城市公共安全规划数据库设计探讨

摘要：城市公共安全规划过程需要收集大量有关城市的基础信息、安全信息和地理信息，这些信息不仅数量大，而且信息之间有着错综复杂的联系。为了便于数据的管理、共享和扩充，利用数据库技术对其进行管理。本文着重阐述了城市公共安全规划数据库的设计方法和数据库的内容设置。
关键词：安全管理工程；城市；公共安全；规划；数据库

1  城市公共安全规划及其信息管理
    城市公共安全不同于工业生产安全与职业安全。城市工业危险源、城市公共场所、城市公共基础设施、城市自然灾害、城市道路交通等对城市经济和社会发展带来风险，这些风险存在于人们生产、生活、生存范围的各个方面，包括衣、食、住、行、休闲娱乐等各个领域及环节。若城市公共安全作为一个系统，它的风险，由于人群的聚集而被放大；由于系统的脆弱性而易受破坏；由于系统的社会敏感性而被激化及猝变。
    城市规划的主要任务是综合研究和确定城市性质、规模和空间发展状态，统筹安排城市各项建设用地，合理配置城市各项基础设施，处理好远期发展与近期建设的关系，指导城市合理发展。城市公共安全规划目标符合城市规划总体目标的需要，与城市规划目标综合平衡。城市公共安全规划主要从保护人的安全出发，是一种更详细的经济和社会发展规划，着重于风险控制和风险减缓设施建设等内容。
    城市公共安全规划的研究对象包括以下几个方面。
    1)城市危险源：主要对象为有毒有害、易然易爆的物质和能量及其工业设备、设施、场所。
    2)城市自然灾害：始终严重威胁城市安全的地震、洪涝等，
    3)城市重要机构及场所：政府机构、城市生命线控制机构、教育机构、医疗卫生机构、文物保护单位等；人群高度聚集、流动性大的场所，如影剧院、体育场馆、车站、码头、商务中心、超市和商场等。
    4)城市公共基础设施：城市生命线中的水、电、气、热、交通、通讯设施和信息网络系统以及地铁、轻轨等设施。
 　 5)城市应急救援力量：消防、公安、交警、医院、应急机构、防疫、劳动、环境等应急救援方面的人力。
 　 6)城市应急救援设备设施：消火栓、消防水池、堤坝等设施；消防车、水炮、防护器材、侦检器材、破拆器材、运输器材等设备。
2  安全规划数据库需求分析
2．1  安全规划数据库的作用
    城市公共安全规划数据库是用于组织和存储城市公共安全规划、城市安全管理和决策所涉及的相关信息，由基础信息、安全信息和地理信息三者构成的综合数据库。城市公共安全规划数据库能够为城市公共安全规划、城市安全管理和决策提供丰富的信息支持。
2．2  安全规划数据库的用户及其需求
    城市公共安全规划数据库的用户分为3类：即城市重大危险源管理用户、城市重大事故应急决策指挥用户和城市公共安全规划用户。
    1)城市重大危险源管理用户的需求
    a)重大危险源自身信息，包括重大危险源的类型、危害形式、危险物质种类和数量等信息；
    b)重大危险源周边信息，包括周边人口、重要防护目标、道路、其他重大危险源等信息；
    c)危险物品信息，包括危险物品的理化特性应急处理措施、急救措施等信息。
    2)城市重大事故应急决策指挥用户的需求危险特性、
    a)事故发生场所信息，包括事故场所的位置、危险致因物的种类和数量等信息；
    b)事故场所周边信息，包括周边人口、重要防护目标、道路、财产、重大危险源等信息；
    c)应急救援力量信息，包括消防、公安、交警、医院、劳动部门、环保部门、急救部门、卫生部门、应急负责部门、应急救援专家、水电煤气管理部门等力量的信息；
    d)应急救援设备、器材、物资信息，包括消火栓、消防水源、灭火设备、防护设备、堵漏设备、侦检设备、破拆设备、运输设备、通信器材、砂石、木柴等信息；
    e)气象信息，包括气温、风速、风向、雨雪、湿度等气象信息；
    f)以往同类事故相关情况。
    3)城市公共安全规划用户的需求
    a)危险源信息，包括危险源的类型、危害形式、危险物质种类和数量、危害范围等信息；
    b)防护保卫目标信息；
    c)土地信息，包括土地的用途、等级、价格等信息；
    d)人口分布信息，包括人口的数量、结构等信息；
    e)交通信息；
    f)安全距离信息；
    g)相关法律法规信息。
3  数据库设计
3．1  数据库总体结构设计
    1)原则：组织合理、结构清晰、冗余度低、便于操作、易于维护、可扩充性良好。
    2)目标：为城市公共安全信息的储存和管理提供系统依托；为城市公共安全计算机管理、决策系列软件的开发提供良好的数据支持。
    3)研究方法与方案：使用改进后的新奥尔良(New  Orleans)方法进行设计。
    4)数据模型的选择：数据模型选择关系模型，数据库管理系统(DBMS)选择网络数据库：SQLServer 2000，地理信息采用SuperMap 3．1的数据库引擎与SQL Server 2000进行连接。
    数据库总体结构见图1。

   

3．2  基础信息数据库设计
    基础信息数据库用于组织和存储自身既无危险性也无安全需要的对象的属性信息，此类对象为城市公共安全规划、城市安全管理和决策提供支持和参照，此类对象如果有地理信息属性，则存储于地理信息数据库中。基础信息数据库由以下子数据库组成。
    1)气象数据库：用于存储有关城市气象数据，可为事故后果计算及安全规划提供气象信息。
    2)洪水数据库：用于存储有关城市洪水灾害数据,可为洪水灾害的预测与控制提供参考信息。
    3)地震数据库：用于存储有关城市地震灾害数据,可为地震灾害的预测与预防提供参考信息。
    4)道路数据库：用于存储有关城市的道路分布及道路状况数据，可为事故应急救援及安全规划提供道路信息。本数据库中的对象拥有地理信息，储存于地理信息数据库。
    5)危险物品数据库：用于存储各类危险物品性质数据，可为安全规划、事故模拟、事故后果计算、危险源管理提供信息。
    6)安全距离数据库：用于存储有关城市中场所或环境之间的安全距离数据，此类数据来源于国家有关技术标准，可为安全规划中的建设选址提供参考信息。
    7)法律法规数据库：用于存储有关城市安全、城市规划和劳动安全健康方面的法律法规，可为安全规划提供法律方面的信息。
    8)标准应急设备器材数据库：用于存储标准应急设备、器材的技术参数、性能、用途等数据，可为安全规划提供应急救援方面的信息。
    9)标准消防站数据库：用于存储标准消防站配置数据，可为消防规划和消防站建设提供参考信息。
3．3  安全信息数据库设计
    安全信息数据库用于组织和存储自身存在危险性或有安全需要的对象的属性信息，此类对象是城市公共安全规划、城市安全管理和决策等过程所关心的主要对象，此类对象如果有地理信息属性，则存储于地理信息数据库中。安全信息数据库由以下子数据库组成。
    1)危险源数据库：用于储存危险源信息。
    a)危险源所属单位数据库；b)生产场所数据库；c)单元数据库；d)单元危险物质数据库；e)罐区数据库；f)贮罐数据库；g)库区数据库；h)库房数据库;i)库房内危险物质数据库;j)危险房屋数据库；k)压力容器数据库；l)压力管道数据库；m)锅炉数据库；n)射线或放射性数据库。
    2)防护和保卫目标数据库：用于存储城市重要机构及场所的信息。
    a)一般防护目标数据库；b)重点防护目标数据库。
    3)应急救援数据库：用于存储城市应急救援力量和应急救援设备设施的信息。
    a)警力110数据库；b)辖区110地域数据库；c)警力119数据库；d)辖区119地域数据库：e)警力122数据库；f)辖区122地域数据库；g)辖区122路段数据库；h)医院数据库;i)应急机构数据库；j)应急专家数据库；k)消火栓数据库；1)应急设备器材物资数据库。
    4)应急预案数据库：用于存储城市应急预案数据。
    5)事故记录数据库：用于存储城市所发生的各类事故数据。
3．4  地理信息数据库设计
    地理信息数据库用于组织和存储城市公共安全规划、城市安全管理和决策所涉及的对象的地理位置、地理分布和尺寸信息，此类对象又可以分为3类：与基础信息数据库相关联的对象、与安全信息数据库相关联的对象、只有地理信息的对象。地理信息数据库由10个图层(一组用于存储地理信息的数据表)组成。
    1)基础地理信息图层：用于描述城市的基本面貌。
    2)道路图层：用于存储城市的路段信息，类型为线图层。
    3)危险源图层：用于描述城市危险源的位置、形状、组成等信息，图层类型为面图层。
    4)重点防护和保卫目标图层：用于描述重点防护和保卫目标信息，图层类型为面图层。
    5)一般防护和保卫目标图层：用于描述一般防护和保卫目标信息，图层类型为点图层。
    6)应急救援力量图层：用于描述城市应急救援力量的分布情况，图层类型为点图层。
    7)应急救援力量辖区图层：用于描述城市应急救援力量的分布情况，图层类型为面图层。
    8)消火栓图层：用于描述城市消火栓分布情况，图层类型为点图层。
    9)安全规划分区图层：用于描述城市安全规划分区情况，图层类型为点图层。
    10)事故地点图层：用于描述城市中事故发生地点的信息，图层类型为点图层。
4 结语
    在国家“十五”科技攻关项目《城市公共安全规划与应急预案编制及其关键技术研究》(200lBA803B01)过程中，利用上述数据库设计方法和技术，开发了《城市安全地理信息系统》(CSGIS 2003)软件。本文介绍的城市公共安全规划数据库的设计方法和数据库的内容设置，经过适当调整就可以应用于城市的各类安全信息管理。(摘自：《安全与环境学报》2004.3)