专利名称：基于三维数字城市的消防应急处置方法
基于三维数字城市的消防应急处置方法
技术领域：
本发明涉及计算机技术领域，特别是涉及一种基于三维数字城市的消防应急处置 方法。
背景技术：
随着城市建设的发展，城市消防是保护国家、集体、个人财产和居民生命安全的一 项重要工作，在城市这一庞大的体系中，现有的消防技术已经不能满足需要，如何快速、直 观地获取信息成为城市消防所面临的难题之一。随着计算机技术和信息技术的飞速发展，基于传统的二维技术的消防应急处置方 法无法动态、真实地把握火灾现场的动态变化情况，造成消防人员的决策具有滞后性。
发明内容基于此，有必要提供一种可快速、直观地获取火灾现场信息的基于三维数字城市 的消防应急处置方法。一种基于三维数字城市的消防应急处置方法，包括三维数字城市虚拟场景建设 及重点监管建筑物内部结构建模，并集成管理生成基建数据库；建立消防数据库；收到报 警信号后根据所述基建数据库和所述消防数据库，分析现场信息；根据分析结果，生成并选 择最优消防预案。优选的，所述方法还包括根据所述消防预案及所述消防数据库提供历史灾情相 关信息以辅助决策。优选的，所述三维数字城市虚拟场景建设及重点监管建筑物内部结构建模，并集 成管理生成基建数据库包括基于地理信息系统、三维地理信息系统建设三维数字城市系 统；重点监管建筑物三维建模并集成管理；重点监管建筑物内部消防设施建模并集成管理。优选的，所述消防数据库包括空间数据库、综合数据库和消防基础设施数据库。优选的，所述空间数据库用于存储建筑物、道路和水体的属性信息数据。优选的，所述综合数据库用于存储历史灾情数据和消防重点监管建筑物数据，并 将两种数据关联起来。优选的，所述消防基础设施数据库用于存储消防器材、消防人员的名称、分布位
置、编号、数量属性信息。优选的，所述收到报警信号后根据所述基建数据库和所述消防数据库，分析现场 信息包括利用地理信息系统、三维地理信息系统进行三维数字城市系统及相关消防设施 和消防资源的属性信息查询；对起火建筑物、消防资源及消防设施进行空间定位，并在三维 数字城市系统中高亮显示；以火灾现场为中心做缓冲区分析；根据火灾定位提供的火灾发 生的位置信息，利用网络分析功能进行最优路径分析，计算救灾的最优路径，并在三维数字 城市系统将路径显示出来；根据基建数据库和所述消防数据库及火灾等级信息给出调派出警物资建议信息，同时嵌入城市安全监控网络视频，调用火灾现场的监控视频，实时为指挥 部提供灾害现场情况资料。 优选的，所述根据分析结果，生成并选择最优消防预案包括结合三维数字城市系 统及建筑物内部的三维模型，生成或选择应对消防预案；利用计算机模拟和虚拟仿真技术， 对火灾的扑救过程进行模拟仿真，得到最优消防预案。优选的，所述根据所述消防预案及所述消防数据库提供历史灾情相关信息以辅助 决策包括基于地理信息系统空间分析方法进行不同地区不同时间火灾发生的概率统计分 析；根据统计分析结果，给出优化消防资源布设的建议信息。上述基于三维数字城市的消防应急处置方法实现了消防应急处置工作的信息化 和数字化，保证了各种突发事件资源的有效管理和利用，为消防工作的统一指挥、协同作战 以及快速反应的能力的提高提供了科学、准确、快速和直观的技术手段。
图1为基于三维数字城市的消防应急处置方法的流程图。
具体实施方式图1示出了基于三维数字城市的消防应急处置方法的流程图，基于三维数字城市 的消防应急处置方法包括以下步骤步骤S100，三维数字城市虚拟场景建设及重点监管建筑物内部结构建模，并集成 管理生成基建数据库。基建数据库包括三维数字城市系统、重点监管建筑物三维模型和重点监管建筑物 内部模型。基于地理信息系统(Geographic Information System，简称GIS)、三维地理信息 系统(Tree-Dimensional GIS，简称3DGIS)建设的三维数字城市系统，包括三维数字化重 点监管的建筑物的道路、地上及地下的水管管线、水体、地形等。重点监管建筑物三维建模 并集成管理，对重点监管的建筑物分别建立三维模型。重点监管建筑物内部消防设施建模 并集成管理，包括建筑物的内部横纵方向各层的剖面图、尺寸、消防通道的布设、应急电源、 消防器材的分布等。步骤S120，建立消防数据库。消防数据库包括空间数据库、综合数据库和消防基础设施数据库。具体地，空间数 据库存储建筑物、道路和水体等的各种属性信息数据；综合数据库主要用于存储非空间型 数据，并按照国家数据库建设的有关规范标准体系整合现有数据，建立关系型数据库，即存 储历史灾情数据和消防重点监管建筑物数据等，并将两种数据关联起来；消防基础设施数 据库存储消防器材、消防人员的名称、分布位置、编号、数量等属性信息。步骤S140，收到报警信号后根据所述基建数据库和所述消防数据库，分析现场信 息。具体步骤包括(1)利用地理信息系统、三维地理信息系统技术进行三维数字城市系统 及相关消防设施和消防资源的属性信息查询，如重点监管建筑物的名称、高度、外部尺寸、 所属辖区、负责人等；(2)对起火建筑物、消防资源及所有的消防相关设施进行空间定位， 在三维数字城市系统中高亮显示，以实现火灾现场的定位；(3)以火灾现场为中心做缓冲 区分析，将火灾现场周边一定范围内的建筑物、消防基础设施等的分布信息在三维数字城市系统中高亮显示。(4)根据火灾定位提供的火灾发生的位置信息，利用网络分析功能进行 最优路径分析，计算救灾的最优路径，并在三维数字城市系统将路径显示出来；(5)根据基 建数据库和所述消防数据库及火灾等级信息给出调派出警物资建议信息，同时嵌入城市安 全监控网络视频，调用火灾现场的监控视频，实时为指挥部提供灾害现场情况资料。步骤S160，根据分析结果，生成并选择最优消防预案。利用计算机模拟和虚拟仿真 技术，基于三维数字城市系统对火灾的扑救过程进行模拟仿真。首先结合三维数字城市系 统及建筑物内部的三维模型，预设灾害情况，利用地理信息系统空间分析的结果，生成或选 择应对消防预案，然后利用计算机模拟和虚拟仿真技术，对火灾的扑救过程进行模拟仿真， 针对多种消防预案，通过比较现有的消防预案，最终得到最优消防预案。步骤S180，根据所述消防预案及所述消防数据库提供历史灾情相关信息以辅助决策。基于地理信息系统空间分析方法统计分析不同地区不同时间火灾发生的概率。同时也 可结合消防基础数据库分析不同地区不同时间火灾发生的概率，并以统计图的形式显示。 根据统计分析结果，给出优化消防资源布设的建议信息。参照最优消防预案并结合综合数 据库所提供的历史灾情相关信息，给出对现有的消防资源布设进行优化的建议信息。最优 消防预案及综合数据库所提供的历史灾情相关信息可以在出现紧急状况时为火灾的预防 预报提供依据，及时为指挥决策人员提供相关专业技术支持。上述基于三维数字城市的消防应急处置方法实现了消防应急处置工作的信息化 和数字化，保证了各种突发事件资源的有效管理和利用，为消防工作的统一指挥、协同作战 以及快速反应能力的提高提供了科学、准确、快速和直观的技术手段。基于三维数字城市的消防应急处置方法中地理信息系统、三维地理信息系统技术 将几何数据与属性数据完美的结合起来，把传统的数据库带入可视化空间为用户提供了清 晰而形象的图形界面，直观地显示火灾发生的地点及周边情况，迅速找到往火灾现场的最 佳路径，为消防人员争取更多宝贵的灭火时间，最大程度的减少人民生命财产损失。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保 护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
一种基于三维数字城市的消防应急处置方法，包括三维数字城市虚拟场景建设及重点监管建筑物内部结构建模，并集成管理生成基建数据库；建立消防数据库；收到报警信号后根据所述基建数据库和所述消防数据库，分析现场信息；根据分析结果，生成并选择最优消防预案。
2.根据权利要求1所述的基于三维数字城市的消防应急处置方法，其特征在于，还包括根据所述消防预案及所述消防数据库提供历史灾情相关信息以辅助决策。
3.根据权利要求1所述的基于三维数字城市的消防应急处置方法，其特征在于，所述 三维数字城市虚拟场景建设及重点监管建筑物内部结构建模，并集成管理生成基建数据库 包括基于地理信息系统、三维地理信息系统建设三维数字城市系统； 重点监管建筑物三维建模并集成管理； 重点监管建筑物内部消防设施建模并集成管理。
4.根据权利要求1所述的基于三维数字城市的消防应急处置方法，其特征在于，所述 消防数据库包括空间数据库、综合数据库和消防基础设施数据库。
5.根据权利要求4所述的基于三维数字城市的消防应急处置方法，其特征在于，所述 空间数据库用于存储建筑物、道路和水体的属性信息数据。
6.根据权利要求4所述的基于三维数字城市的消防应急处置方法，其特征在于，所述 综合数据库用于存储历史灾情数据和消防重点监管建筑物数据，并将两种数据关联起来。
7.根据权利要求4所述的基于三维数字城市的消防应急处置方法，其特征在于，所述 消防基础设施数据库用于存储消防器材、消防人员的名称、分布位置、编号、数量属性信息。
8.根据权利要求1所述的基于三维数字城市的消防应急处置方法，其特征在于，所述 收到报警信号后根据所述基建数据库和所述消防数据库，分析现场信息包括利用地理信息系统、三维地理信息系统进行三维数字城市系统及相关消防设施和消防 资源的属性信息查询；对起火建筑物、消防资源及消防设施进行空间定位，并在三维数字城市系统中高亮显示；以火灾现场为中心做缓冲区分析；根据火灾定位提供的火灾发生的位置信息，利用网络分析功能进行最优路径分析，计 算救灾的最优路径，并在三维数字城市系统将路径显示出来；根据基建数据库和所述消防数据库及火灾等级信息给出调派出警物资建议信息，同时 嵌入城市安全监控网络视频，调用火灾现场的监控视频，实时为指挥部提供灾害现场情况 资料。
9.根据权利要求1所述的基于三维数字城市的消防应急处置方法，其特征在于，所述 根据分析结果，生成并选择最优消防预案包括结合三维数字城市系统及建筑物内部的三维模型，生成或选择应对消防预案； 利用计算机模拟和虚拟仿真技术，对火灾的扑救过程进行模拟仿真，得到最优消防预案。
10.根据权利要求2所述的基于三维数字城市的消防应急处置方法，其特征在于，所述 根据所述消防预案及所述消防数据库提供历史灾情相关信息以辅助决策包括基于地理信息系统空间分析方法进行不同地区不同时间火灾发生的概率统计分析； 根据统计分析结果，给出优化消防资源布设的建议信息。
全文摘要
一种基于三维数字城市的消防应急处置方法，包括三维数字城市虚拟场景建设及重点监管建筑物内部结构建模，并集成管理生成基建数据库；建立消防数据库；收到报警信号后根据所述基建数据库和所述消防数据库，分析现场信息；根据分析结果，生成并选择最优消防预案。上述基于三维数字城市的消防应急处置方法结合地理信息系统、三维地理信息系统技术，实现了消防应急处置工作的信息化和数字化，保证了各种突发事件资源的有效管理和利用，为消防工作的统一指挥、协同作战以及快速反应的能力的提高提供了科学、准确、快速和直观的技术手段。
文档编号G06Q10/00GK101872446SQ20101019632
公开日2010年10月27日 申请日期2010年6月9日 优先权日2010年6月9日
发明者刘为, 胡金星 申请人:中国科学院深圳先进技术研究院