民防综合态势图系统设计与实现

摘 要 随着计算机网络技术的发展，为更好地获取信息优势，实现扁平化民防联合指挥作战，需要建立民防综合态势图系统。该系统通过信息汇集融合、态势综合处理、态势分发共享和综合态势显示，在各级民防指挥人员、指挥机关和专业队伍之间，共享、显示各类情报数据和各级指挥人员的指挥意图，以实现态势的感知。本文介绍了民防综合态势图系统的总体设计，阐述了系统的主要功能、采用的关键技术以及系统的实现手段。
　　【关键词】民防 综合态势图 信息汇集融合 态势感知
　　1 引言
　　进入新世纪以来，以信息技术为核心的高新技术群的蓬勃兴起及其广泛应用，正逐步将人类社会由工业时代推向信息时代，社会的各个领域都在发生前所未有的变化。在民防领域，随着计算机技术、通信技术以及导航定位技术的迅猛发展和广泛应用，未来民防指挥的形态将发生根本性的改变。在信息的共享和主导下，各种指挥作战力量单方行动能力下降，从协同性规模组合向网络化功能融合集中指挥作战转变。基于此背景，结合民防的实际需要，本文设计了城市民防综合态势图系统，主要任务是根据接收到的态势信息并综合融合已有地理空间情报信息，生成一组民防综合态势图，为指挥人员提供各种信息服务。
　　本文的研究目的是基于电子地图，搭建一个民防综合态势图系统，并在省、市级和区县级民防指挥人员间传达应急区域内相关的态势信息。在民防指挥过程中，省级、市级和区县级民防指挥人员都可以使用该系统，指挥人员可以根据自已权限对民防综合态势图进行处理，并且通过网络进行信息互动，不同级别的指挥人员可根据自己权限查看所在地域相关的态势信息，从而为各级指挥人员提供能够直观理解民防指挥现场情况及有关应急资源状态的综合态势，达到态势共享感知，理解上级意图，协同指挥决策。
　　2 系统架构设计
　　民防综合态势图系统是民防空间态势感知和共享的处理平台，其根本目的是使各级指挥人员能够共享全面的综合态势信息，理解上级的指挥作战意图，实现联合和同步指挥作战。
　　2.1 系统组成和网络结构
　　系统网络结构如图1所示。服务器类型包括信息接收处理服务器、综合态势数据库服务器和情报数据库服务器，按级别分为省级、市级和区县级，本文设计的是省市两级，省市两级都装有民防综合态势图系统。各级指挥所都建有各自的局域网，各局域网通过以太网口接入民防信息传输广域网，可以保证各级民防综合态势图系统之间的消息发送畅通，同时也能满足即时数据的传输需求，实现态势共享。
　　省级民防综合态势图系统和市级民防综合态势图系统的技术体系结构是一致的。省级民防综合态势图系统和市级民防综合态势图系统的不同在于系统显示和指挥人员操作的业务数据内容不同：省级指挥人员可浏览全省态势图信息，并对全省态势图进行动态修正；市级民防综合态势图系统侧重显示的是本市和周边的态势信息，只能对本市态势图进行标绘和修改。省市系统之间通过消息传输，分发共享态势。
　　2.2 系统逻辑结构
　　民防综合态势图系统体系结构如图2所示，从逻辑上可分为三个层次：应用层，基础服务层、数据层。
　　2.2.1 数据层
　　数据层实现基础地理信息、人防各类要素信息和综合态势有序存储管理，为系统运行提供数据支撑。数据层包括基础地理信息、情报数据库、综合态势数据库。
　　基础地理信息反应了地理环境现状，包含矢量数据和航拍影像数据。矢量数据要素包括道路、河流、建筑物、行政区划以及一些兴趣点等。
　　情报数据库存储的是接入的情报数据源，包含气象水文、敌空情、我情、灾情等。
　　综合态势数据库存储的是指挥人员根据战场环境和作战意图，整编生成的态势图。
　　数据的内容包含图形、图像、文本等多种类型，既有静态的、也有动态的，既有长期的基础数据，也有临时数据。
　　2.2.2 基础服务层
　　基础服务层的建设目标是在系统运行承载平台上，提供应用软件运行和集成的框架，降低上层应用的耦合性；提供流程控制服务和数据交换服务的通用支撑服务组件，以支持流程运行以及与外围应用系统数据交换的需求。
　　服务层包括地理信息服务、消息传输服务、态势图形服务、流媒体服务和空间分析服务，通过服务总线为综合应用层的各类应用系统提供服务。
　　2.2.3 应用层
　　应用层为直接面向用户需求，由实现前台应用和后台管理的各类业务组件组成。这些业务组件完成业务处理逻辑。主要由以下几个模块组成：信息接收汇集模块、态势综合处理模块、综合态势显示模块、态势分发共享模块以及系统管理模块等。
　　3 业务功能设计
　　民防综合态势图系统的主要业务功能有信息接收汇集、态势综合处理、综合态势显示、态势分发共享及系统管理。系统业务功能流程及各模块间的关系如图3所示。
　　3.1 信息接收汇集
　　信息接收汇集功能主要包括将各种外部信息源按照报文、流媒体及人工采集方式接入系统，经报文解析、信息分类、属性融合等相应处理后存入内存或情报数据库。系统在安全访问控制的支持下，具备统一的态势信息源汇集集成机制，接入实时情报、其它系统分发情报和静态情报信息。包括接入处理监控视频等流媒体信息、态势报文信息、现场环境信息以及指挥指令等。传输方式可采用TCP、UDP、组播等形式。本系统主要采用UDP协议，接收到的数据根据传输约定解码后，提取出需要的信息，进行存储和管理。源于实时性的要求，实时情报信息在后台服务器接收主要采用插件的方式完成。静态信息通过前台界面人工录入方式存入数据库。
　　3.2 态势综合处理
　　态势综合处理实现指挥作业人员根据作战态势情况进行分析、判断，标绘作战意图、调用相应资源，生成综合态势信息，并输出结果。
　　态势综合处理提供情况采集、态势整编、态势存储与加载、信息关联查询功能。情况采集功能实现实体的增加和删改等；态势整编使指挥人员根据现场环境，调出关联情报信息和态势标绘工具，整编态势图层，生成信息准确的、重点突出的综合态势图；态势存储与加载将综合态势信息无损地保存入库、导出成态势专有格式文件，也能加载已制作好的态势格式的综合态势图，该文件是态势报文的基础；信息关联查询可查询实体关联情况及事件关联情况查询。