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文档简介

深圳市科技研发资金技术研究开发计划一般项目可行性报告项目名称:应急系统平台关键技术研究申请单位:项目负责人:联系电话:电子邮箱:传真:目录第一部分项目实施的背景和意义 51. 项目实施的背景和意义 51.1. 深圳市社会、经济和科技发展的有效需求 51.2. 先进性 61.3. 重要性 71.4. 必要性 81.5. 可行性 91.5.1. 技术可行性 91.5.2. 开发环境以及团队技术力量 错误!未定义书签。1.5.3. 产业化能力 错误!未定义书签。1.6. 行业发展中的地位和作用 101.7. 预期实现的经济和社会效益 10第二部分技术发展趋势及国内外发展现状 101. 技术发展现状 101.1. 国际应急指挥平台发展现状 101.2. 国内应急指挥平台的建设模式及特点 122. 技术的发展趋势 133. 产业化状况 154. 我市应急管理技术与国内外先进水平的差距 164.1. 无线传输技术 164.2. 视频图像接入集成技术 175. 市场需求分析 17第三部分项目主要研究内容 181. 技术领域和主要研究内容 192. 拟解决的关键技术 212.1. CTI平台 212.1.1. CTI技术介绍 212.1.2. CTI平台体系结构 225.1. 经济效益 685.2. 社会效益 68第五部分项目实施方案 691. 项目组织管理方式 692. 技术实施步骤 693. 科技资源综合利用 694. 成果产业化策略 705. 研发资金的筹集与投入 706. 拟购主要设备清单 717. 知识产权、技术标准的对策措施 71第六部分项目计划进度 721. 项目实施进度计划 722. 产业化情况 72第七部分现有工作基础和条件 721. 承担单位概况 错误!未定义书签。1.1. 承担单位介绍(CSST) 错误!未定义书签。2. 本项目现有的研究工作基础 732.1. 关键技术研究方面 732.2. 项目支撑条件 错误!未定义书签。3. 以往承担项目完成情况 错误!未定义书签。第八部分研发团队 错误!未定义书签。1. 研发团队的规模和结构 错误!未定义书签。2. 项目核心研发人员情况 错误!未定义书签。3. 安防科技(中国)有限公司(简称:CSST)主要荣誉 错误!未定义书签。3.1. 承担国家省部级有关课题完成情况 错误!未定义书签。3.2. 参加制定标准和提案 错误!未定义书签。3.3. 以往科技成果转化情况 错误!未定义书签。3.4. 相关的知识产权情况列表 错误!未定义书签。

第一部分项目实施的背景和意义本项目旨在通过对突发公共事件的预防预测、应对、协调、善后、评估等一系列活动的研究,建立和健全统一指挥、功能完善、反应灵敏、协调有序、运转高效的应急机制和应急平台,在及时准确获取突发事件信息、实时监控现场情况、整合应急资源、多方联动应急、提高应急管理能力和处置水平等方面发挥了突出作用。使得各种资源得到有效整合,多部门能够统一联动应急处置,突发事件能够快速上报,应急处置和相应能够及时执行,突发事件能够预测和预警。最终达到最大限度预防和减少突发公共事件及其造成的损害,保障人民群众的生命和财产安全,维护社会安全和稳定,促进经济社会全面、协调、可持续发展的目标。项目建成后,初步完成城市突发公共事件风险评估与应急指挥平台(城市应急指挥平台)的建设,并实现城市应急功能的技术储备。项目建成时拟实现销售收入2000万元,并将以每年20%以上的速度增长;随着技术的成熟和市场的拓展,在未来5年,可实现销售收入1.5亿元(不包括硬件和网络设备),利润4000万元,税收1205万元,并且持续增长。实现发明专利申请2~5项,实用新型3~6项,计算机软件著作权4~5项。项目实施的背景和意义深圳市社会、经济和科技发展的有效需求由于突发事件的致灾因素不断增长,城市在处置重大突发事件时面临着前所未有的严峻挑战。在此情况下,需要学术界进行进一步理论研究和技术方法创新,对城市突发事件风险评估与应急管理的重大基础性问题进行全面深入的系统研究。特别是在当前以地理信息系统(GIS)技术为核心的空间信息科学理论蓬勃发展并获得广泛应用的背景之下,急需研究如何将GlS的最新技术成果应用到城市突发事件风险评估与应急管理的实践之中,构建基于地理信息系统的城市突发公共事件风险评估与应急管理平台,这是建设具有防范和应对突发事件风险能力的数字化信息城市的客观要求。目前,我国国民收入的50%、工业产值的70%、工业利税的80%都产生于城市,90%以上的科技力量和高等教育集中在城市,通讯、交通、金融、信息等均以城市作为主要的载体,城市已经名副其实地成为国家的政治、经济、文化的中心。这同时也给城市带来了很多不确定的危险源和致灾因素。城市化在给人类社会的发展增添了新的活力和新的机遇的同时,也给城市带来了很多不确定的危险源与致灾因素。作为我国改革开放的先锋,深圳市已经成为了一个重要的现代化国际大都市。经济发达的同时社会矛盾日益显现,迫切需要利用技术手段加强对社会治安和公共突发事件的综合管理理。深圳市安防科技的发展和应用,坚持在国家科技发展战略的指导下,按照市社会经济发展规划,以数字化、信息化为手段,以科技创新为动力,以建设自主创新型城市目标,向国际先进水平看齐。目前,深圳的安防系统建设走在了全国的前列,为特区的建设与发展做出了重要贡献。于2006年一年间建成覆盖全市的以20万只摄像头为主体的城市监控网络,正为人民安居乐业发挥着强大的保障作用,深圳市在科技强警工作建设上将继续作为排头兵发挥带头作用、样板作用、窗口作用和辐射作用该课题的成功研究和产业化能为应对突发公共事件提供有力的技术支撑手段,它与广东省总体应急预案要求要适应,服务于应急预案的实施过程,有助于政府全面履行职责,切实提高保障公共安全和处置突发公共事件的能力;有助于保障公众生命财产安全和维护社会稳定,为构建社会主义和谐社会创造良好的公共安全环境,可以大幅减少突发公共事件的经济损失,降低应急行动的经济投入。先进性本项目涉及视频监控、数字信号传输、无线通信、有线通信、视频会议、VOIP、3G移动视频监控、系统集成等先进技术领域,采用先进的SOA架构进行规划和设计,快速灵活应对未来城市联动新需求;有效集成原有平台及系统,降低总拥有成本TCO,保护已有投资。架构和技术方面支持SCA/SDO/SOA,BEPL4WS,J2EE等世界级标准和传输协议;有效实现与遗留系统之间的有效整合和兼容,该项目从系统设计、架构、实现方式上都属于国内国外先进技术。智能化的预测预警通过各种视频信息、物联网智能感知信息进行智能分析和预测预警,有效减少事件的发生和消弱事件带来的影响。快速、高效的应急联动和指挥调度通过有线调度、无线调度、IP通信等多样化的应急通讯手段,将各部门快速调动起来,进行应急响应和处置。多厂家视频设备兼容、统一视频图像接入兼容市面各主流厂家的有线、无线视频监控设备,能将各种视频图像快速、统一接入到系统和指挥大厅。应急资源充分共享、合理有效调配通过统一的应急数据共享与交换平台实现各级政府、各部门应急平台应急资源、救援力量、救援装备的交换和共享、合理有效调配。高效直观的辅助决策支持通过整合视频监控、GIS、GPS、视频会议,为决策支持提供现场图像、语音、定位、态势等支持。层次化的应急管理支持多级别、多层次的管理部门、应急管理组织机构,能按级别和层级进行日常的应急值守和应急保障工作。多模3G视频监控多模3G视频监控系统是大、中型移动应急平台和小型移动应急平台的子系统,适用于各种应急救援指挥过程、抢险现场或其它特殊情况的现场处理和控制。突发事件现场情况需要实时而迅速地传回指挥中心,而事发地点又通常具有不确定性,多模3G视频监控系统发挥出强劲的技术优势和灵活反应能力,通过无线视频技术将现场情况及时传回指挥中心,便于远程指挥和调度,可以极大地缩短反应时间,便于快速远程调度指挥。重要性目前我国正处于计划经济体制向市场经济体制转型的关键期,但政府应急管理机制尚不健全。在突发公共事件的政府应急管理机制方面,“供求”矛盾突出,即一方面突发公共事件频发,另一方面政府相应能力不足。对于各类服务于城市应急的相关技术来说,选择城市应急指挥平台为研究内容的原因在于。公共安全事件的广泛性特点,要求建设政府应急平台以应对区域合作当今世界,人类面临的发展机遇增多,但面临的挑战也在增加。各种传统的和非传统的、自然的和社会的安全风险交织并存,重大自然灾害频繁发生,重大疫情传播范围扩大,能源资源紧缺和生态环境恶化,恐怖主义抬头,民族宗教矛盾和地区冲突加剧,这一切表明公共安全事件的诱因和影响已呈现出较强的广泛性特点,增加了预防和控制的难度。2003年爆发的“非典”疫情、2004年防治“禽流感”、2005年11月吉化双苯厂爆炸引发的松花江污染事件和“5·12”四川汶川特大地震等公共安全事件都涉及到多个区域。有的需要交换信息共同应对,有的需要区域间组织援救等。日益加快的城市化步伐将现代世界更紧密地联系在一起,它要求我们用更新的方法、更快的速度对全球化的突发事件做出反应。公共安全事件的处理要求区域合作,而这种互动交流需要统一的信息平台,需要建立一套突发事件应急平台,并促进不同部门、不同区域甚至不同国家之间的精诚合作,以使政府调动和整合一切可能的社会资源,发挥各种资源优势,形成应对突发事件的合力。作为重大突发事件频发国家,要求建设政府应急平台以动员和协调多方合作进行应急管理中国是世界上自然灾害、灾难事故等重大突发事件频发的国家之一。每年因灾造成的损失巨大。2007年,全国农作物受灾面积达到48992.5千公顷,比上年增加19.5%。绝收面积5746.8千公顷,比上年增加6.6%;2007年全国各类自然灾害共造成约39777.9万人(次)不同程度受灾,因灾死亡2325人,倒塌房屋146.7万间,直接经济损失2363亿元。2008年1月10日起中国浙江、江苏、安徽、江西、河南、湖北、湖南、广东、广西、重庆、四川、贵州、云南、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆和新疆生产建设兵团等19个省级行政区均受到低温、雨雪、冰冻灾害影响,死亡60人,失踪2人,紧急转移安置175.9万人,农作物受灾面积7270.8千公顷,倒塌房屋22.3万间,损坏房屋86.2万间,直接经济损失537.9亿元。各种自然灾害和突发事件造成的财产损失以及人员伤亡是触目惊心的。如何运用最有效的手段应对突发事件,动员和协调多方合作救灾、救援,使人们的生命财产损失降至最低,用最短的时间恢复社会秩序,是当前各级政府应急管理的主要任务。建立完善的应急平台是政府应对突发事件的基础。加强政府应急管理,要求建设政府应急平台以提高政府应急管理能力当前,我国现代化建设进入新的阶段,改革和发展处于关键时期,工业化、城市化加速发展,社会利益关系错综复杂,不断出现一些新情况新问题。应对来自自然灾害、事故灾难、公共卫生、社会安全等领域的突发公共事件的任务十分艰巨。加强突发公共事件的应对管理,大力提高应对各类突发事件的预防和处置能力,预防和减少突发事件的发生,控制、减轻和消除突发公共事件引起的严重社会危害,切实维护广大人民群众的生命财产安全,最大程度减少突发公共事件及其造成的人员伤亡和危害,维护国家安全和社会稳定,促进经济社会全面、协调、可持续发展是政府行政管理的重要职责。加强应急管理,提高预防和处置突发公共事件的能力,是全面履行政府职能,进一步提高行政能力的重要方面。应急平台建设是应急管理的一项基础性工作,应急平台的建设是应急管理体系建设的基本组成部分,对全面提升政府应急管理的能力和水平起着至关重要的作用。选择应急平台建设问题进行研究,目的是能加速我市应急平台的建设步伐,推动我市应急管理工作机制的完善和发展。必要性构建应急管理平台,是城市应急管理的基础性要求,是应急信息资源整合和公共突发事件协调管理的要求,也是城市应急指挥平台的基础和核心。【应急管理平台是城市应急管理的基础性要求】传统的城市管理方法和手段已经不能适应城市飞速发展的要求,应急管理过程中信息收集、分析、整理工作相当复杂而繁琐,无法有效保证城市信息的快速更新和城市突发事件的快速处理。因此,在城市应急管理中必须寻求新技术、新方法的应用。通过先进的信息技术、网络技术、通讯技术建立的城市应急信息管理系统,便于政府对各种突发事件信息的收集、汇总、分析、传递和共享,提高政府的应急信息掌控能力和突发事件处理能力。因此,建立有效的、应对各类公共突发事件的应急管理平台是城市应急管理的基础性要求。【解决资源整合难题】在应急资源整合方面,我们需要对交通、公共卫生、安全生产、气象、市政、环保、地震、森林火灾等专业部门的信息进行汇总、分析、建立综合的应急信息管理系统,对各类应急事件信息实施有效管理和使用。而目前我国城市所面临的共同困境是应急信息整合程度较低,各职能部门之间沟通困难,由于拥有信息的单位分散,导致信息流通的困难,职能部门之间、信息交流不足,分散的信息难以综合、集成、分析、处理,既造成资源浪费,又严重减低了信息的使用功效。黄石市同样面临此困境,仅有少数部门存在合作,部门联通机制基本没有建立,资源和信息共享困难很大。因此,构建综合性的应急信息管理系统是城市提高减灾管理能力的必然选择,通过此系统,组织全市突发公关事件信息的汇总,分析和处理,使离散的信息资源得以互相联动和共享,统一的指挥协调成为可能,消除信息孤岛现象,为城市的公共安全提供强有力的保障。【解决多部门协调管理难题、实现统一指挥调度、提高应急处置效率和能力】城市应急管理的另一个薄弱环节是各种应急指挥分属政府各个部门,由各职能部门归口管理、分兵把守、自成体系。一旦有突发事件,不仅会出现多头指挥、联动困难的混乱局面,而且大大降低了应急处置效率和能力。因此建设一个统一的城市应急管理平台成为当务之急,目的是将散落在各个部门的资源整合到同一个平台上,将各个部门的应急救助能力综合到一个指挥调度中心。突发事件发生后,便于打破部门条块分割的界限,迅速组织各种资源进行有效应对。通过本系统,对打破现有的面向单灾种、资源分散、各部门各自为战的局面,形成调度统一、联动协调、信息共享的城市综合应急管理新机制具有特别重要的意义,也是应急管理工作的必然要求。可行性技术可行性数据库和数据仓库技术、数据挖掘与数据交换技术、信息安全技术、中间件技术、决策支持系统、全球定位系统、地理信息系统、基于SOA的架构技术、J2EE平台等技术的快速成熟和应用为自动化的数据存档、管理、交换、查询和安全保障、预测预警、指挥调度、资源跟踪和调配提供了技术支持。国际上的3G无线网络技术标准已经非常成熟,国内也已经正式确定了未来几年内的3G无线网络标准,电信运营商已经开始全面改造机站,相信在2年内可以实现3G无线网络覆盖国内的绝大部分区域。目前3G视频监控已经开始在市面上流行,并已经在国内部分城市试点应用。CSST集团在软件研发、系统集成技术、无线网络应用技术、网络摄像机技术、智能视频分析技术都有相当成熟的技术积累,并且有许多成功的应用案例,完全有能力在原有基础上深入研发,实现本项目的技术要求。行业发展中的地位和作用 目前,国内应急平台产业结构不合理,层次水平较低,各行业产品多,高端、高附加值产品少,现代安防系统集成与应急管理平台建设处于起步阶段,与发达国家相比还有很大的差距。企业科研投入少,自主创新能力相对偏弱。该项目的成功研发,将实现众多关键技术的自主创新。将在行业内起到带头羊的作用,将会形成一系列应急平台标准,大大提高现阶段安防与应急的技术水平。预期实现的经济和社会效益项目建成后预期可实现年销售收入2000万元,并将以每年20%以上的速度增长。随着技术的成熟和市场的拓展,在未来五年,可实现销售收入1.5亿元(不包括硬件和网络设备),利润4000万元,税收1205万元,并且持续增长。项目研制成功付诸实施后,建立和健全统一指挥、功能完善、反应灵敏、协调有序、运转高效的应急机制和应急平台,在及时准确获取突发事件信息、实时监控现场情况、整合应急资源、多方联动应急、提高应急管理能力和处置水平等方面发挥了突出作用。使得各种资源得到有效整合,多部门能够统一联动应急处置,突发事件能够快速上报,应急处置和相应能够及时执行,突发事件能够预测和预警。最终达到最大限度预防和减少突发公共事件及其造成的损害,保障人民群众的生命和财产安全,维护社会安全和稳定,促进经济社会全面、协调、可持续发展的目标。第二部分技术发展趋势及国内外发展现状技术发展现状国际应急指挥平台发展现状应急指挥平台是整个应急体系建设的重要基础。国际上,利用其先进的通讯技术和完善的社会共享体系做了大量的工作。发达国家在公共安全科技的各个方面及层次上投入了大量的人力、物力和财力,为预防和减少危害公共安全的事故、灾害和突发事件等提供了强有力的支持和保障。为了应对城市突发公共事件的冲击,防止和减轻各种城市突发公共事件的危害,现代各国都己经逐渐建立了城市突发公共事件或城市灾害应急管理体制。在国外,地理信息系统的应用遍及环境保护、资源保护、灾害预测、投资评价、城市规划建设、政府管理等众多领域。70年代中期以后,由于反战运动的持续发展和人口的大量流动,各种大型突发事件此起彼伏,应急联动系统在欧美等发达国家进入了高速发展期。20世纪80年代早期,大多数国家的应急管理平台逐步成型,但是基本都是单灾种、单部门的应急管理机制。80年代中后期,随着局域网技术、无线网络技术(Wi一Fi)、卫星定位技术(GPS)的不断发展以及计算机处理速度的不断提高,基于数据挖掘技术、决策优化算法,决策支持技术之上的计算机辅助应急联动系统站在了技术的最前沿。许多国家在以往的研究基础上逐步建立了若干个以灾害信息服务、突发公共事件紧急事务处理为目标的突发公共事件应急管理机制和相应的应急管理信息平台。美国的应急指挥平台是发达国家中较有代表性的。1979年,卡特总统发布总统令,建立联邦紧急事务管理局(FEMA),将分散在整个联邦行政系统中的灾害应急计划、机构和人员集中起来,美国的综合应急管理平台由此建立。2003年,联邦紧急事务管理署(FEMA)成为美国国土安全部(DHS)的一部分。FEMA的首要任务是减少生命和财产损失,保护国家远离包括自然灾害、恐怖主义行为、和其他人为灾害在内的所有危险,领导和支持全国风险评估,建立包括准备、保护、反应、恢复和减灾功能的全面的应急管理系统。日本政府早在1996年就计划建立全国范围的“地震受灾早期评价系统”。2004年底该系统已经全部实现运行。该系统具有两大功能:一是根据震级和地震数据可在30分钟内推测计算出建筑物和人员损失的系统;二是存储了大量4级以上地震的灾难资料用于推测灾难损害状况。日本还建立了从中央到地方完善的灾害防治体系,拥有覆盖全面的灾害信息管理网络。日本国家气象厅建立的灾害应变系统(DRS)还拥有24小时监测系统,以确保在地震发生的瞬间计算出震源、规模和引发海啸的可能性,并发出海啸警报和预报。其减灾理念和防灾减灾模式值得我们借鉴。印度政府建设了一个能调用专业应急资源的灾害管理与信息发布综合数据库系统。该数据库系统对在紧急状态下迅速调用专业设备和调配专业人才起着至关重要的作用。印度政府启动了覆盖全国的“印度灾害资源网络(IDRN,DisasterResourceNetwork)”项目的建设。该项目系统化地建立起了一个全国性的灾害信息资源库。并且印度内政部与包括国家空间部、科技部以及通信与信息技术部在内的各相关部门合作,共同开发了基于GIS的国家应急管理数据库(NationalDatabaseforEmergencyManagement,NDEM)。除上述系统之外,还有如由加拿大紧急管理署主持的全球危机和紧急管理网络;由联合国国际减灾十年办公室主持的国际灾害信息资源网络;由泛美洲健康组织管理的拉丁美洲区域灾害准备网络;由挪威、法国、芬兰、丹麦四国共同开发的模块化紧急管理系统(Membrain)。这些国家级和国际级的应急管理平台早已经投入使用,并在使用中不断的完善和升级。上述这些系统属于政府或国际组织建立的用于处理紧急灾害事务的应急管理系统。此外,大学和相关研究部门也建立了用于自然灾害学或人为灾害研究的信息系统。如美国Shebute公司开发的多界面灾害管理信息系统、美国威斯康星大学主持的灾害紧急管理训练系统、英国普力茅斯大学支持的全球灾害讨论支持网络等等。国内应急指挥平台的建设模式及特点目前,有些地区和部门已经进行了多方面的尝试,建立起来一些各有侧重、各具特色的应急平台,可以归结为以下几种模式:多警合一的接处警模式。这种模式开展较早,主要特点是具有统一接警、分类处警功能,实现了各个警种的报警受理既相对独立,又互通有无,在解决一警多能、最大限度地发挥警力资源,以及资源共享、方便群众报警求助等方面具有积极作用。多种通讯方式相结合的应急指挥通讯模式。利用有线通讯和无线通讯等系统,实现集中指挥调度和无线指挥调度功能,指挥调度方便快捷。一些城市重点进行了数字集群等系统的建设。结合了图像监控的视频会议模式。这种模式把视频图像资源进行了整合,结合GIS等系统对关键场所的现场进行监控,并通过视频会议进行会商和异地指挥。信息管理系统模式。这种模式侧重于信息报送、分类、统计等功能,主要完成对“现时”状态数据的掌握,强调数据库建设,基本上是以事件为中心收集组织信息,或以服务为中心提供信息。应急联动指挥模式。这种模式以快速反应为根本目标,强调大系统概念,利用通讯、计算机、网络和视频图像等技术,把多警合一等多个系统纳入一个平台,由市政府(或依托某个部门)直接领导,统一指挥协调多个部门,具有综合化调度中心的特点。应急指挥平台体系的建设是一个复杂的系统工程,需要综合考虑与各地区、各有关部门已有系统和在建、计划建设系统上的衔接。已有模式存在的问题主要体现在:(1)业务系统建设和科技应用的关系问题。欠缺对应急管理业务特性的全面性把握,以致于对于应急平台建设缺少足够的指导性,不同厂商建设方案和效果差异很大。(2)全国统一和因地制宜的关系问题。缺乏因地制宜的系统性需求分析,不同部门、不同地区的应急管理实际需求都是有很多差异的,应急平台的核心是应用系统,其应用系统要与需求分析紧密结合,才能在应急管理中发挥效用。例如,东南沿海地区的应急系统必须要考虑台风等事件的应急需要,而西北地区则不需要,相反的要重点考虑大雪、严寒等带来的事件应急。(3)硬件和软件建设关系问题。技术运用不当,过度运用或应用不足,典型的问题是公共安全技术的应用存在较大欠缺;另外,目前普遍存在的问题是只重视硬件建设,而忽视软件和信息建设。关于应急指挥平台建设中需要注意的问题,相应的解决方案可能需要关注以下几点:立足于既有资源的整合。根据我国目前的实际情况,依托电子政务系统,尤其是电子政务系统的网络,进行国家应急平台体系建设是理性的必然选择。一方面,经过多年的发展,各领域都开发了很多业务系统,有很多与应急直接相关,可以整合应用,节约资源;另一方面,电子政务的网络已比较健全,应急管理更注重信息共享和协同应对,应急平台需要互联互通。稳步推进标准规范的制订。目前,各地区和各有关部门在应急平台建设过程中,都希望国家能尽快出台相关各类技术标准规范和业务标准规范,以保证实现国家应急平台体系的互联互通。但技术标准规范的制定不是一蹴而就的,其形成需要在实践中不断总结,出台需要一定过程。应当通过试点示范工程的建设实践,逐步形成规范标准后再加以推广应用,这样的标准规范更科学更合理,也才会更具有指导意义。综合考虑到权威性和其它各方面的因素,我们应在国务院应急平台和其它典型地区和典型部门应急平台的实施过程中,以及在科技部和标准委相关标准研究项目的支持下,稳步推进相关标准化工作地开展。总体而言,应急平台的标准化不在于硬件设备的强求一致,而是要保证在应急管理流程方面规范一致:(1)遵循已有标准规范。要遵循通信、网络、数据交换等国家标准,规范网络互联、视频会议和图像接入等建设工作,采用国家发布的人口基础信息、社会经济信息、自然资源信息、基础空间地理信息等数据标准规范。(2)新建标准规范。逐步建立和完善消息报送、业务流程、实时数据接入、数据库内容与同步更新、预测预警模型规范、术语标识和数据共享等标准化体系,保证国家应急平台技术体系一致。要注重内容建设和技术支撑两手抓。应急平台建设的重点不在大屏幕显示系统等形象工程上,要加强数据库建设和应用系统建设,让应急平台具有实实在在的有用的功能和内容。建立信息更新机制,加强信息源建设,由信息的产生者和提供者负责信息的更新和维护。信息的提供者保证信息的实时性、完备性,必要时采取交叉验证的方式,把不同部门的相关数据与权威部门的数据进行校核。技术的发展趋势上文中分析的应急指挥平台的不同建设模式在面向不同对象时,均发挥了其特定的作用。但随着应急管理工作的深入,以及对突发公共事件应对处置能力要求的提高,我们认为以上模式都不能称之为真正的“应急平台”。应急平台应该是与应急管理业务流程紧密结合的系统,应该根据各类突发公共事件的内在规律和本质特性进行功能设计,接警速度的提高、缺乏依据的指挥调度、流于表面的现场监控、各类信息的简单堆砌、先进装备的蛮力上阵,都无法从根本上保证应急处置的得法与正确。信息技术只是手段,如何有效地加以利用,发挥其应有的作用和最大的效能,还需要公共安全科技的支撑。近年来,加强跨领域跨部门的突发公共事件应急技术的研发和一体化应急平台的架构普遍重视应急平台的风险分析、信息报告、监测监控、预测预警、综合研判、辅助决策、综合协调与总结评估等关键环节所需的关键技术。应急指挥平台的发展趋势如下:开展体系性的建设与整合工作美国在下一代应急平台的研发过程中更重视和加强应急系统的体系性工作,进行大系统集成。要求整合现场、现场指挥中心、后方指挥中心的资源和信息。由于现有应急相关系统在建立时目标和需求有差别。要整合成为有机整体需要信息系统框架、基础平台、接口协议、信息交换、数据结构和功能实现等方面的统一标准。纵向上,不同层次的应急平台的功能和技术体系要有一致性与统一指挥、分级响应、属地为主的应急体制相一致;横向上,应急平台应能改变同级部门间条块分割独立作战的局面。充分体现一体化应急的功用。加大监测监控与预警技术的应用发达国家重视运用先进的网络技术、遥感技术、传感和信号处理技术,建立和完善网络化的国家级应急预警系统。9.11事件后美国建设了互联网络安全防范系统以及食品安全、外来生物入侵、反生物恐怖及动植物防疫等具有相对独立又互相联系的预警和快速反应体系国外普遍重视对重大危险源在线检测识别与监控技术的应用。日本先进的地震监控监测与预警系统在震后数秒内即可向公众发布灾害现场信息,有效辅助救灾与指挥决策。发达国家还积极发展各种卫星、雷达等遥感探测手段,以多种手段获取高精度和高时空分辨率的气象信息。加强应急平台涉及的公共安全基础数据的综合汇集与分级分类管理公共安全应急数据涉及面广而且具有跨部门、跨领域的特点,数据汇集复杂、困难。美国信息综合中心(NIMSintegrationcenter)制定了公共安全数据资源的搜集、分类管理和状态跟踪方法,并通过国土安全运行中心来实施数据和情报的汇集。相比之下,我国还没有建立有效的信息资源共享机制,各种应急信息存在割裂,缺乏整合全国应急管理的综合信息数据库,应用系统仍没有形成体系。突发公共事件发生时难以迅速汇集、汇总和分析各类有关信息。不利于为科学应急提供参考和依据。为此,急需在应急管理领域建立大型综合性、公用性数据库研究应急数据统一汇集、有机融合和分级分类管理的技术方案。重视灾害事故的时空风险预测、危险性分析与决策支持应急指挥平台的关键性作用是对突发公共事件的发展、危害以及应急效果进行动态、科学、合理的预测评估,为应急决策提供依据。卡特里娜咫风后即使在灾害仿真与预测模拟方面具有强大优势的美国仍然认为其预测预警工作不足。突发公共事件随空间和时间变化规律的预测分析以及协调多方人员、物资和信息实现动态优化决策是需要解决的重要问题,而核心解决途径是开展综合风险分析、预测预警、辅助决策和模拟仿真等应急技术的综合性攻关与应用并与空间地理信息相融合进行动态分析、快速评价和直观显示。建设研究基地实现应急平台的不断完善和应急科技的持续创新我国在公共安全与应急技术领域虽然已取得了初步成果。但尚未形成整体的公共安全应急核心技术自主开发能力。相比发达国家建立的地震、火灾、气象灾害、洪水等大型研究基地和培训基地我国迄今还没有公共安全与应急技术领域的国家级综合性研究机构领域内整体科技水平处于较低层次,无法适应国家公共安全保障与应急科技的重大需求。建设国家级应急科技与工程研究机构。完善其研发与测试的条件和设施将为国家应急平台体系建设与运行、应急关键技术和装备研发以及系统验证、应急技术培训与演练等提供科技支撑。应急指挥平台体系建设是一个长期的不断完善和资源整合的过程。随着人们对突发公共事件发生发展机理认识的深入、信息技术的发展以及应急平台运行机制的顺畅。应急指挥平台体系将不断的发展、提高与完善。为科学、高效应对突发公共事件提供越来越大的支撑。产业化状况中国加速高新技术产业发展高新技术产业,具有知识和技术密集度高、对环境污染少、前导性强、关联度高、附加值高等特点。加快发展高新技术产业是推动经济发展方式转变、实现经济结构优化升级的重要途径。当今世界,高新技术产业迅猛发展,深刻地影响着各国经济、文化等诸多方面。高新技术产业已经成为很多工业发达国家经济的支柱和推动经济增长的主要动力;高新技术产业的发展水平,已经成为一个国家综合竞争力的重要体现。2009年以来,面对国际金融危机的严峻挑战,我国不断强化高新技术产业发展工作,在一些方面取得了较大进展。一是编制实施了电子信息产业调整和振兴规划,制定实施了生物、数字电视、产业化等产业政策,引导产业振兴发展。二是建设了重大科技基础设施、工程实验室、工程研究中心、企业技术中心等一批创新能力项目,科技支撑作用进一步发挥。三是实施了新兴产业创投计划,组织了微生物制造、卫星应用、彩电产业战略转型等一大批产业化重大专项,促进自主创新成果产业化。四是加强电子政务建设,启动国家信息化试点项目,建设国家电子商务示范城市,加快经济社会信息化进程。五是积极开展高技术领域国际合作,稳定高新技术产品对外贸易。但我们也要清醒地看到,当前,高新技术产业化能力偏弱等问题仍然存在,大力推进高新技术产业的发展仍然是当前和未来一段时期面临的重要课题。高新技术产业,具有知识和技术密集度高、对环境污染少、前导性强、关联度高、附加值高等特点。加快发展高新技术产业是推动经济发展方式转变、实现经济结构优化升级的重要途径。随着世界经济进入调整期,各国竞相加快发展新能源、新材料、信息、航空航天等战略性新兴产业,各国之间围绕技术、资金、人才等的争夺更加激烈同时,我国国内经济发展正处于调整经济结构和转变发展方式的关键时期。面对新形势,我们必须加快发展高新技术产业,进一步营造良好的发展环境,努力向上下游延伸,更大范围、更深层次地参与国际分工与合作,提升我国高新技术产业国际竞争力,抢占国际竞争制高点。我国信息化水平持续快速发展信息化发展水平已经成为衡量国家综合国力和国际竞争力的重要标志。信息化综合指数的测评结果,为相关部门决策提供了重要的量化参考依据。信息化综合指数研究工作,已经引起各国政府和使用者的高度关注。由于我国信息化以较快速度发展,从2006年起,我国从信息化发展中低水平国家跨入信息化发展中等水平国家行列。2007年中国信息化发展水平在比较研究的57个国家中位居第42位,比2000年上升了2位。2008年我国信息化发展总指数为0.645,比2007年增长14.5%,我国信息化水平不断提高。2001-2007年,我国信息化发展总指数年均增长速度为15.5%,居世界第14位,是世界平均增长水平的2倍。我国信息化5个分类指数的年均增长速度多数居世界前列。我市应急管理技术与国内外先进水平的差距无线传输技术目前国内主流无线网络标准很多,特别是3G牌照发放致使今后市场上存在3种标准并行的状况,为了适应多种标准,本项目的无线传输部分采用模块化,采用多模3G视频监控技术,可通过更换不同的无线模块匹配相应的标准。视频图像接入集成技术视频监控集成平台虽然能够在控制上带来很多的便利,但是在设备接口和平台的开发上,目前还缺乏一个统一的标准作指导。如同早期计算机发展过程中,只能对同一制造商的产品进行互联。当国际标准组织制定了开放系统互联的标准后,各类计算机软硬件设备兼容技术的发展,才有了今天计算机行业的繁荣。同样,要集成现有的各类视频源、视频监控平台和设备,统一接口标准是突破口,这个问题一直受到国内外安防组织的关注。所谓标准是由公认机构同意和批准起草的一种文件,它为共同和反复应用提供与特定活动有关的指导原则、规则和特征,以便能够进行合理的生产和享用,并考虑与相应产品范围有关的相应需求范围。标准不是静态的也不是封闭的,它必须能够在技术的不断发展中立于不变的规范地位,必须定义特征、安全性、可靠性和质量状况、以及测试程序,以保证符合正规的制作状态。CSST应急平台图像接入子系统的建成,可对各类监控管理系统的软硬件和信息进行整合,打破各子系统界限,完成信息规范、实现数据融合,是一个操作简单、功能强大,具有智能联动效果的操作平台,并能有效地整合各系统资源、建立起一定规模的智能联动体系、更广泛地为应急管理和社会治安提供安全管理服务。CSST应急平台图像接入子系统是集传统的监控技术、数字图像处理技术、图像传输技术、传感技术和现代的计算机网络技术、无人值守控制、自动报警为一体的复杂系统,它将电子信息技术、计算机技术、图像技术、GIS技术、互联网技术等先进的科学技术应用到报警联动与视频监控中,确保系统的安全性、可靠性、高效性、集成性、灵动性、可操作性。系统以专业化的、综合性的、可视化的基础地理信息为基础,综合处理、分析各种视频数据,提供实时的现场情况,提供初步的可视化辅助决策信息。市场需求分析在宏观政策的指引下,截至2006年,中国更多的省市以及城市纷纷启动了应急联动系统方面的工作。继《国家突发公共事件总体应急预案》出台后,包括广东、上海、北京、河北、山东、江苏、吉林等省市纷纷出台了本地的综合应急预案;国务院各主要相关部委及部门则纷纷推出了本部门的综合应急预案;而在国内南宁首度应用综合应急系统之后,国内其他各级城市与地区也在增加综合应急方面的预算,城市应急系统的建设成为“平安城市”建设的一个延伸。根据CMP咨询的《2006-2007年中国城市综合应急系统年度市场研究报告》,预计截至2006年底,在城市应急系统建设方面(包括相关基础设施投入、采购与咨询等),全国累计投资超过85亿元。而同时预计在2007年以后的未来5年中国城市综合应急与应急联动系统方面的投资仍将维持快速增长的势头,在未来五年(2007-2011)内将保持16.0%的年度复合增长率(CAGR),体现出需求日益显著、市场空间巨大、竞争形势复杂、标准逐步统一等特点。目前,城市应急指挥市场分类如下:城市城市应急市场市场分类EBDCA监控应急一体化市场大型企事业单位应急市场部委专业应急市场(省级)部委专业应急市场(城市)图1:市场定位目前CSST城市应急系统的目标市场主要包括如下五个方面:城市应急市场由于公司进入该市场相对较迟,目前缺乏成熟的产品和有说服力的成功案例。因此在市场策略上初期考虑以二、三线城市为主。部委专业应急市场包括省级和城市级,如交通、卫生、三防、安监等部委。该部分市场非常巨大,但也需要非常精通客户的专业应急知识,因此在选择该部分市场时需要考虑如下因素:以国家投入大、有一定客户资源、应急需求迫切的行业优先考虑。大型企事业单位应急市场该部分需要结合用户监控需求来确定。比如:博物馆、化工厂等。监控应急一体化市场该部分需要结合公司目前现有的监控成功案例来推动,该部分市场非常有竞争力,也非常有希望达成目标。第三部分项目主要研究内容项目所属技术领域为软件与信息服务、信息安全技术。技术领域和主要研究内容本项目旨在通过对突发公共事件的预防预测、应对、协调、善后、评估等一系列活动的研究,建立起一套完整有效的城市应急处理体系,为突发公共事件提供技术储备,面对各种突发公共事件的发生,能及时响应并采取适当的措施,减少灾害带来的损害,保证国民的安全,为城市发展提供有力的保障。本课题主要通过建立一个城市突发公共事件风险评估与应急指挥平台(城市应急指挥平台),实现城市应急功能的技术储备。本平台主要研究城市应急体系的八大功能,如下图所示:图2:应急指挥平台功能体系其中:综合业务综合业务主要实现应急平台的日常值班业务、日常接处警、信息接收和发布等功能,包括突发事件应对过程中的信息接报、审核、办理、跟踪、反馈、情况综合和信息发布,电话、电报、传真、录音、录像、文电、公文等日常工作的管理,以及应急信息和相关数据资料的查询和调用,为指挥调度系统提供前端的输入数据的管理。主要功能是:各类事件的接报接口;事件的接报处理;事件的分类和分级;日常事件的处警工作;事件的提交、跟踪、反馈和信息发布;系统中工作流的管理;各种通信资源的整合;预测预警预测预警是对事件发展趋势或未来状况的推测和判断。根据事先给定的预测模型与评定标准以及分析资源的使用情况,判断或预测是否会出现突发应急事件。在地图中导入各专业数据与应急预测模型进行叠加分析,通过对专业数据空间位置的解析来判断发生突发应急事件的可能性,设定关键要素的预警基线,将预警规则存入方法库中。在实现运行中解析规则判断是否达到预警条件,触发预警,产生预警显示。根据预测,可及早做好各项工作,并可以合理地运用各种应急措施,提高预警效果。主要包括预测采集、预警采集、预测预警模型管理、预测预警方法管理、预测预警分析、预警发布。监测监控监测监控主要是实现各地方和有关部门实时视频监控和监测信息、风险分析信息的汇集,并可对相关信息进行搜索查询或者刷选,对其中一些数据可以进行特征识别,判读信息的内涵或其标志的状态,进行风险评估分析,结合实时视频监控、GIS、预测预警系统以直观的方式展现在决策者面前作为事件处置的依据。主要包括管理中心、监控中心、录象中心、设备控制SDK、编解码SDK、信号采集、信号分析和告警联动功能。指挥调度指挥调度主要是借助现代计算机通信技术、无线集群通信技术、CTI技术、GIS技术等等,为指挥调度的突发事件处理以及统一资源调度工作做出技术方面的支持。主要包括事件接管、方案下达、应急处置、跟踪反馈、现场处置、通讯代理、系统接口和异常处理等功能。辅助决策辅助决策模块是应急平台的最高决策中枢。它以各专业系统为基础,依据突发事件的特征属性,在应急响应过程中,为应急指挥提供参考行动方案和指导流程。同时,为应急资源和应急力量的配置和调度提供最优化分析。主要包括辅助方案、辅助调度、预案编制、信息管理、方案参考、方案推理、方案修正、方案学习以及模型管理和方法管理。应急保障应急保障系统通过对GIS综合地理数据和专业数据进行跨地区、跨部门、跨领域的一体化空间信息处理系统,提供智能化和可用性强的应急综合地理信息展现和再生分析服务。它实现综合地理数据虚拟化技术、应急综合地理数据实时生成技术、协作式应急数据目录组织与在线维护更新技术,采用C/S和B/S结合的架构,使用web浏览器完成业务流程。应急保障系统作为应急联动指挥的辅助工具,完成资源管理、资源调度和资源分析。在GIS区域图上显示、查询、定位,资源力量分布、状态信息与辖区信息,为指挥调度系统提供诸如最短路径分析等辅助决策功能。主要包括视频监控、移动目标管理、动态事件及目录管理、资源管理、资源调度和资源分析、GIS分析和GIS基本服务。应急评估应急评估系统是为了记录应急事件的应对过程,按照应急预案等相关规定建立评价模型、再现应急过程,应急过程前、过程中和过程后进行综合评估,形成应急能力评估报告。建立突发公共事件评估系统,可进一步提高应急现场处置建设能力和应急现场处置的指挥调度、监测的能力建设,使得在突发公共事件应急处理的预测预警、辅助决策、指挥调度、现场处置和后期评估能力得到提高。主要包括评估指标管理、评估模型管理、评估报表、应急过程录制、应急过程回放。模拟演练模拟演练是检验、评价预案的一个重要手段。其重要作用体现在:可在事故真正发生前暴露预案和程序的缺陷,以便及时调整和改进。该模块建立在虚拟现实和灾害仿真技术的基础之上,通过对灾害现场和灾害过程的模拟仿真,为应急人员在计算机系统上提供执行各项应急救援任务的虚拟环境。应急人员在此环境中按照职能和任务的不同,模拟不同的角色,各角色相互合作,协同训练,完成所设定的任务。主要包括演练场景管理、事件模拟管理、模拟演练和演练考评、在线学习、在线评测、课程管理、试题管理和学员互动等功能。拟解决的关键技术CTI平台CTI技术介绍CTI技术是从传统的计算机电话集成(ComputerTelephonyIntegration)技术发展而来的,最初是想将计算机技术应用到电话系统中,能够自动地对电话中的信令信息进行识别处理,并通过建立有关的话路连接,而向用户传送预定的录音文件、转接来话等。而到现在,CTI技术已经发展成“计算机电信集成”技术(ComputerTelecommunicationIntegration),这意味着目前的CTI技术不仅要处理传统的电话语音,而且要处理包括VoIP、传真、电子邮件等其它形式的信息媒体。CTI技术将计算机技术和电信网络连接,集成了PBX(用户交换机)的呼叫处理能力与计算机的数据处理和控制功能,让计算机能够处理电话语音信号,以提供将电话网络的信号传送和计算机的数据库资源及编程能力结合起来的业务。该技术把计算机系统的用户界面、数据库、应用软件与交换通信系统的呼叫控制相结合,提供基于呼叫的数据选择、计算机拨号、呼叫监视、智能路由和语音处理等功能,而且能够实现多种媒体类型的信息传送,包括实时与非实时信号,如传真、电子邮件和视频信号等。CTI平台体系结构下图就是采用CTI技术的应急指挥系统平台的组网结构图:图3:CTI组网结构从上图可以看出,应急指挥系统平台实际上就是搭建在基于CTI技术的呼叫中心系统之上的。呼叫中心大致由ACD(自动呼叫分配技术)、CTI服务器、自动语音应答设备(IVR)、传真服务器、以及人工座席等部分构成。ACD是一种特殊的程控交换机,它对外与市话局有中继线的接口(一般为E1数字中继),对内提供与连接座席代表话机和自动语音应答设备的内线接口。交换机的作用就是将外界打来的电话按一定的算法路由给各个座席代表,路由算法可以基于话务量,也可基于座席代表的技能或用户呼叫历史记录。交换机通过CTI-Link与CTI服务器相连,从物理上来说,CTI链路可能是X.25、ISDN(仅使用D通道)或TCP/IP连接中的一种。从软件协议上看,CTI链路协议是一种专用的网络层协议,不同的程控交换机厂商定义了各自不同的CTI链路协议,如Lucent的ASAI、Nortel的MeridianLink、欧洲标准CSTA(ComputerSupportedTelecommunicationApplication)。因此,CTI服务器的一大任务就是处理这些不同的协议,并把它们转化为一种统一的模式。CTI服务器是一台与交换机相联的计算机,它通过接收来自交换机的事件/状态消息和向交换机发送命令,实现计算机对整个呼叫中心的全面管理。同时,CTI服务器屏蔽了交换机与计算机之间复杂的通信协议,向上提供统一的编程接口,使开发人员能方便地开发呼叫中心的各类应用。CTI服务器一般由电话服务单元、安全数据库和电话服务库等组成,实现同步语音与数据的传送、协调语音与数据的转移、智能路由等功能。自动语音应答设备,又称语音应答单元(VRU-VoiceRespondUnit)或交互式语音应答系统(IVR-InteractiveVoiceRespond)。自动语音应答设备能识别用户通过双音频话机数字键盘输入的有关信息,并向用户播放预先录制好(或通过Text-To-Speech技术动态生成)的语音。这样,用户就可以通过电话键盘与自动语音应答设备进行交流,并选择自己所需的服务。CTI技术优势充分利用计算机的信息处理能力;组网方便,操作灵活;提高通信线路的利用率;系统接口丰富,成本低;与电信网和计算机网络的无缝连接;节省人力资源,提高指挥效能。利用CTI技术可以非常方便的构建应急指挥中心的呼叫中心平台,应急指挥系统平台使用CTI技术的主要目的也就是构建呼叫中心。GIS平台GIS技术概述GIS技术通过提高信息交换和协同处理的水平,在众多的领域如辅助决策、资源及资产管理行业,在强化工作流程等方面极大地体现出其价值,很明显地改善了业务应用领域的效率。GIS系统以其徒有的空间数据地理背景支撑与强大的空间分析功能,而可以成为突发事件应急处理系统的总揽全局型指挥平台,也是应急指挥系统中各类信息采集、处理、分析、存储和发布的综合汇总平台ArcGIS的主要组成部分目前,为了将空间信息和空间功能扩展从企业的应用扩展到政府组织的众多部门中去,传统的面向桌面的GIS需要向面向服务的GIS转化。从这层意义上看,GIS专业技术人员除了应用桌面软件管理空间数据资源,创建各种地图,组织面向不同需求的分析模型之外,还需要将这样的GIS信息和成果发布出去,使组织内各个层次,各个部门的人员,甚至通过互联网访问的普通大众能够分享到空间信息和空间服务带来的益处。ArcGIS系列产品正是以此为目标,为用户提供一套可伸缩而完整的GIS平台。它可以用于地理信息系统的数据生产、管理、集成、分析和分发。ArcGIS是一个完整的地理信息平台:ArcGIS作为一个可伸缩的平台,无论是在桌面、服务器、野外还是Web应用,为个人用户也为群体用户提供GIS的功能。它包含了四个主要的部署GIS框架:桌面GIS——专业GIS应用的软件包,包括ArcReader,ArcView,ArcEditor,ArcInfo和ArcGIS扩展模块;服务器GIS——ArcIMS,ArcGISServer和ArcGISImageServer;移动GIS——ArcPad以及ArcGISMobile;开发GIS工具包——为开发者提供的用于扩展GIS桌面,定制基于桌面和基于Web的应用,创建移动解决方案的组件;具体功能如下:1)桌面GIS桌面GIS(ArcGISDesktop)是GIS专业人士用于创建、编辑、设计和使用地理信息的主要应用程序,是一系列可扩展的软件家族产品,包括:ArcReader、ArcView、ArcEditor、ArcInfo,以及ArcGIS扩展模块。虽然每一个产品都是独立的,但是它们却具有相同的核心程序、用户界面以及开发环境。产品的功能从ArcReader、ArcView、ArcEditor到ArcInfo依次增强,可用性和互操作能力的提高为最终用户提供了灵活的部署能力。2)服务器GIS服务器端的GIS软件,可以在服务器端集中管理GIS数据,并提供应用服务。服务器GIS为建立用于数据采集和组织管理,分析,可视化以及分发地理信息的跨部门的大型系统奠定了基础。服务器GIS的主要目的是提供:地理信息的广泛访问能力;用于建立和部署地理信息的通用框架;用于GIS数据组织的通用框架;通过在全机构范围内部署使用GIS,从而极大提升经济价值和商业价值;ArcGIS产品家族包括三个服务器产品:ArcIMS——基于Internet/Intranet发布动态地图、GIS元数据和服务的服务器产品。ArcGISServer——功能强大的基于服务器的GIS产品,用于构建集中管理的、支持多用户的、具备高级GIS功能的企业级GIS应用与服务,如:空间数据管理、二维三维地图可视化、数据编辑、空间分析等即拿即用的应用和类型丰富的服务。ArcGISServer包含了ArcSDE空间数据管理技术,用于通过多种关系型DBMS来管理基于多用户和事务的地理数据库。ArcGISImageServer——基于网络的、提供动态的影像处理服务的服务器端软件,可以按照访问者需要完成海量影像数据的快速访问和可视化。在大量并发用户使用的情况下,无需对数据进行预处理,也无需将数据加载到数据库中,能够实现快速高效的海量影像数据显示。ImageServer是ESRI影像解决方案中的一个组成部分,提供了一种新的方法用来存储、管理、处理和分发空间影像数据,并用于进一步构建基于Web服务的解决方案。3)开发GIS工具包ESRI为开发人员提供了可编程的GIS工具包,既可以开发出定制的桌面或服务器GIS应用,也可以在现有的应用系统里嵌入GIS功能。开发GIS包括了ArcGISEngine和EDN(开发者网络)产品。ArcGISEngine——是一个基于ArcObjects之上的,用于创建客户化GIS桌面应用程序的开发产品。4)移动GISArcGIS技术可以部署在一系列的移动设备上,从轻量级的设备到PDA,笔记本电脑以及平板电脑。在野外工作中使用GIS,主要依靠将应用程序定制成简单的移动工作任务以及对中心GISWeb服务器(诸如提供ArcIMS和ArcGISServer的地图和数据服务的站点)的无线访问。ArcGIS为用户提供了三种移动GIS解决方案。ArcGISDesktop和使用ArcGISEngine建立的定制桌面应用这种方案常常部署在用于野外的笔记本电脑或者平板电脑上,采用这种方案的用户需要和地理数据库打交道并且需要细致的地图。ArcPadArcPad为使用WindowsCE兼容设备的野外工作人员提供了一个以GIS为中心的解决方案。ArcGISMobileArcGISServer9.2包括一个软件开发包,称为ArcGISMobile,可以被用于在智能手机,PocketPC和平板电脑上创建和部署专业移动应用。这些应用支持与ArcGISServer的无线同步,GIS数据复制和野外在线编辑。ArcGIS的技术特点1)融合业界主流和领先的技术通讯协议完全采用标准的TCP/IP、HTTP、XML;数据库技术海量空间数据可以分布于不同的数据库系统中(如:Oracle、DB2、SQLServer),接受多个客户端的访问,并且可以将空间数据在不同的数据库系统之间迁移而不造成数据的丢失;空间数据模型利用UML(通用建模语言),使用流行的CASE(计算机软件工程)工具,如Rational、Visio建立的符合行业和专业领域自身需求的智能空间数据模型,可以方便地导入ArcGIS的Geodatabase中;开发工具ArcGIS系列软件支持当前最受欢迎的COM和JAVA开发;数据格式ArcGIS的数据格式E00、Coverage、Shapefile已经逐渐成为事实上的通用空间数据格式;Geodatabase作为新一代的空间数据对象关系模型,使存储在\o"数据库管理系统"数据库管理系统DBMS(\o"DatabaseManagementSystem"DatabaseManagementSystem)中的空间数据对象化、智能化,而不再是简单的点、线、面;ArcXML扩展ArcGIS提供的ArcXML扩展了XML,使XML适合空间数据的传输和表现。2)对C/S+B/S体系的充分支持网络地图的发布——ArcIMS服务器ArcIMS是ArcGIS构建B/S体系的Server端,它是一个企业级或公众级的信息(数据、程序)共享平台。ArcIMS支持的客户端不仅是IE、NetScape,还可以是ArcView、MapOject、ArcEdior、ArcInfo、ArcPad(移动GIS平台),可以把从ArcIMS下载的空间数据与本地数据进行分析;ArcIMS能够以栅格的方式发布空间数据,还能够以矢量格式发布数据。这使得浏览器与ArcIMS服务端的交互成为可能,浏览器就可以进行批示、修改、交互对话;ArcIMS具有完善的安全机制,使社会用户、单位组织内部各级别用户实现访问权限有效控制,并且授权用户提交的信息必须通过数据中心的再次验证才能更新数据库,从而更加保证数据的安全;ArcIMS的负载均衡技术可以将多个空间处理任务分配给多个空间数据处理器,以保证大量访问的快速相应;ArcIMS的数据可同时来自于文件方式和DBMS中存储的空间数据,从而可以和企业内部Client/Server体系的应用系统共享数据,这样能便利地构建完整、灵活、安全、经济的C/S+B/S体系的应用系统;ArcIMS提供“元数据”(Metadata,数据的描述数据)的管理功能,使数据可以在更广的范围内共享。企业级集中管理——ArcGIS服务器ArcGISServer可以让设计开发人员实现一个集中的GIS高级应用系统,支持多用户访问,减少在每台机器上安装和管理桌面应用的费用;ArcGIS使用户通过浏览器来连接和使用WebGIS的应用;ArcGIS提供了一个框架保证多个远程用户对Geodatabase同步编辑与更新时的数据完整性;ArcGIS能够在服务器上执行许多高级GIS的空间访问操作,还支持高级GIS的功能扩展,如:3D分析、空间分析、网络分析等。把C/S下的GIS功能集中在服务端统一管理,在B/S的客户端访问这些功能;ArcGIS发布高级的GISWeb服务,它所包含的SOAP工具包用来创建和宿留通过XMLAPI来处理请求的Web服务,开发者可以将ArcOjbcet中的GIS功能以SOAPWeb服务的形式发布,并前通过Internet的分布式计算框架来访问这些Web服务;ArcGIS与主流IT技术兼容,支持众多计算技术标准。它支持多层体系结构、DBMS访问使用、企业应用服务器,并提供多种在企业应用中开发集成GIS功能的API(C++、COM、.Net、JAVA、SOAP)。3)海量空间数据集中管理和共享通过ArcSDE来完成海量空间数据的集中管理和共享,ArcSDE不仅将矢量地图存储在大型商业数据库中(DBMS),而且同时集中存储影像、栅格、DEM(数字地面模型/数字高程模型)数据。真正实现了完整的空间要素的集中管理;ArcSDE独有在Client端和Server端提供的异步缓存机制,使海量空间数据的存取速度更快,胜任大数据量实时访问和多客户端并发访问的需求,达到实用高效;ArcSDE具有长事务处理和版本控制能力,使多个用户可以并发,长时间操作同样或交叉范围的空间数据,保证了数据的有效一致性,通过历史记录和版本管理的功能,使用户可以任意恢复到以前的数据;ArcSDE提供空间数据备份功能和权限管理机制,使数据更加安全。4)分布式数据存储架构与开放式数据库接口ArcSDE构建真正的分布式网络数据库体系,使不同客户端分别负责各自数据采集与更新,而数据的访问和共享在权限有效控制的网络中进行;ArcSDE建立的异构空间数据网络数据库,更贴近用户的应用习惯,减少早期投资,并使后续的网络数据库的扩展相当灵活;ArcSDE具有开放的数据库接口,提供C++和JAVA程序接口使其他厂商的软件系统也能访问空间数据;5)多种灵活方便的开发模式ArcGISEngine由控件、工具和ArcOjbect对象库组成,是用于构建定制应用的一个完整GIS组件库,可以通过2000多个COM组件嵌入到其他应用系统中;ArcView、ArcEditor、ArcInfo不仅提供内置VBA,还提供开发包;ArcIMS提供HTML、JAVA、ActiveX、ColdFusion等多种开发方式;ArcGISServer提供COM、C++、JAVA和.Net等多种开发方式;6)系统集成高效ArcGIS的数据可以与其它应用系统的数据无缝地存放在同一个数据库系统中ArcGIS中的COM可以被其它应用系统集成,也可以将其它系统的组件集成到ArcGIS中,实现组件级集成ArcGIS可以与GPS及其它动态数据采集系统高效集成ArcGIS可以方便地与各种视频系统、多媒体数据集成SOA平台技术架构面向服务的体系结构(Service-OrientedArchitec-ture,SOA)是一个组件模型,它将应用程序的不同功能单元(称为服务)通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。接口是采用中立的方式进行定义的,它应该独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构建在各种各样的系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。这种具有中立的接口定义(没有强制绑定到特定的实现上)的特征称为服务之间的松耦合。松耦合系统的好处有两点,一点是它的灵活性;另一点是,当组成整个应用程序的每个服务的内部结构和实现逐渐地发生改变时,它能够继续存在。对松耦合系统的需求来源于业务应用程序需要根据业务的变动变得更加灵活,以适应不断变化的环境,比如经常改变的政策、业务级别、业务重点、合作伙伴关系、行业地位以及其他与业务有关的因素,这些因素甚至会影响业务的性质。我们称能够灵活地适应环境变化的业务为按需(OnDemand)业务,在按需业务中,一旦需要,就可以对完成或执行任务的方式进行必要的更改。应急平台要交换的数据有多种形式:基于HTTP协议的数据基于文件的数据基于WEBService应用的数据实时数据为了统一数据交换,应急平台采用XML技术构建基于消息中间件平台的数据交换方案,将上层应用与底层基本操作分开,各种数据交换只需考虑高层应用开发,而不需要关心底层的细节问题,从而可以节约时间和成本,而且提高了系统的安全性。下图即为应急平台数据交换的工作原理图,在图中消息中间件平台和“适配器”是模型中的两个关键模块。图4:数据交换平台数据交换中的适配器“适配器”的主要作用是将来自各应用系统的、不同格式的数据转换为总线XML格式的数据,以及将XML数据转换成各应用系统需要的格式数据。

“适配器”模型的主要功能有:与消息中间件平台的接口XML数据与应用系统数据之间的相互转换与应用系统的接口“适配器”可以分成以下几种:XML适配器数据源以XML形式存在。XML适配器配置源和目标XML的位置关系和转换关系,由此获得或输出数据。DB适配器数据源以数据库形式存在。DB适配器配置DB相关参数和转换关系,由此获得或输出数据。HTML适配器数据源以HTML形式存在。HTML适配器配置HTML的URL和目标XML的位置关系和转换关系,由此获得或输出数据。COM适配器数据源必须通过COM组件进行访问。CORBA适配器数据源通过CORBA进行访问。文件适配器数据源以文件的形式存在,文件格式由应用系统确定。消息中间件平台消息中间件平台是数据传输的“桥梁”,主要负责数据的传输,它无需了解具体业务系统的任何细节,只需实现与通用“适配器”之间的接口。这种设计使整个消息中间件系统实现构件化,使得整个系统稳定性、可靠性好,扩展性更强,且易于升级和维护。安全支撑平台CASSSO技术CAS(CentralAuthenticationService)是Yale大学发起的一个开源项目,据统计,大概每10个采用开源构建WebSSO的Java项目,就有8个使用CAS。对这些统计有一点可以肯定的是,CAS是简单实效,而且足够安全的SSO选择。1) CAS结构CAS分为客户端和服务器两部分。CASServerCASServer负责完成对用户的认证工作,CASServer需要独立部署,有多种CASServer的实现,比如YaleCASServer和ESUPCASServer。CASServer会处理用户名/密码等凭证(Credentials),它可能会到数据库检索一条用户帐号信息,也可能在XML文件中检索用户密码,对这种方式,CAS均提供一种灵活但同一的接口实现分离的方式,CAS究竟是用何种认证方式,跟CAS协议是分离的,也就是,这个认证的实现细节可以自己定制和扩展。CASClientCASClient负责部署在客户端(这里是指Web应用),原则上,CASClient的部署意味着,当要对本地Web应用的受保护资源的访问请求,并且需要对请求方进行身份认证,Web应用不再接受任何的用户名密码等类似的Credentials,而是重定向到CASServer进行认证。目前,CASClient支持非常多的客户端,包括Java、.Net、ISAPI、Php、Perl、uPortal、Acegi、Ruby、VBScript等客户端,几乎可以这样说,CAS协议能够适合任何语言编写的客户端应用。2)CAS协议CAS协议是由DrewMazurek负责可开发的,从CASv1到现在的CASv3,整个协议的基础思想都是基于Kerberos的票据方式。CASv1比较原始,CASv2开始使用了XML规范,大大增强了可扩展性,CASv3开始使用AOP技术,让Spring爱好者可以轻松配置CASServer到现有的应用环境中。CAS是通过TGC(TicketGrantingCookie)来获取ST(ServiceTicket),通过ST来访问服务,而CAS也有对应TGC,ST的实体(会话管理),而且他们在保护TGC的方法上虽然有所区别,但是,最终都可以实现免去多次登录的麻烦。3) CASSSO基础模式

图5:CAS基础模式上图是一个最基础的CAS协议,Step1:CASClient以过滤的方式保护Web应用的受保护资源,过滤从客户端过来的每一个Web请求,与此同时,CASClient会分析HTTP请求中是否包请求ServiceTicket(上图中的Ticket),Step2:如果没有,则说明该用户是没有经过认证的,于是,CASClient会重定向用户请求到CASServer。Step3:用户认证过程,如果用户提供了正确的Credentials,CASServer会产生一个随机的ServiceTicket。Step4:缓存该Ticket,并且重定向用户到CASClient(附带刚才产生的ServiceTicket),ServiceTicket是不可以伪造的。最后,Step5和Step6是CASClient和CASServer之间完成了一个对用户的身份核实,用Ticket查到Username,因为Ticket是CASServer产生的,因此,所以CASServer的判断是毋庸置疑的。该协议完成了一个很简单的任务,就是User(david.turing)打开IE,直接访问helloservice应用,它被立即重定向到CASServer进行认证,User可能感觉到浏览器在helloservcie和casserver之间重定向,但User看不到CASClient和CASServer相互间的ServiceTicket核实(Validation)过程。当CASServer告知CASClient用户ServiceTicket对应确凿身份,CASClient才会对当前Request的用户进行服务。CAS可以很简单的实现跨域的SSO,因为,单点被控制在CASServer,用户最有价值的TGC-Cookie只是跟CASServer相关,CASServer就只有一个,因此,解决了cookies不能跨域的问题。回到CAS的基础协议图,当Step3完成之后,CASServer会向User发送一个Ticketgrantingcookie(TGC)给User的浏览器,这个Cookie就类似Kerberos的TGT,下次当用户被Helloservice2重定向到CASServer的时候,CASServer会主动Get到这个TGCcookie,然后做下面的事情:如果User的持有TGC且其还没失效,那么就走基础协议图的Step4,达到了SSO的效果如果TGC失效,那么用户还是要重新认证(走基础协议图的Step3)4) CASSSO代理

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