[發(fā)明專利]一種基于GIS的城市消防栓管理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810246611.2
• 申請(qǐng)日: 2018-03-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108564258B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張貴軍;魏遙;王柳靜;陳安;周曉根;夏奧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q50/26;G06Q50/06
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務(wù)所有限公司 33241
• 代理人: 王利強(qiáng)

1.一種基于GIS的城市消防栓管理方法，其特征在于：所述城市消防栓管理方法包括以下步驟：

A1、獲取城市的高程數(shù)據(jù)H、供水管網(wǎng)數(shù)據(jù)W、地段人口密度P、消防栓點(diǎn)的位置信息S＝{s₁,s₂,…,s_i,…,s_n}以及消防站位置信息X＝{x₁,x₂,…,x_j,…,x_s}，其中s_i表示第i個(gè)消防栓點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息，i∈{1,2,…,n}，n代表消防栓點(diǎn)的總數(shù)量；x_j表示第j個(gè)消防站的信息，s表示消防站的總數(shù)量；

A2、定義不同范圍內(nèi)的高程數(shù)據(jù)，記為H＝{h_a}，h_a表示不同范圍內(nèi)高程數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的數(shù)值，h_a的值越大代表該位置的海拔越高，同理供水管網(wǎng)數(shù)據(jù)W以及地段人口密度P則定義成為W＝{w_b}和P＝{p_b}，w_b代表供水管網(wǎng)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的數(shù)值，w_b的值越大代表該位置供水管網(wǎng)越密集，p_b代表不同范圍的地段人口密度對(duì)應(yīng)的數(shù)值，p_b的值越大代表該地點(diǎn)的人口越大，定義消防站j到消防栓點(diǎn)i之間的距離m_ji，則得到一組距離組M＝{m_1s,m_2s,…,m_ji,…,m_n2,m_n1}；

A3、將H、W、P按照權(quán)重計(jì)算得到新的參考值，記為C_d，參考值C_d表示以d點(diǎn)為圓心，半徑長(zhǎng)度為r的圓中消防栓的可利用程度，因此將消防站j到消防栓點(diǎn)i的路徑分成一組由參考值組成的集合按照公式(1)計(jì)算，

其中表示消防站j到消防栓點(diǎn)i的總路徑第t組參考值，ω_h、ω_w、ω_p表示對(duì)應(yīng)的權(quán)重，ω_h表示高程情況對(duì)參考值影響，ω_w表示供水管網(wǎng)情況對(duì)參考值影響，ω_p表示地段人口密度對(duì)參考值影響，且ω_h+ω_w+ω_p＝1，0≤ω_h≤1，0≤ω_w≤1，0≤ω_p≤1；

A4、對(duì)集合中的參考值求平均值再通過(guò)平均值求得方差值表示消防站j到消防栓點(diǎn)i的難易程度，求取的平方根通過(guò)計(jì)算m_ji跟s_i的乘積與的商來(lái)得到N^ji即消防站j到消防栓點(diǎn)i的綜合性，如公式(2)所示，

A5、通過(guò)分析不同消防栓點(diǎn)的綜合可達(dá)性的大小，來(lái)判斷哪些消防栓點(diǎn)需要撤回，哪些消防栓點(diǎn)需要進(jìn)行維護(hù)，以及哪些消防栓點(diǎn)需要重新設(shè)置，消防栓點(diǎn)的綜合可達(dá)性越大則表明該消防栓點(diǎn)越重要，需要對(duì)其進(jìn)行維護(hù)；

A6、將包含城市的高程數(shù)據(jù)、供水管網(wǎng)數(shù)據(jù)、地段人口密度、消防栓點(diǎn)的位置信息以及消防站信息導(dǎo)入到ArcGIS的客戶端軟件ArcGIS Pro中；

A7、對(duì)高程數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，因?yàn)樯降氐钠露葘?duì)消防車(chē)的可達(dá)性有影響，所以首先要?jiǎng)?chuàng)建數(shù)據(jù)集，坡度、坡向?qū)儆谝浑A地形因子，在ArcGIS Pro中的Spatial Analyst Tools下拉表框選擇Surface Analysis并單擊slope，對(duì)高程數(shù)據(jù)進(jìn)行坡度提取與處理，生成坡度圖；

A8、對(duì)供水管網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，在ArcGIS Pro中的Spatial Analyst Tools下拉表框選擇Network Analysis并單擊create network，供水管網(wǎng)的分布也會(huì)影響消防栓的使用效率，通過(guò)對(duì)供水管網(wǎng)數(shù)據(jù)的分析和處理得到供水管網(wǎng)的分布情況；

A9、對(duì)地段人口密度進(jìn)行處理，地段人口密度的大小對(duì)消防栓的利用程度和利用效率有著較大的影響，因此通過(guò)對(duì)地段人口密度的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，創(chuàng)建地段人口密度的數(shù)據(jù)集，在ArcGIS Pro中的SpatialAnalyst Tools下拉表框選擇density，對(duì)人口密度進(jìn)行處理，生成人口密度圖；

A10、根據(jù)高程坡度情況、供水管網(wǎng)的分布情況以及地段人口密度情況設(shè)置權(quán)重，即步驟A3的實(shí)現(xiàn)，通過(guò)ArcGIS Pro中的Spatial Analyst Tools來(lái)實(shí)現(xiàn)并且生成最終的成本數(shù)據(jù)集；

A11、將成本數(shù)據(jù)集重新導(dǎo)入到ArcGIS Pro中，加入A4中的方法，最終創(chuàng)建用于對(duì)消防栓點(diǎn)進(jìn)行分類的網(wǎng)絡(luò)分析模型，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分析模型分析出需要撤回的消防栓點(diǎn)，需要維護(hù)的消防栓點(diǎn)以及需要增加的消防栓點(diǎn)。