GIS和GPS在城市消防指挥系统中的应用

PAGEIGIS和GPS在城市消防通信指挥系统中的应用摘要GIS/GPS分别为地理信息系统和全球卫星定位系统的简称。随着这两种技术地不断发展，将GIS/GPS技术作为一种辅助决策的手段和工具已经在各领域得到了广泛应用，而其在消防通信指挥系统中的应用主要体现在接处警定位，信息查询，车辆动态管理等方面。基于GIS/GPS的城市消防通信指挥系统可以在火灾发生时，实时地获取详细的火警信息、消防实力的统计信息和消防救援车辆的位置及状态信息等，从而将整个消防救援行动更形象、直观地展现在指挥人员面前，使其真正做到运筹帷幄，全面提高抢险救援的指挥效率，达到辅助消防灭火救援指挥的目的。本文从城市消防通信指挥系统的结构和功能出发，结合GIS/GPS的相关功能应用，介绍了GIS/GPS在城市消防通信指挥系统中所发挥的功能和重要作用。同时分析总结出系统建设和应用中存在着系统建设维护使用费用较高、与GIS/GPS相结合的无线通信传输速度受环境影响较大、GIS数据库中数据质量不高、更新滞后或更新较少、专业人员缺乏等影响系统效能发挥的瓶颈问题。针对存在的问题，结合GIS/GPS在城市消防通信指挥系统中的建设实际和个人所学知识，提出了个人关于解决这些问题的几点对策。最后结合3G技术和开发移动指挥系统等谈了几点对系统未来发展的看法。关键词消防；城市消防通信指挥系统；GIS；GPS；THEAPPLICATIONOFGIS/GPSINTHECITYFIRECOMMUNICATIONCOMMANDSYSTEMAbstractGIS/GPSaretheshortformforGeographicInformationSystemandGlobalPositioningSystem.WiththeGIS/GPStechnologycontinuousdevelopment,ithasbeenusedwidelyinvariousfieldsasameansandtooltosupportdecision-making,whileitismainlyusedinthefirelocating,informationinquiries,vehicledynamicmanagementetc.inthefirecommandsystem.BasedonGIS/GPSsystemofthecityfirecommunicationcommandsystemcangatherthedetailedfireinformationandstateinformationoffireenginesinreal-timewhenafiretakesplace.Itcandisplaytheprocessofthefirefightingrescueactionmoredramaticallyandintuitively.Withthehelpofthissystem,thefiredepartmentcanmakeadecisionmoreefficiently.ThisarticleanalyzedGIS/GPS’sfunctionsandimportanceinthefirecommandsystem,consideringthefirecommandsystem’sstructureandfunctionandcombingGIS/GPS-relatedapplications.MeanwhileithassummedupsomebottlenecksthataffectsystemperformanceinestablishingandapplyingtheGIS/GPS,suchasthehighcostoftheestablishmentandmaintenanceofthesystem,theenvironmentalimpactofthespeedofwirelesscommunicationwhichcombineswiththeGIS/GPS,thelowquality、updatelagorupdatelackofdatabase,thelackofprofessionalsandsoon.Thisarticleanalyzedandinquiredintothecausesofexistingproblemsandputforwardsomepersonalsolutionsconsideringtherealityofconstructingthefirecommandsystem.Finally,combining3Gtechnologyandtheexplorationofmobilecommandsystem,itdiscussedsomepersonalviewpointstowardsthefuturedevelopmentofthissystem.KeywordsFire;Thecityfirecommunicationcommandsystem;GIS;GPS;

目录中文摘要 I英文摘要 II目录 III1绪论 12城市消防通信指挥系统概述 12.1城市消防通信指挥系统的含义 12.2城市消防通信指挥系统的构成和功能 12.2.1城市消防通信指挥系统的构成 12.2.2城市消防通信指挥系统的功能 23GIS/GPS概述 23.1GIS概述 23.1.1GIS系统的组成 23.1.2GIS系统的功能 23.2GPS概述 33.2.1GPS系统的组成 33.2.2GPS系统的特点 44GIS/GPS在城市消防通信指挥系统中的应用 54.1GIS在城市消防通信指挥系统中的应用 54.1.1GIS在城市消防通信指挥系统中承担的角色 54.1.2GIS在城市消防通信指挥系统中的功能 64.2GPS在城市消防通信指挥系统中的应用 74.2.1GPS在消防车辆监控中的应用 74.2.2GPS在消防数据采集中的应用 84.3GIS/GPS在城市消防通信指挥系统中的结合应用 94.3.1消防车辆的跟踪定位 94.3.2出警路线规划和导航 94.3.3信息查询 94.3.4指挥与决策 95基于GIS/GPS城市消防通信指挥系统建设中存在的问题及对策 95.1存在的问题 105.1.1建设和使用维护费用问题 105.1.2数据采集问题 105.1.3无线通信传输问题 105.1.4使用维护问题 105.2解决对策 105.2.1科学选择系统，实现资源共享，尽可能节约建设费用 115.2.2提高对城市消防通信指挥系统重要性的认识 115.2.3设计双模式车载终端系统，解决数据传输问题 115.2.4培养相关专业人员 126GIS/GPS在城市消防通信指挥系统应用的展望 126.1将该系统开发为移动系统，装入各消防中队的首车 126.2引进新的无线通讯技术 127结束语 13参考文献 14致谢 15第1页共15页1绪论随着国民经济地发展，城市建设规模不断扩大，现代火灾和各种其它灾害事故随着现代化城市布局的扩大和经济的发展而呈现出立体化、复杂化、多样化的趋势，灾害性更大，城市消防的重要性越来越突出。然而，传统的消防指挥系统还是停留在仅仅依靠一部电话的阶段，信息化程度十分低下；接警人员对警情的判断与调度完全靠个人的业务水平，主观因素过大；从指挥中心接警员接警到最后的中队出动消防车辆之间的时间比较长，严重影响了出警的速度，决策效率比较低；同时接警人员缺乏对火情详细及消防实力分布等信息更为直观地了解，并且在中队消防车辆出动后，也很难对其进行有效的监控与管理。因此传统的消防指挥模式已经不能满足现代城市消防建设的要求。随着互连网和通信技术地发展进步，GIS和GPS技术地不断成熟，建立基于GPS、GIS等先进技术的现代城市消防通信指挥系统，可以缩短火警处理时间，提高消防部队的快速反应能力，实现指挥决策的科学化，减少指令的传递环节，提高灭火战斗的成功率。2城市消防通信指挥系统概述2.1城市消防通信指挥系统的含义城市消防通信指挥系统是覆盖整个城市，连通城市消防通信指挥中心、消防站、城市移动消防通信指挥中心、消防安全重点单位及救灾相关单位等环节的，具有火灾报警、火警受理、通信调度和辅助决策指挥等功能的网络和设备及其软件组成的系统[1]。2.2城市消防通信指挥系统的构成和功能2.2.1城市消防通信指挥系统的构成城市消防通信指挥系统应由下列子系统构成[1]:（1）火警受理子系统，其主要组成部分应有消防用程控交换机、火警受理台、火警终端台等及其应用软件。（2）城市火灾自动报警监控子系统，其主要组成部分应有城市火灾自动报警监控台及工作站、城市火灾自动报警发送机等及其应用软件。（3）消防有线（无线）通信子系统，其主要组成部分应有119火警电话中继、消防有线通信设备、消防无线通信设备和其他辅助设备等。（4）火场指挥子系统，其主要组成部分应有火场指挥台、消防车辆动态管理装置及终端机、车辆图像传输装置、其他辅助设备及其应用软件。（5）消防信息综合管理子系统，其主要组成部分应有消防信息管理工作站和相关数据库的管理维护应用软件。（6）模拟训练子系统，其主要组成部分应有训练模拟工作站和灭火救援训练应用软件。2.2.2城市消防通信指挥系统的功能城市消防通信指挥系统的功能主要有以下几个方面：（1）利用公用或专用的通信网或通过城市火灾自动报警监控子系统向城市消防通信指挥中心报告火警。（2）自动或人工实现火警辩识、出动方案编制、出动命令下达等火警受理流程。（3）利用有线或无线通信网，进行语音通信、数据通信和图像通信。（4）在火场及灾害事故现场进行全市消防实力调度。（5）利用系统资源进行灭火救援指挥训练模拟。（6）利用系统资源，对消防地理、气象、消防水源、消防实力、消防安全重点单位基本情况、各类火灾和灾害事故特征、化学危险品、灭火救援战术技术等信息进行采集、存储、检索、处理、显示、传输和分析。综合上述结构和功能介绍，GIS和GPS技术是建设城市消防通信指挥系统不可缺少的两种支撑技术，该两种技术的引入能够更好地实现城市消防通信指挥系统功能的发挥。3GIS/GPS概述3.1GIS概述地理信息系统（GeographicInformationSystem）是融合计算机图形和数据库于一体，用来存储和处理空间信息的高新技术。它把地理位置和相关属性有机地结合起来，根据用户的需要将空间信息及其属性信息准确真实、图文并茂地输出给用户，满足用户对各种空间信息的要求，并借助其独有的空间分析功能和可视化表达功能，进行各种辅助决策[2]。3.1.1GIS系统的组成GIS由计算机硬件系统、计算机软件系统、地理数据（或空间数据）和系统维护人员四个部分构成[2]。其核心部分为计算机系统，包括软件和硬件。空间数据反映GIS的地理内容，而管理人员和用户则决定系统的工作方式和信息表示方式。3.1.2GIS系统的功能GIS系统具有以下五方面功能：(1)直观、便捷地集成各种属性数据由于地物的空间位置具有客观性，而地物本身又具有纷繁复杂的特性，除了具有自然特性以外，还具有社会经济特性。描述这些特性的属性数据非常丰富，但都可以通过具有同一坐标参考系统的空间位置进行统一组织。GIS为各种数据的集成提供了统一的框架，在此基础上可以直观表达地物及其空间关系。

（2）高效管理信息资源GIS是一个具有结构和功能的系统，能获取和输入空间数据，并进行空间数据的处理和分析并将结果按一定的方式输出。通过这种方式，各个行业的信息资源都可以按各自的要求进行处理，从而提高了信息资源的管理和利用效率。各个行业信息系统的建设就是典型的例子，如林业资源管理信息系统、自来水设施管理信息系统、污染源管理信息系统、地下水资源管理信息系统等。（3）提供辅助决策采用GIS的重要目的是辅助解决空间问题，其核心功能是空间分析，通过空间分析为各类用户提供管理和商业上的辅助决策。如疾病、林火等突发事件的监测与预警、设施故障处理、基站选址等。（4）制作地图GIS是在计算机辅助制图基础上发展起来的一门技术，是地图制作的重要工具。采用GIS可以制作符号，对数据进行各种渲染，高效、高性能、高度自动化是GIS制图的重要特点。

（5）提供与获得空间位置相关的服务通过GIS可提供和获得与空间位置相关的服务，如获得一定范围、精度和一定要素的空间数据或地图，进行网络地理位置（如地名和路线）查询，还可通过嵌入式设备和无线通信网络进行位置查询、监控和导航等。3.2GPS概述全球定位系统(GlobalPositioningSystem,GPS)是美国国防部研制的新一代位置导航系统，该系统可向人类提供高精度的导航、定位和授时服务。如今，GPS已经成为当今世界上最实用，也是应用最广泛的全球精密导航、指挥和调度系统，并在车辆管理系统中得到了广泛应用。3.2.1GPS系统的组成GPS系统主要由三部分组成，即空间星座部分、地面监控部分和用户设备部分[2]。（1）GPS卫星星座部分是由24颗沿距地球20200公里高度的轨道运行的卫星组成，其中3颗为在轨的备用卫星。每个GPS卫星都有四个高精度的原子钟，同时还有一个实时更新的数据库，记载着其他卫星现在的位置和运行轨迹。（2）地面监控部分，主要由分布在全球的5个地面站组成，包括卫星监控站、主控站和信息注入站。GPS卫星是一动态已知点，卫星的位置是依据卫星发射的星历描述卫星运动及其轨道的参数算得的。每颗GPS卫星所播发的星历，是由地面监控系统提供的。卫星上的各种设备是否正常工作，以及卫星是否一直沿着预定轨道运行，都要由地面设备进行监测和控制。地面监控系统另一重要作用是保持各颗卫星处于同一时间标准。这就需要地面站监测各颗卫星的时间，求出钟差然后由地面注入站发给卫星，卫星再由导航电文发给用户设备。（3）GPS接收机主要由GPS接收天线、GPS接收主机及电源组成。GPS接收器同时收听3～12颗卫星的信号,从而判断地面上或接近地面的物体的位置,还有它们的移动速度和方向等。GPS接收器利用GPS卫星发送的信号确定卫星在太空中的位置,并根据无线电波传送的时间来计算它们间的距离。等计算出至少3～4个卫星的相对位置后,GPS接收器就可以用三角学来算出自己的位置。3.2.2GPS系统的特点GPS具有以下六大特点[3]：(1)测站间无需通视GPS测量不要求测站之间互相通视，只需测站上空开阔即可，因此可节省大量的建造费用。由于无需点间通视,点位位置可根据需要，可稀可密，使选点工作甚为灵活，也可省去经典大地网中的传算点、过渡点的测量工作。(2)定位精度高应用实践证明，GPS相对定位精度在50km以内可达1х10-6～2х10-6，100～500km可达10-6～10–7，随着观测技术与数据处理方法的改善，可望在大于1000km以上的距离上，相对定位精度达到或优于10-8。(3)观测时间短随着GPS系统地不断完善，软件地不断更新。目前，20km以内相对静态定位，仅需15～20min；快速静态相对定位测量时，当每个流动站与基准站相距在15km以内时，流动站观测时间只需1～2min；动态相对定位测量时，流动站出发时观测1～2min，然后可随时定位，每站观测仅需几秒钟。(4)可提供三维坐标GPS测量中，在精度测量平面位置的同时，可以精确测量观测站的大地高程。GPS测量的这一特点，不仅为研究大地水准面的形状和确定地面点的高程开辟了新途径。同时，也为其在航空物探、精密导航中的应用，提供了重要的高程数据。(5)操作简便随着GPS接收机不断改进，自动化程度越来越高，有的已达“傻瓜化”的程度；接收机的体积越来越小，重量越来越轻，极大地减轻测量工作者的工作紧张程度和劳动强度，使野外工作变得轻松愉快。(6)全天候作业目前GPS观测可在一天24小时内的任何时间进行，不受阴天黑夜、起雾刮风、下雨下雪等气候的影响。鉴于GIS/GPS的功能，把GIS/GPS引入城市消防通信指挥系统中，将大大地提高消防部队的管理水平和作战能力。利用GIS/GPS的指挥系统能够在消防指挥中心的大屏幕上，通过二维或三维地图，实时了解出警车辆的情况，并借助无线通信，实现实时、快速调度、状态监控与行动指挥。同时可利用共享的数据资料库，方便及时地查询消防有关的各类信息，可为指挥员提供相关的辅助决策，实现指挥决策的科学化，提高指挥的效率和部队的快速反应能力。4GIS/GPS在城市消防通信指挥系统中的应用根据城市消防通信指挥系统的功能建设要求、消防部队的作战特点和GIS/GPS技术所能提供的功能决定了GIS/GPS在消防指挥系统中能够得到广泛地应用。4.1GIS在城市消防通信指挥系统中的应用4.1.1GIS在城市消防通信指挥系统中承担的角色GIS在城市消防通信指挥系统中，GIS所承担的角色主要为两个方面：（1）信息的基本表现手段在消防指挥系统中，应当具备直观、清晰、大容量地显示具有空间分布特征的消防信息的能力。采用GIS系统是实现这种功能的有效手段。GIS利用其空间可视化、空间导向功能，配合消防通信指挥系统中不同子系统的各个业务处理进程，多层次、高清晰度、高质量、区域自动切换地显示包含城市地图、街道分布、主要单位分布、重点消防单位分布、水源分布、消防水栓分布、消防中队、消防车辆动态分布等信息的广域消防地图、接警消防地图，灭火战区地图、灭火预案图等。使消防指挥人员直观、方便地获得消防指挥的全方位，多层次的信息集合。（2）案件处理的辅助决策服务GIS利用其空间思维能力，具有很强的信息检索与综合能力，从而可以提供案件处理辅助决策功能比如根据火灾发生地点，消防力量的实时分布，交通状况，计算最佳消防力量调配方案，最佳行车路径，从而显著提高消防通信指挥的快速反应与科学决策能力，加快接处警速度，适应扑救危及城市安全的重大恶性火灾的火警受理与联合作战的需要，确保各项消防抢险救灾任务的完成[5]。如图1：基于GIS的城市消防指挥辅助决策系统基于GIS的城市消防指挥辅助决策系统文件系统地图显示信息查询要素定位数据维护数据分析打开文件关闭文件保存文件放大缩小漫游图层控制空间数据查询属性数据查询空间数据维护属性数据维护最佳路径分析缓冲区分析消防应用模型名称定位道路交叉路口定位图1系统功能图框4.1.2GIS在城市消防通信指挥系统中的功能GIS在城市消防通信指挥系统中的功能主要有以下六个方面：（1）GIS信息浏览功能具有无级缩放、漫游、测距以及图层显示控制功能，结合业务需要，可以在多窗口之间快速地、多层次地、全矢量化切换显示内容。如广域消防地图，接警消防地图，灭火战区地图，灭火预案图等。（2）GIS信息查询功能通过界面对地图上的各地理对象进行位置查询和属性查询，在地图上可以直接查看各地理对象，如道路、新村小区、各类主要单位、重点消防单位、水源、消火栓、消防中队的位置信息和属性信息，如主要单位或建筑群的地址、名称、特性、周围道路、消防设施、消防概述、生产性质、区域环境等信息。（3）与GPS接口功能通过与GPS接口功能，实时获得所有消防车辆的位置信息和状态信息，实现消防车辆的实时监控管理。（4）案件定位功能根据119指挥中心街道的报警信息，自动聚焦案发地点，并以其为中心显示报警地点周边范围内的道路、水源、比邻单位、消防车辆部署等相关信息，并且可以接收消防车辆的GPS信息，显示案件周围的消防车辆动态位置。（5）案件处理辅助决策功能根据火灾地点到个消防力量所在位置的情况，为接处警人员提供案件最佳出警车辆调度方案，并提供最佳路径。如有预案则按设定的原则计算并显示进攻路线，车辆停靠水源的情况。（6）案件信息查询功能可根据用户要求，在电子地图上显示本区域在某一段时间内，火灾的数量及地理分布情况。使案件处理人员能够直观地获悉各类火灾的案发分布情况，为合理地部署消防力量，遏制火灾多发地区的发案率提供科学决策的依据。GIS技术的应用，可以让指挥人员和现场救援人员看到重要的实时数据，在计算机上完成数据的增加、修改、更新和打印输出或者显示在屏幕上。利用计算机建模技术，可以快速的产生多个救援方案并进行分析，最后得出最优方案[6]。而一旦建立了GIS数据库，实施方案的审阅和分析就可以随时方便地进行，这时的行动方案不再只是一件就事论事的事情，而是一个可以连续的过程，可以为以后处理类似的情况提供参考。借助基于GIS技术的消防信息系统，可以完成火情分析、行动计划制定和快速行动实施。这些工具使指挥人员迅速准确地得到相关信息，如：抢险设备、消防队、车辆状态、行动路线等。GIS对空间信息的管理和分析功能可以使繁琐复杂的消防管理工作变得轻松而有条理。4.2GPS在城市消防通信指挥系统中的应用近年来，GPS卫星定位技术在消防通信指挥系统的建设中得到了普遍重视和发展。各地的消防车辆动态管理系统普遍是利用GPS卫星定位技术，通过车载电台或GSM/GPRS及CDMA无线网络，将灭火出动途中、灭火战斗中的消防车辆的行驶路线、车辆位置及状态信息实时传递到消防调度指挥中心，在指挥中心的电子地图上显示出行车路线和消防车辆位置及状态信息。指挥中心的调度员根据情况，通过无线通讯设备，及时对参战车辆进行调度指挥和行车路线矫正。4.2.1GPS在消防车辆监控中的应用车辆监控系统主要是实现对消防车辆的定位监控和管理。在消防中队接到出警命令，消防救援车辆出动后，采用GPS对车辆进行定位，实时将车辆的位置、行车轨迹、状态等信息通过移动网络传送至消防通信指挥中心，自动在GIS平台的电子地图上标注车辆的运动轨迹和预计到达时间计算，同时允许接警员对救援车辆的位置、速度、运动方向、车辆状态等参数进行监控和查询。该模块主要由车载信息系统、监控中心系统和数据通信系统三部分组成，其中车载信息系统和监控中心系统是系统核心部分[8]。（1）车载信息系统是车辆监控系统的数据来源，也是系统调度指令的最终执行者。车载系统所处的环境最为复杂，可靠性要求又非常高，所以这部分也是整个系统中最为关键的部分。系统主要由信息处理系统，GPRS数据通信模块、GPS接收模块、多媒体显示模块以及语音模块等部分组成。该系统能够根据灭火路线或训练任务路线指定的行车路线进行车辆的自动导航；能够对车辆进行精确定位，并通过无线网络（GPRS）将其位置信息实时地发给监控中心；能够实时地将车辆的自身状态信息发给监控中心；能够在车辆遇到道路受阻、车辆故障或交通事故等紧急情况时，自动向监控中心发送报警信号和求救信号；能够执行监控中心下达的行动命令，如矫正行车路线、调整车辆运行状态等。（2）监控中心系统是整个车辆监控系统的信息处理中心，也是整个消防指挥系统的重要组成部分。该系统能够实时接收车载系统发过来的车辆位置及状态信息，并将数据解码处理后保存入库，同时具有对数据库进行维护管理的功能；能够对多个车辆、单个车辆的位置进行定位跟踪，并根据要求将车辆的位置、行驶速度、精确时间等信息实时地显示在监控中心的电子地图上；能够对车辆进行管理等功能。如图2：图2车载监控系统结构图[8]4.2.2GPS在消防数据采集中的应用GPS数据采集系统主要是对分布在全市的消防栓、水源点以及重点消防保卫单位的位置、状态及其属性（主要包括辖区中队、详细地址、所在道路、编号等信息）以及消防车辆位置及状态信息（如待命、出动、行车、到场、出水、供水、收队、返回等）进行采集、维护和管理，同时为消防指挥中的地理信息系统提供基础数据。其主要由GPS采集器和数据管理系统两个部分组成。整个系统结构如图3：图3GPS数据采集系统结构图[9]GPS数据采集系统采用传统的C/S体系结构，首先利用手持或车载的GPS采集器实地对消防栓、水源、消防重点保护单位的位置、状态和属性信息以及消防车辆的位置和状态信息进行采集，然后通过GPRS网络将数据实时地传送到位于指挥中心的数据接收处理服务器，数据接收处理服务器对接收的数据进行解码后，将其保存在数据库系统中，然后就可以提供位置信息。用户可以通过数据管理系统来显示、编辑和查询所采集的相关信息。4.3GIS/GPS在城市消防通信指挥系统中的结合应用GIS/GPS技术在城市消防通信指挥系统中有各自特点和功能的同时，将两者相结合应用于消防指挥系统中，可以更好地发挥其作用，应用主要有以下几个方面：4.3.1消防车辆的跟踪定位利用GPS和GIS技术可以实时显示出车辆的实际位置、行驶速度、精确时间等信息，并任意放大、缩小、换图；可以随目标移动，使目标始终保持在屏幕上；还可实现多窗口、多车辆、多屏幕同时跟踪，实时地掌握消防出警车辆的动态信息以便进行合理力量调度和监控管理。4.3.2出警路线规划和导航利用GIS/GPS技术，根据报警地点，设计最佳行驶路线，包括最快的路线、最简单的路线等。路线规划好之后，利用GPS的三维导航功能，通过显示器显示设计路线以及出警车辆的运行路线和运行方法，最大限度地缩短出警的时间[10]。4.3.3信息查询通过GPS的数据采集系统可以为消防指挥系统中的GIS数据库提供基础数据的同时，能够定期对消防栓、水源点及消防重点单位进行实地检查，使其位置、状态及属性数据与中心数据库中的相关信息保持统一，确保整个系统的准确性和可靠性，从而能够更加准确地在地图上查看各地理对象，各类主要单位、水源、消防中队的位置和属性信息。4.3.4指挥与决策指挥中心通过GIS/GPS可以实时监测到消防车辆的情况，根据火灾地点为接处警人员提供案件最佳的火灾车辆调度方案，并可根据道路情况设计出最佳的行车路线，从而调度员能够在火警受理时全面掌握情况，科学调度灭火力量，提高消防通信指挥的快速反应与科学决策能力。5基于GIS/GPS城市消防通信指挥系统建设中存在问题及对策5.1存在的问题5.1.1建设和使用维护费用问题虽然GIS/GPS技术应用在消防中，可以带来许多好处，但是基于GIS/GPS的城市消防通信指挥系统的建设投入费用较大，通常前期投入就得几千万，后期还得定期向系统开发商交付好几百万的使用维护费用，资金的投入相当巨大。对于经济相对落后的地区要建立融合GIS/GPS于一体的城市消防通信指挥系统存在一定难度。5.1.2数据采集问题消防部门购买的城市电子地图，没有或只含有极少的消防信息，这些信息远远不能满足消防指挥的需要。消防数据要靠自已采集，如消防水源、消火栓的分布情况等。消防部门为采集专业数据投入很大的人力、物力、财力，但是在采集过程中受到人力不足以及水平不高所限，普遍数据质量不高、更新滞后或更新较少。随着城市建设的日新月异，有些道路、建筑的变化没有及时地在系统中进行更新，很可能在关键时刻由于道路信息有误而导致延误时间。5.1.3无线通信传输问题消防指挥系统具有较高的实时性要求，选用何种无线通信方式与GPS、GIS技术相结合是决定消防指挥系统能否做出快速、准确响应的关键问题。目前常用的两种通信方式为公众移动通信系统（如：GSM、CDMA）和专业移动通信系统（如：集群）[10]。但是这两种无线通信系统都存在各自的不足：公众移动通信系统存在信令接续时间，数据传输会有一定的时延。而且，受到公众网络通信量的影响，在使用高峰期，时延会更长；而集群通信目前大多采用模拟方式为主，在城市中通信时容易受到外界的干扰，经常会由于地形或地势的原因而产生通信盲区，而采用数字集群方式，建设费用又很高。因此，不能时刻保证城市消防通信指挥系统在指挥调度中快速响应的要求。5.1.4使用维护问题由于城市消防通信指挥系统中的GIS/GPS系统大都是由供应商开发设计，专业数据由消防部门自行采集。在系统的研发过程中，消防部门没有参与其中，对系统的稳定性、可靠性不太了解，对系统的功能不能完全掌握。相关专业人才的缺乏以及技术人员的流动，造成系统使用率低，维护困难。个别地方消防指挥系统出现故障后，很长时间不能得到维修，甚至停用。系统使用率较低，不能得到有效维护。5.2解决对策通过在《消防通信》、《消防指挥自动化》等专业课中对GIS/GPS的知识和其在消防部队中应用等方面地了解和学习，结合自身在消防部队见习、实习中的一些经历，我认为应从以下几方面进行改进：5.2.1科学选择系统，实现资源共享，尽可能节约建设费用在城市消防通信指挥系统建设过程中，要考虑到当地经济发展状况，与当地经济建设有机结合起来。要做到量体裁衣，量力而行，不能贪大求全，一味追求性能先进，而忽视了经济实力和系统建成后带来的巨大经济负担，综合考虑各种因素，建设科学、高效的城市消防通信指挥系统。同时在系统数据库建设中实现与公安、医疗救护、供电、自来水、燃气、国土资源等部门的资源实现共享，避免出现低水平重复建设。另外，在系统建设过程中尽量选择拥有我国自主知识产权的高新技术（如我国的北斗卫星定位系统），减少对国外相关技术的依赖，这样不仅可以使得系统在一些关键时期不受到国外技术的限制，还能够大大降低建设的投入成本。5.2.2提高对城市消防通信指挥系统重要性的认识目前一些地方政府对建设城市消防通信指挥系统的重要程度认识不够，认为建设城市消防通信指挥系统的投入大，而实际作用小，使得在此方面的建设投入资金较少。所以我们消防部门要加大城市消防通信指挥系统重要性的宣传力度，给地方政府做相关的工作报告，及时汇报消防的发展情况，提高地方政府对消防的重视程度，尽可能多地得到地方政府的资金支持。5.2.3设计双模式车载终端系统，解决数据传输问题公众移动通信系统具有使用费用低廉、容量大、安全可靠性高、可实现跨区漫游等特点。集群通信在数据传输方面，信令接续速度快，响应时间短，非常适合需要快速响应的行业应用。鉴于公众移动通信系统和专业移动通信系统的优缺点采用双模式的体制，即无线通信平台采用双模式组网，将集群专网和移动公网相结合，发挥两网优势。在集群系统的覆盖范围内优先利用集群系统进行信息传递和语音通讯。在集群系统的覆盖区外，车载终端自动切换到GPRS网络，利用GPRS网络传输信息和进行通讯联系。双模式车载终端集成了集群车载台和GPRS终端，与车载通信控制单元通过485总线方式连接，共用GPS接收板、报警控制单元和车载显示终端，具备两种通讯系统的功能。终端根据自动检测的无线信号选择无线通道，当在集群系统的覆盖范围内优先使用专网通讯，在集群系统覆盖范围外，自动切换至GPRS网络通讯，如图4（GPRS通信模块接口单元主要处理GPRS系统的信令协议,实现GPRS系统的语音通讯和数据收发等功能；MDT车载显示终端用于接收、显示和储存中心下发的汉字信息；通讯控制单元CCU实现不同单元之间的通信控制和转换，以及在两种模式下的控制和转换；电源模块将汽车电瓶电源转换为5V电压为各个模块供电）图4双模终端示意图5.2.4培养相关专业人员GIS/GPS技术及计算机系统科技含量高，特别是软件开发和维护需要专业人员来完成。因此，消防部门要注意培养和引进通信、计算机等相关专业人才，充实消防队伍，改善消防部队的知识结构。要定期组织人员进行培训，使得系统使用人员能够熟练运用系统功能最大限度地发挥系统作用。6GIS/GPS在城市消防通信指挥系统应用的展望6.1将该系统开发为移动系统，装入各消防中队的首车在消防中队出警过程中，经常需要报警人员出来接车将消防队带到发生事故的地点，但有时当遇到报警人员并不是当事人打完119报警后就离开现场，无法出来接车或者中队在出警过程中无法与报警人员取得联系获得具体的位置；再者报警人员由于紧张说不清具体位置等情况时，消防中队只能根据指挥中心所描述的大概情况出动，有时不能快速准确地到达事故地点进行灭火救援。如果能将该系统开发为移动装备安装在消防中队出警时的首车上，在接到报警后指挥中心将相关情况发送到此车载系统上，在车辆行驶过程中能够根据案发地点和道路情况制定出最佳的行车路线，及时准确地到达事故现场，缩短行车时间，为灭火救援战斗赢得时间。同时减轻了指挥中心的工作压力，提高了工作效率。另一方面，该车载的GIS/GPS系统还可以作为一个GPS接收机，在每个作战消防队员上配置定位系统，不仅实现室外监控，而且最关键的是当消防队员在室内火场时，外界指挥仍能对消防队员进行必要的安全监控与作战指挥，从而更有利于在保障人民财产安全的同时，也保