） 警报器音响覆盖范围检索 （5） 针对检索结果进行周边分析 6.1.3. 人防业务统计分析 业务信息统计是对系统内所有的人防业务信息按地区、类别和属性特征进行统计的功能模块，统计结果可以列表、柱状图、饼状图等多种形式展现。用户通过该功能模块提供的统计手段，能直观的了解全省各级人防部门的业务信息汇总。主要功能如下： （1） 对全省各地市的人防工程按数据采集时间段及工程类别统计各地市的汇总信息（人防工程数量与实用面积），如果针对某一类人防工程，还能进行柱状图与折线图的统计，描述各地市该类人防工程面积的年变化率。 （2） 按重点目标的防护等级统计各地市的汇总信息（重点目标的数量） （3） 按警报器的种类与装机时间统计各地市警报器的汇总信息（警报器数量与覆盖面积），并将警报车的相关信息纳入到警报器中统计。 （4） 汇总统计各地市疏散地域的个数、总面积、村庄数量、接收人口数等信息。 （5） 汇总统计各地市疏散场所的个数、实用面积、接收人口数等信息。 （6） 以表格、柱状图、折线图三种形式统计各地市各类人防专业队的个数及每类专业队的人数。 省办用户除了能对全省业务信息汇总，还能调阅各地市人防业务的详细信息。如有必要，还能检索具体某一业务信息的空间位置等详细资料。 6.1.4. 人防业务数据维护 业务数据维护是对人防业务信息进行管理的功能模块，该模块只有角色为数据管理员的用户才能使用。模块还集成了综合检索中的部分功能，用户可以通过丰富的检索功能，将关心的信息查询出来后集中修改。业务信息的管理包括新增、修改、删除、审批、上传和下载等。功能界面如下： 6.1.5. 战备值班管理 为各级人防部门战备值班管理提供排班、值班登记、登记值班情况、登记处置情况、值班信息统计的功能模块。值班信息为公开信息，用户登录到系统后都能查询到全省各级人防办当天或未来几天的值班信息。主要功能包括： （1） 战备值班排班 （2） 战备值班登记 （3） 值班情况浏览 （4） 值班情况统计 功能界面图6.1.6. 人防业务知识管理 将各类人防业务知识集中分类管理，方便各级人防业务部门查阅。主要功能有业务知识类别管理和资料检索，包括视频、图片和文档。各级人防部门可以自行增减本市办用户能管理的业务知识的权限，在一定程度上起到相对保密的作用。 功能界面图6.1.7. 人防专业队训练考核 在专业队的日常训练中，系统通过本模块实现了对训练全过程的跟踪记录。从训练立项开始，到训练过程的分类记录，再到训练质量分析，最后对本次训练的考核总结，本模块都能提供了对应的支持功能。主要功能包括： （1） 训练大纲管理 （2） 训练科目管理 （3） 训练计划管理 6.1.8. 固定资产管理 固定资产管理是为人防内部各类资产的管理、统计提供支持。主要功能有固定资产登记、报废、借用、转移和领用。各级人防部门管理本部门的固定资产，省办能调阅全省所有人防部门的固定资产。 功能界面参考图6.2. 组织指挥子系统 组织指挥子系统是人防指挥自动化辅助决策系统的核心部分。以日常业务中管理的各类人防业务数据为基础，实现了人防组织机构管理、文电传输、预案管理和辅助指挥四大功能子模块。 6.2.1. 组织机构管理 组织机构管理是描述全省人防系统在平时和战时的内容组织结构拓扑图，组织机构由战时组织机构和平时组织机构组成。战时组织机构主要由人防指挥部组成，平时组织机构主要由各级人防办与军区相关部门组成。主要功能包括： （1） 机构信息维护 （2） 人员信息维护 6.2.2. 预案管理 预案管理为用户提供防空基本信息的管理服务。防空基本预案按敌情判断、敌情分析、任务决策、组织指挥、战时防空、保障要求、战时疏散七大类进行管理；防空保障计划按通讯警报保障计划、人防工程保障计划、物资器材保障计划、交通运输保障计划、政治工作保障计划、医疗救护保障计划、消防保障计划、城市管控保障计划、经济目标防护计划九大类进行管理；预案附图按防空袭敌情判断图、防空袭兵力部署图、防空袭工程保障图、防空袭人口疏散图、防空袭紧急疏散隐蔽图、防空袭警报目标分布图、重要经济目标分布图七大类进行管理。功能界面如下图： 6.2.3. 辅助指挥 辅助指挥是在防空防灾指挥过程，指挥员对所辖区域的机构人员、人防专业队等人防资源调度部署的操作指令集合。在人防实战演习或应急指挥过程中，为领导者提供快捷有效的辅助决策信息至关重要。系统将人防工程、危险源重点目标、警报器、疏散地域和疏散场所等业务数据构建到GIS环境中，以此设计了人口疏散、危险源影响范围两大智能分析模块，分别针对防空指挥、应急救灾两个方面提供决策支持。主要功能包括： （1） 危险源影响范围分析：事故影响范围及严重程度是确定危险警戒范围及预案涉及机构级别的重要依据，也是预案中确定抢险救灾队伍规模和所需抢救设备、设施、物资数量规格的依据。通过GIS的缓冲区分析功能，进一步查找出该范围内，有什么单位、机构、人员，以确定具体需要撤离的单位人员。对于非扩散型危险源，其事故影响范围一般可根据破坏能量的大小、可能遭受伤害的极端人数多少凭经验确定。对于易燃、易爆、毒物泄漏等扩散型危险源，其事故影响范围则必须根据火灾爆炸危险指数法或其它相关的计算公式进行估算。事故影响范围确定以后，再根据该范围内人员、设备的危险暴露状况确定事故严重程度。功能界面参考图如下： （2）疏散分析：是根据被疏散的单位、区域和人口数量，系统自动匹配出最近的多个疏散区域，并根据每个疏散区域能容纳的人口数量和抵达该疏散区域的时间，通过数学模型计算出疏散最佳方案，以及抵达每个疏散区域的最佳路径供指挥中心参考。功能界面参考图如下： （3）指挥调度：是针对城市防灾应急指挥事件提供的功能组件，用户能根据突