三维数字城市消防信息系统设计和实现

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1、摘要三维数字城市消防信息系统的设计与实现地图学与地理信息系统专业硕士研究生张敏指导教师周廷刚教授最近几年，频发的城市火灾已经严重威胁公众安全和社会发展，其突发性强、破坏力大，往往对国民生命和财产造成极大损失，及时、科学地进行火灾扑救对城市火灾救援具有十分重要的意义。随着3S技术、计算机技术的快速发展，消防地理信息系统逐渐成为消防部门进行灾情信息收集、获取以及分析的辅助工具，三维可视化技术与消防信息系统的融合更成为研究的热点．根据城市火灾消防的特点，本文以“系统总体设计一系统关键技术研究一系统主要功能实现”为主线，从三维数字城市可视化、消防资源管理

2、以及消防应急服务出发，通过虚拟现实技术、G珞技术与消防资源的有效集成，建立了三维数字消防信息系统。根据三维数字城市消防信息系统建设目标，本文完成了系统平台的总体设计、关键技术研究和功能实现，主要包括以下几个方面的内容．(1)本系统采用饼程序设计语言，基于NETFr柚删orI【3．5和Skylinc5．1．3开发平台，运用SQLSeⅣer2008数据库进行数据管理与分析。系统总体设计采用C／S模式的三层体系架构，实现表示层、业务层和数据访问层的三层分离，业务层包括应用层和组件层。系统功能由三大子系统组成，分别是地图操作子系统、消防资源管理子系统、消

3、防应急服务子系统。地图操作子系统包括地图基本操作、地图测量，场景标记等功能模块；消防资源管理负责消防相关资源的查询、更新和维护；消防应急服务包括火灾蔓延、车辆调度以及建筑内部查看等空间分析功能。(2)本文对系统的三维数字城市建模、火灾蔓延分析、最优路径模型进行了关键技术分析与研究。构建三维数字城市过程中，将三维模型进行LOD(kvel0fDc伽1)技术优化以及流模式加载、对模型的纹理映射进行优化处理，明显提高三维数据的显示效率，改善用户的浏览体验。在考虑城市火灾蔓延特点的基础上，将蔓延过程分为单体建筑内部蔓延平¨建筑间的火灾蔓延两个过程。充分考虑

4、了风速、风向、建筑材料的可燃性等主要因素，模拟事发地点的火灾蔓延趋势。对于最优路径模型的研究，本系统运用模糊理论工具将影响路网权值的因素进行综合评价，获得的路网权值是多方面冈素影响结果，避免了传统静态权值算法考虑因素单一、计算合理性差等问题，最后运用Dijks妇算法实现最优路径选取。(3)本文对三维数字城市消防信息系统主要功能进行了详细阐述，包括基本地图操作、两南大学硕十学位论文消防资源的维护与更新、消防应急服务等功能。通过模拟测试，本系统基本上实现了设计目标，具备了基于三维数字城市的消防应急功能，验证了本系统的可行性。但是，由于系统本身的复杂性

5、和现有技术力量的限制，在三维可视化与空间分析的融合方面、消防决策分析模型的设计方面存在不足，需要在实际应用中不断完善与优化。关键词：三维数字城市城市消防GIS辅助决策SkyhneⅡABSTR^CTDesignandImplementof3DDigitalCityFireProtectionInfomationSystemMajor：cartographyandgeographicinf．0nnationsystemSupervisor：Prof．ZhouTing-gangAutllor：ZhangMinABSTRACTh∞ccntyc艄。缸quc

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