上海國際旅游度假區防汛指揮系統的設計與實現

王驍棟，錢國民

（上海市防汛信息中心，上海 200050）

0 引言

位于上海市浦東新區川沙鎮的上海國際旅游度假區（以下簡稱“度假區”）規劃總面積 24.7 km2，以上海迪士尼樂園項目為核心，首期在建的位于核心區的迪士尼樂園及配套區域占地 3.9 km2，擁有1.16 km2的主題樂園和約 0.39 km2的中心湖泊[1]，預計一期工程將于 2015 年建成。上海市政府為此專門成立了上海國際旅游度假區建設工程指揮部，全面負責迪士尼工程項目的建設管理。因此，本著工程安全生產第一的原則，從整個度假區的防汛保安要求考慮，同步建設度假區防汛應急指揮系統，與上海市防汛抗旱指揮辦公室（以下簡稱防汛辦）聯動，實現信息共享，決策調度，應急處置。目前，全市區縣防汛辦都早已建設有完善的防汛指揮系統，實現了防汛視頻會商，防汛指揮應用平臺和信息共享聯動。但在建設國際旅游度假區這樣的市政大型項目施工中還沒有使用專門的防汛應急指揮系統進行區域范圍的重點保障。

根據市防汛應急管理和預案的要求[2]，針對度假區工程建設中防汛工作的實際情況，設計 1 套靈活易用的防汛指揮系統，并通過防汛視頻會商移動分會場的建設并入全市防汛視頻會商平臺，以滿足對度假區防汛工作的行業管理和服務要求。

1 防汛指揮系統設計目標和任務

系統建設目標是為了保障施工期間，度假區在基礎建設中，能安全度汛，統一指揮管理，為值班管理人員提供及時有效的防汛相關的實時信息，接受市區防汛指揮部門的決策指揮，使施工建設過程更加安全、科學、合理。目前已建設完成度假區防汛信息系統應用平臺、防汛視頻會商系統（移動分會場），以及配套的廣域網專線、基礎 IT 設施設備集成，接入和整合了市水務數據中心有關浦東新區和全市防汛保安的實時類、基礎類信息，為度假區管理、值班和施工人員提供必要的監測和管理手段。

在度假區部分防汛設施（指揮室、度假區排水系統等）建成后，結合度假區的實際情況，還將進一步拓展應用，包括接入泵站運行工況，遠程自控，度假區水位、雨量監測，工地視頻監控，辦公協同 OA 系統信息對接等。

2 防汛指揮系統組成和總體框架

度假區防汛信息系統目前階段主要完成的建設內容包括：防汛專線網絡（SDH 2M 數字電路1 條）、防汛視頻會商系統（移動分會場）、度假區防汛信息系統應用平臺等。系統整體架構自下而上可分 4 個層次：采集層、基礎設施層、數據層、應用層，整體框架如圖 1 所示。

由于度假區的采集監測站還處于建設中，為此先將市防汛信息中心在浦東新區川沙鎮周邊的水雨情監測站作為防汛指揮系統中實時監測信息的主要來源。本信息系統的建設從基礎設施層、數據層、應用層進行集成開發，靈活部署應用，實現了度假區防汛信息系統的綜合管理功能。

3 防汛指揮系統功能設計和實現

3.1 防汛排澇監測信息采集整合

由于整個度假區位處浦東新區川沙鎮，利用度假區周邊的水情、雨情、水閘泵站等防汛基礎設施，因而，防汛指揮系統建設中充分集成整合了已有的防汛基礎設施實時監測信息，主要包括周邊的水情和雨量監測站，具體監測站點如表1 和 2 所示。

同時，防汛指揮系統為度假區內新建的防汛雨污水泵站等排澇設施的監測監控預留了信息接口，統一在地理信息系統平臺中集成管理和監測。2013年底，度假區內初步建成了北塊、西塊雨水泵站及相應的附屬設施，將直接對整個度假區防洪排澇、安全運行起到重要保障作用。

3.2 防汛專線網絡和硬件系統集成

圖1 系統整體結構圖

表1 水情實時監測站點表

表2 雨量實時監測站點表

為保證防汛業務的安全性、可靠性，建設了連接上海市防汛信息中心的 SDH 光纖專線，帶寬為2 Mbit/s，根據市防汛部門的統一規范分配了指定的獨立網段，通過聯網配置，實現了度假區與市防汛信息中心 2 地專網的互聯互通，物理層上統一融合，為信息共享訪問、數據交換使用、防汛視頻會商應用提供了基礎保證。其它新購置的網絡與服務器設備也進行了整體集成、安裝、部署、配置調試，實現了本地和遠程的一體化運維管理。

3.3 防汛視頻會商系統

在度假區建設工程指揮部建設了防汛視頻會商移動分會場，整合接入到全市防汛視頻會商系統平臺中。防汛指揮系統的視頻會議設備采用目前符合市防汛分會場要求的高清視頻終端，整體安置在 1 套移動推車上，投屏輸出到安置在移動推車上的高清LED 液晶電視，實現會商決策。只要接入指定分配的局域網絡，在度假區內任意會議室使用移動推車都能即時召開應急視頻會商，滿足了高質量、高清晰、靈活易用、快速響應的業務需求。度假區分會場接受市防汛辦主會場的視音頻切換，能支持雙流播放，接受主會場的統一管理、調用分配。

3.4 防汛信息系統應用

防汛信息系統主要整合已有的度假區基礎資料，接入來自市防汛信息中心的相關實時監測信息，實現基于 WebGIS 地理信息系統平臺的集成應用和管理功能[3]。系統界面設計風格統一，保證界面文字、顏色、圖案等的一致性，操作上簡潔實用，符合用戶工作習慣。主要功能模塊如下：

1）水情實時監測。在地圖上集成顯示度假區及周邊的水情站點及實時監測信息，按水情數據的行業標準規范轉換和查詢[4]，主要包括站點基礎信息、水位實時監測信息、水位過程線的查詢和統計等。

2）雨情實時監測。地圖上集成顯示度假區及周邊的雨情站點及實時監測信息，按行業標準規范轉換和查詢，主要包括站點基礎信息、雨量站點實時監測信息、雨量棒圖的統計查詢等。

3）泵站運行監測。地圖上集成顯示度假區內及周邊的防汛雨水、污水泵站的運行工況信息，包括泵機啟閉狀態、水泵數量、裝機容量、裝機功率等[5]，結合 GIS 地圖動態上圖，集成顯示。

4）天氣預報。對來自上海市中心氣象臺的短時天氣預報（每 3 h）、當天、1 周和 1 旬的天氣預報信息進行分類報告。有利于度假區防汛預警預案工作的提前準備和落實，也方便管理、工作人員實時掌握度假區天氣情況，做好各項安全施工安排。

5）衛星云圖。提供上海、香港和臺灣的實時衛星云圖信息，并按每小時的時間順序動態循環播放。

6）臺風路徑。提供調用市防汛信息中心的臺風路徑系統的接口，主要實現當前臺風信息提示，地圖路徑顯示，預測走向，臺風位置點的詳細信息（時間，風速，風向，7 和 10 級風圈），相似路徑分析，歷史臺風信息查詢，衛星云圖疊加顯示等功能。

7）短信平臺。通過共享市短信平臺應用，為度假區工程項目組領導和工作人員建立獨立的短信發送群組，短信組中可以分成不同的角色類別，包括領導、項目經理，以及工作、施工人員等，功能包括發送防汛信息，發送會議、緊急通知，修改通訊錄等。

8）度假區地圖制作和標注。根據度假區工作人員提供的資料，繪制了整個度假區的矢量地圖，并與上海市區的基礎地圖進行配準，采用上海城建坐標，使用基礎地圖的投影參考文件，與基礎底圖進行了有效疊加[6]。能夠顯示度假區及周邊（暫定 20 km）范圍內的基礎數字地形圖、衛星和航空遙感影像，顯示水系分布情況及詳細屬性信息，以及周邊的各級道路及邊線、綠化、居民房屋、重要位置點等。結合實時信息，進行綜合展示。度假區基礎圖制作如圖 2 所示。

圖2 度假區核心區基礎地圖制作

在 GIS 基礎地圖上，還可實現地圖上的多點、多線段和對邊線等標注功能，使用橡皮擦工具可進行擦除重繪。

9）防汛信息共享管理。防汛指揮系統的信息共享管理在系統層面對登錄用戶實現權限統一管理，能根據用戶需求設置各項菜單權限。在數據應用層面通過讀取和發布數據服務的方式，與市防汛信息中心數據中心聯動，實現防汛信息的實時共享。開發了讀取 Web Service[7]的代理程序，通過 GET 請求方式讀取 JSON 格式的數據，為信息共享應用提供了數據支撐。訪問數據服務時，須經過系統身份驗證，具有訪問權限的用戶可獲得相應的數據服務，結合WebGIS 技術，展現到 Web 地圖上。實時數據服務發布如表3 所示。

表3 數據服務發布描述

調用返回的數據采用 JSON 格式，如實時水位數據描述如下：

[{"DATASOURCE":"市水文總站", "DATETIME":"2012年1月11日 8:05","DISTRICT":"浦東新區","LA B_LEVEL":2,"OBJECTID":28,"STATIONID":"SW001805","STATIONNAME":"新場

" , " WATERDEPART" : "浦東片

", " XP": 6, "XX": 16081.28006837, "YP":-18,"YY": -21818.66005549,"ALERTWATERLEVEL":3.3,"MAXWATERLEVELTIME":"2012年8月7日0:00","OUTWATER":2.66,"RIVERNAME":"惠新港","RIVERTYPE":1}].

4 結語

上海國際旅游度假區防汛指揮系統一期已經建設完成，投入運行使用至今已近 2 年。在上海市遭受 1211 ?？?、1217 杰拉華等臺風影響期間，該系統為度假區防汛工作提供了科學指導和指揮決策，使度假區防汛減災能力大大提升，平安度汛。系統提供的移動視頻會商功能，使用靈活，替代了傳統的會議方式，為市區和浦東新區防汛指揮部辦公室的指揮決策提供了快捷高效的手段。因此，信息化技術的應用為市政大型工程建設中的防汛安全問題提供了良好的輔助支撐手段。后期，還將完善擴充系統基礎數據，如周邊的河道、水閘等，優化實時監測數據的顯示和分析等，為度假區防汛指揮工作提供更全面專業的決策信息。

[1]上海市人民政府關于同意《上海國際旅游度假區結構規劃》的批復[EB/OL]. [2014-01-20].http://district.ce.cn/zt/zlk/wj/201312/16/t20131216_1928199. shtml, 2013.12.

[2]上海市防汛指揮部辦公室. 上海市防汛手冊[M]. 上海：上?？茖W普及出版社，2008: 85-90.

[3]鄭曉陽，胡傳廉，李佼，等.“一張圖”水務信息整合共享實踐[J]. 上海城市發展，2011 (增刊 1): 327-333.

[4]中華人民共和國水利部. SL323-2011 實時雨水情數據庫表結構與標識符標準[M]. 北京：中國水利水電出版社，2011: 1-2.

[5]黃常斌. 城市防洪排澇標準探討[J]. 水利科技，2009 (4):60-61.

[6]陳秀芳. 淺議地理信息系統與空間數據庫建設[J]. 勘察科學技術，2007 (2): 46-50.

[7]謝飛. 基于 WebService 的分布式 WebGIS 系統的研究與實現[D]. 沈陽：東北大學，2006: 15-17.