基于GIS的城市核生化信息库和应对核生化事故应急救援系统的制作方法

基于gis的城市核生化信息库和应对核生化事故应急救援系统
技术领域
1.本发明涉及核生化安全技术领域，具体为一种基于gis的城市核生化信息库和应对核生 化事故应急救援系统。


背景技术：

2.gis(地理信息系统，geographic information system)是近年来迅速发展起来的地理学研究 新技术。它是空间信息存贮、检索、分析、处理、显示和利用的计算机综合应用技术系统， 是在信息时代中计算机技术发展的产物。它建立在地理空间数据库基础上，采用地理摸索分 析方法，集遥感应用、数据统计分析、地学专家分析和计算机制图为一体，具有采集、管理、 分析和输出地理空间信息的能力，可以产出高层次地理信息。它还能快速、精确、综合地对 复杂的地理系统进行空间定位和过程的动态分析。
3.由于社会需求的牵引和技术发展的推动，国内外在工业安全生产、事故应急等领域对gis 系统的应用逐渐成熟，尤其是从传统gis发展为sdss后，不断在与空间问题有关的领域得 到了广泛的应用。在农业领域，可实现生物成长及其生长条件等数据动态监测、分析与评价、 预测预警等功能。在环境管理领域，可实现环境调控决策支持和环境管理空间决策支持。在 城市规划和建设中的应用，可用于解决高速公路选线工作中遇到的地质地理问题、各种管网 (电力、通信、供水、煤气等)日常管理与故障处理决策支持等问题。
4.该类系统所涉及的因素具有明显的空间性、非线性和随机性特点，涵盖的数据量大，是 一项十分复杂的系统问题。考虑到提高系统运行效率的因素，在开发过程中往往将gis、dss、 数据库、模型库、历史资料分析等有机地结合起来，以达到对决策全过程或主要环节提供全 面、有效的支持。
5.该类系统在应急领域的应用，既可以实现事故数据存储和管理，包括：事故实时数据、 历史数据、预测数据、多图层的矢量数据、属性数据、栅格数据的存储与管理，又可以实现 数据的空间分析，包括对污染源强的估算、对污染范围的预测、对处置方法措施的建议等内 容。同时，还能以可视化的方式直观的模拟和呈现危害情况和相关应急力量情况。
6.由于sdss是多学科和多种技术交叉综合的新领域，它将计算机技术、网络技术、gis技 术、dss技术、数据库技术、知识库技术、人工智能技术、通信技术等最新成果集于一体， 有着广泛的应用前景。sdss的发展也将进一步推动这些相关学科和技术的发展。
7.从目前国内外研究现状来看，建立sdss从理论到技术上都是可行的。但由于半结构化 或非结构化问题及人的决策过程的复杂性，sdss在空间问题决策中发挥的作用还十分有限， 只有结合具体应用需求和应用环境不断发展才能真正发挥其辅助决策工具的作用。


技术实现要素：

8.本发明旨在针对城市面临的核生化应急形势，建立一套包含应急信息管理查询、
管理， 能提供危害预测和辅助决策建议等功能的，基于gis的综合性空间决策支持系统。
9.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
10.本发明提供一种基于gis的城市核生化信息库和应对核生化事故应急救援系统，包括：
11.基础应急信息管理子系统，通过数据库实现危险源信息、应急资源等信息的存储、查询、 编辑；同时，为系统各模块提供共用的基础数据支持；
12.危害预测与辅助决策gis子系统，依托基础应急信息管理子系统，结合实时数据建立污 染估算模型，通过人机互动的方式形成对应急行动的决策建议。
13.具体的，所述基础应急信息管理子系统包括：
14.危险源信息管理模块，分为核危险源、生物危险源和化学危险源三个部分，每部分设计 危险源基础信息表和分布信息表；
15.在核危险源部分，基础信息表以单一放射性物质信息管理为目的，包含：物质名、英文 名、国际编码、射线类型、原子量、半衰期、理化性质、急救方法、处置措施等相应信息。 分布信息表以放射性物质分布情况管理为目的，基于放射性物质基础信息表和危险源单位信 息表运行，包含：该放射性物质的存储量、所属单位、出厂活度、出场时间、风险等级等信 息。
16.在生物危险源部分，基础信息表以单一生物病毒信息管理为目的，包含：生物病毒名、 英文名、国际编码、生物病毒类型、性质、急救方法、处置措施等相应信息。
17.在化学危险源部分，基础信息表以单一化学物质信息管理为目的，包含：物质名、英文 名、国际编码、常温形态、理化性质、分子量、急救方法、处置措施等相应信息。分布信息 表以化学物质分布情况管理为目的，基于化学物质基础信息表和危险源单位信息表运行，包 含：该化学物质的存储量、所属单位、存储时间、风险等级等信息。
18.危险源单位信息管理模块，用于管理危险源生产、应用、管理单位的基础信息，包含： 单位名称、单位类型、单位性质、地址、联系人、联系电话以及经纬度数据等信息；
19.应急单位信息管理模块，用于管理核生化应急管理、救援相关单位的基础信息，包含： 单位名称、单位性质、处置范围、地址、联系人、联系电话以及经纬度数据等信息；
20.应急人员信息管理模块，分为人员基础信息、执行核生化应急任务履历信息、参加核生 化应急相关培训信息三个部分；
21.基础信息包含：姓名、性别、年龄、所属应急单位、所学专业、学历、所从事专业、所 擅长工作、职务、职称、人员类别等内容；
22.履历信息主要包括：参与任务、主要工作、工作性质等内容。
23.培训信息主要包括：培训的时间、地点、专业、内容、培训级别等内容。
24.应急装备信息管理模块，分为装备基础信息、装备分布信息、装备使用信息三个部分；
25.基础信息包含：装备名称、装备类别等内容。
26.分布信息包含：单个装备的运行状态、编号信息、所属应急单位、出厂信息等内容。装 备使用信息包括：装备参与的应急任务、使用情况等信息。
27.应急法规预案等资料管理模块，用于应急任务记录信息、预案信息、法规信息、历史案 例信息、以及预案和法规资料的上传和下载。
28.具体的，所述危害预测与辅助决策gis子系统包括：
29.化学污染危害估算模块，用于针对发生几率高、扩散快且危害直接的化学污染情况进行 估算；
30.应急任务辅助决策模块，通过服务器支持，根据事故物质属性调用相关数据，通过人机 交互的方式协助形成处置建议。
31.本发明的有益效果在于：
32.1、能够在多个终端、不同地点通过连接网络服务器实现对核生化危险源、危险源使用(存 储)单位、应急力量、应急装备、应急单位、应急行动、应急预案和相关法规等数据进行远 程查询、编辑等管理功能；
33.2、能够清楚显示城市主要城区、干道路网地图和高清晰卫星遥感影像地图，并在客户端 控制对地图的缩放、平移、拖动、显示模式切换等操作；
34.3、通过地理经纬度定位快速浏览有关核生化危险源、危险源单位、应急单位地理信息及 属性信息；
35.4、能够根据实地信息进行污染建模及估算。可通过输入实时数据自动计算污染模型，快 速给出污染范围、纵深等数据，并在地图上实时显示；
36.5、能够提供针对具体应急任务的辅助决策建议。通过系统提示与人员操作相结合的方式， 提供事故情况的相关信息及建议的应急单位、应急人员、应急装备、处置方法等信息，并根 据任务地点自动生成行进路线建议；
37.6、该系统平台属于开放平台，授权用户可以对数据库数据进行编辑，添加、修改或者删 除需要更改的相关信息。
附图说明
38.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术 描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一 些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些 附图获得其他的附图。
39.图1为本发明实施例提供的一种基于gis的城市核生化信息库和应对核生化事故应急救 援系统的功能组成示意图；
40.图2为本发明实施例提供的一种基于gis的城市核生化信息库和应对核生化事故应急救 援系统的架构图；
41.图3为本发明实施例提供的aegls标准危险区域及其边界示意图；
42.图4为本发明实施例提供的城市路网最优路径dijkstra算法示意图。
具体实施方式
43.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描 述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明 中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。
44.实施例
45.参照图1，一种基于gis的城市核生化信息库和应对核生化事故应急救援系统，包括：
46.基础应急信息管理子系统，通过数据库实现危险源信息、应急资源等信息的存储、查询、 编辑；同时，为系统各模块提供共用的基础数据支持；
47.危害预测与辅助决策gis子系统，依托基础应急信息管理子系统，结合实时数据建立污 染估算模型，通过人机互动的方式形成对应急行动的决策建议。
48.本系统采用基于b/s结构进行开发，系统构架包含数据层、运行环境和应用层，架构如 图2所示，
49.本系统的第一层为数据存储层，用于定义和维护数据的完整性、安全性，响应应用层的 请求和访问数据。提供了地理数据库和核生化数据库两种数据，其中地理数据库主要实现城 市的路网地图及遥感卫星图像及城市城区的高清影像、矢量数据(包括区市划界、省道、国 道、铁路等)的合成，最终生成系统地理信息数据库；核生化数据库主要实现核生化数据的 导入、存储、查询、修改、删除等功能。
50.第二层为运行环境层，运行环境是应用层和数据存储层之间的桥梁。它响应应用层的请 求，执行任务，负责应用层和数据存储层之间的数据通信。编程模型把arcgis server数据库 及服务组件和sql server数据库及服务组件融合到一个系统中，实现应用层的使用。
51.第三层为应用层，应用层负责系统和用户之间的交互，用户输入数据，提交请求，系统 处理后返回用户要求的结果。在以上两层的基础上，实现地理信息组件和信息管理及辅助决 策组件的应用，即地理信息的展示与核生化应急数据的互动，达到系统的最终应用目标。
52.三层结构将应用逻辑从软件系统分离出来形成一个单独的层次，其优势是提高了应用逻 辑表达能力，并有利于软件的复用和系统的扩展。
53.基础应急信息管理子系统与危害预测与辅助决策gis子系统包含的模块及功能如下：
54.1危险源信息管理模块
55.分为核危险源、生物危险源和化学危险源三个部分，每部分设计危险源基础信息表和分 布信息表。
56.在核危险源部分，基础信息表以单一放射性物质信息管理为目的，包含：物质名、英文 名、国际编码、射线类型、原子量、半衰期、理化性质、急救方法、处置措施等相应信息。 分布信息表以放射性物质分布情况管理为目的，基于放射性物质基础信息表和危险源单位信 息表运行，包含：该放射性物质的存储量、所属单位、出厂活度、出场时间、风险等级等信 息。
57.在生物危险源部分，基础信息表以单一生物病毒信息管理为目的，包含：生物病毒名、 英文名、国际编码、生物病毒类型、性质、急救方法、处置措施等相应信息。
58.在化学危险源部分，基础信息表以单一化学物质信息管理为目的，包含：物质名、英文 名、国际编码、常温形态、理化性质、分子量、急救方法、处置措施等相应信息。分布信息 表以化学物质分布情况管理为目的，基于化学物质基础信息表和危险源单位信息表运行，包 含：该化学物质的存储量、所属单位、存储时间、风险等级等信息。
59.2危险源单位信息管理模块：
60.主要用于管理危险源生产、应用、管理单位的基础信息。包含：单位名称、单位类型、 单位性质、地址、联系人、联系电话以及经纬度数据等信息。
61.3应急单位信息管理模块：
62.主要用于管理核生化应急管理、救援相关单位的基础信息。包含：单位名称、单位性质、 处置范围、地址、联系人、联系电话以及经纬度数据等信息。
63.4应急人员信息管理模块：
64.分为人员基础信息、执行核生化应急任务履历信息、参加核生化应急相关培训信息三个 部分。
65.基础信息包含：姓名、性别、年龄、所属应急单位、所学专业、学历、所从事专业、所 擅长工作、职务、职称、人员类别等内容；
66.履历信息主要包括：参与任务、主要工作、工作性质等内容；
67.培训信息主要包括：培训的时间、地点、专业、内容、培训级别等内容。
68.5应急装备信息管理模块：
69.分为装备基础信息、装备分布信息、装备使用信息三个部分；
70.基础信息包含：装备名称、装备类别等内容；
71.分布信息包含：单个装备的运行状态、编号信息、所属应急单位、出厂信息等内容；
72.装备使用信息包括：装备参与的应急任务、使用情况等信息。
73.6应急法规预案等资料管理模块：
74.包含：应急任务记录信息、预案信息、法规信息、历史案例信息、以及预案和法规资料 的上传和下载。
75.7化学污染危害估算模块：
76.本模块主要针对发生几率高、扩散快且危害直接的化学污染情况进行估算。
77.7.1大气污染扩散模型：
78.本模块以大气污染估算领域应用较为成熟的高斯模式设计污染物扩散模型。
79.高斯扩散模式的一般适用条件是：
80.a.地面开阔平坦，性质均匀，下垫面以上大气湍流稳定；
81.b.扩散处于同一大气温度层结中，扩散范围小于10km；
82.c.扩散物质随空气一起运动，在输送过程中不产生化学反应，地面也不吸收污染物而全 反射；
83.d.平均风向和风速平直稳定，且u＞1～2m/s。
84.充分考虑实际情况中污染源高度及地面对扩散边界的影响，在大多数情况下认为均是有 界有风源，所以该模块采用高架点源计算方式，按照污染物排放方式，分高架瞬时点源(如 爆炸、定量容器短时间全部泄漏)和高架连续点源(如持续输送管道裂口)两种情况。
85.(1)高架瞬时点源
[0086][0087]
式中，以事故点为原点建立坐标系，x，y，z分别为风向，垂直于风向的横向扩散方
向， 竖直扩散方向，单位：m，以下相同；
[0088]
q为瞬间污染物源强，单位：g；
[0089]
t为事故已发生的时间，单位：s。由于瞬时点源与连续点源扩散模型计算方式不同，受 事故已发生时间的影响，作图时时间需指定，比如要模拟事故发生0.5h时的情况，就输入 t＝1800s；
[0090]
u为风速，单位：m/s；
[0091]
h为释放源高度，单位：m；
[0092]
σ
x
,σy,σz为三个方向的扩散系数，对于瞬间点源，σ
x
＝σy，单位：m；
[0093]
c某地点浓度，单位：g/m3；
[0094]
实际中，高架点源扩散问题中最关心的是地面浓度的分布状况，尤其是地面最大浓度值 和它离源头的距离。令z＝0，且合并σ
x
＝σy，则可取得相应的地面浓度公式。
[0095][0096]
(2)高架连续点源
[0097]
连续源计算模型需区分有风和小风/静风两种模式。
[0098]
a.有风时(即风速μ》1.5m/s)
[0099][0100]
上式中，q为污染物源强，单位不同于瞬时源，为：g/s，其他参数同上文不变。
[0101]
对于连续释放源，某点浓度在某时刻(模拟的条件常按事故发生0.5h时，即按t＝1800s) 则达到一定稳定平衡值，不随时间变化，所以，上式中没有时间t的干预。
[0102]
令z＝0，则可取得相应地面浓度公式：
[0103][0104]
b.小风/静风时(风速μ《1.5m/s，《0.5m/s)
[0105][0106]
式中，
[0107][0108]
[0109][0110]
其中，γ
01
，γ
02
为与大气稳定度有关的系数，具体计算方法见下文，其它参数同上文。
[0111]
7.2扩散系数计算：
[0112]
计算浓度公式中相关的扩散系数，同时适用于上文瞬时源和连续源各模型。
[0113]
(1)有风时(即风速u》1.5m/s)
[0114]
a.σy拟合公式：
[0115][0116]
式中：γ
01
、a1为与大气稳定度有关的系数，关系如下表所示，x为下风距离(m)。
[0117]
表1相关系数γ
01
、a1(《100km)
[0118]
稳定度γ
01
a1稳定度γ
01
a1a0.54150.8606d0.13890.8933b0.34780.8798d～e0.10960.9058b～c0.26240.8952e0.09610.9048c0.21780.8913e～f0.07990.9025c～d0.16460.9024f0.06340.9052
[0119]
b.σz拟合公式：
[0120]
a类稳定度：
[0121][0122]
b～c—d类稳定度：
[0123][0124]
表2相关系数γ
02
、a2[0125]
稳定度γ
02
a2适用范围稳定度γ
02
a2适用范围b0.0801.05210km内c0.1100.915100km内b～c0.0880.992100km内c～d0.1500.808100km内
[0126]
d～f类稳定度：
[0127]
σz＝ax/(1+bx)c
……
7.2-4
[0128]
表3相关系数a、b、c(《100km)
[0129]
稳定度abcd0.0500.00170.46d～e0.0410.00160.50e0.0370.00150.57e～f0.0300.00130.61f0.0240.00110.68
[0130]
(2)小风/静风时(风速u《1.5m/s，《0.5m/s)
[0148][0149]
h0为太阳高度角，λ、为经纬度，单位均为弧度值；
[0150]
σ为太阳倾角；
[0151]
t为观测时的北京时间的小时值，即0-23之间取值。
[0152]
(4)计算太阳倾角σ
[0153]
σ＝[0.006918-0.399912cosθ0+0.070257sinθ
0-0.006758cos2θ0+0.000907sin2θ
0-0.002697cos3θ0+0.001480sin3θ0]
[0154]
……
7.3-2式中，
[0155]
θ0＝(360*dn/365)π/180
……
7.3-3
[0156]
dn＝30(m-1)+d+3*int(m/8)
–1……
7.3-4
[0157]
dn代表一年中的日期序数，取值范围为0，1，2，3
……
364
[0158]
m，d分别为输入的北京时间日期中的月，日。
[0159]
(5)大气稳定度修正
[0160]
按照gb3840-91《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》要求大气稳定度在不同下垫面地形应予修正。
[0161]
a.平原地区农村及城市远郊区，abc级稳定度不变，def级稳定度向不稳定方向提半级。
[0162]
b.工业区/城区，稳定度a,b级不变，c级提为b级，d、e、f级向不稳定方向提一级。
[0163]
c.丘陵山区的农村或城市：同工业区。
[0164]
下垫面地形对大气稳定度的影响详见表7。
[0165]
表7下垫面对大气稳定度修正
[0166][0167]
7.4污染物源强计算
[0168]
(1)瞬时泄漏点源
[0169]
在瞬时点源估算模型中，针对定量污染物进行估算，因此瞬时源源强按照已知或估算的爆炸物总量、容器内容物容量直接得出，单位为g。
[0170]
(2)连续泄漏点源
[0171]
对于连续点源，分为气体泄漏和液体泄漏两种情况进行计算。
[0172]
a.液体泄漏量
[0173]
单位时间内液体泄漏量，即液体泄漏的源强，可按流体力学的伯努力方程计算：
[0174][0175]
式中：
[0176]
q—液体泄漏速度，单位kg/s
[0177]cd
—液体泄漏系数，与泄漏裂口形状及液体雷诺系数re有关的常数
[0178]
a—裂口面积，单位m2[0179]
ρ—液体密度，单位kg/m3[0180]
p—液体压力，单位pa
[0181]
p0—环境压力，单位pa，一般为一个大气压101kpa
[0182]
g—重力加速度，9.8m/s2[0183]
h—裂口以上液体高度，单位m
[0184]
关于雷诺系数re及泄漏系数cd的说明：
[0185]
雷诺系数：表征流体流动情况的无量纲数。
[0186]
re＝ρvd/η其中参数依次为：密度、流速、口径、粘性系数。在一般情况下，re为一常 见值，如在圆形光滑管道中为2320，在橡胶管中为1600～2100。
[0187]
泄漏系数cd：依据雷诺系数及泄漏裂口形状选择。详见表8。
[0188]
表8泄漏系数cd的选择
[0189][0190]
b.气体泄漏量
[0191]
气体或蒸汽云经小孔泄漏,因压力降低而膨胀,该过程可视为绝热过程,可以假设其符合理 想气体状态方程,根据伯努利方程推导如下的气体泄漏公式:
[0192][0193]
q—气体泄漏速度，单位g/s
[0194]cd
—气体泄漏系数，与裂口形状有关，裂口形状为圆形时取1.00，三角形时取0.95， 长方形时取0.90
[0195]
p—容器内气体压力，单位pa
[0196]
p0—环境压力，单位pa
[0197]
a—裂口面积，单位m2[0198]
m—物质的相对分子质量，单位kg/mol
[0199]
r—气体绝热指数，或称热容比。一般多原子气体，1.1≤r≤1.4，且与温度无关。取
1.1 时，得到泄漏结果的最大值。
[0200]
r—气体常数，8.314j/(mol
·
k)
[0201]
t—绝对温度，单位k
[0202]
考虑到实际中需要应急处置时的事故泄漏强度一般较高，故认为容器内气体压力大于临 界压力，此时，采用下面简化公式计算泄漏量：
[0203][0204]
7.5其它计算参数的获取
[0205]
在本模型中，风速是指距离地面10m高处均匀风速，事故源高度h指泄漏处距地面的垂 直距离，同风向、云量、泄漏处压力、液面高度等数据需经现场观测获取。
[0206]
7.6绘制等浓度曲线图
[0207]
等浓度曲线图是指以某一浓度值为边界的扩散范围图。其意义在于能够直观展示预测的 污染范围，辅助决策者和现场人员更好的处置任务情况。
[0208]
本模型以急性毒性暴露准则(acute exposure guideline levels,agels)为依据，对事故区 域进行风险等级划分。aegls标准依据不同浓度对个体伤害程度的不同，分为aegl-1， aegl-2，aegl-3三个等级。利用aegls标准的三个不同浓度等级，一般将事故发生区域 划分为致死区、隔离区、警戒区和安全区。
[0209]
参照图2，本系统中，考虑到对于低于某物质aegl-3浓度(即安全区和警戒区分界线 的危险浓度)时，污染情况的分析与显示，将这三个浓度命名为污染浓度一、污染浓度二、 污染浓度三。系统运行时，输入上述相应参数，系统自动计算并传送至gis服务器，可按照 指定的浓度计算并绘制污染扩散等浓度曲线图，同时返回三个区域的纵深、面积等数值。
[0210]
8应急任务辅助决策模块
[0211]
辅助决策部分旨在通过服务器支持，根据事故物质属性调用相关数据，通过人机交互的 方式协助形成处置建议。
[0212]
8.1基本处置信息提供
[0213]
主要依据事故物质名，调用系统设计的关联数据，自动提供该物质理化属性、急救方法、 处置措施等基础数据。同时，在化学事故时，由gis服务计算和返回污染区域数据，提供不 同浓度污染区域纵深和面积，作为侦察、防护、疏散、隔离、处置等行动的参考。
[0214]
8.2应急力量动用建议
[0215]
依据事故物质类型、属性等信息，按照单位可执行任务专业、人员可执行任务能力、装 备适用范围自动筛选可执行相应任务的应急单位、应急人员、应急装备，该功能在自动筛选 的基础上提供人机交互选择，可实现快速决定任务应急力量的目的。
[0216]
8.3行进路线规划
[0217]
根据事故点和救援单位位置，自动调用相应经纬度信息，运用dijkstra算法设计运算出 建议行进路线。
[0218]
dijkstra算法是从一个节点出发，逐步向外拓展，计算出到其余各节点的最短路径。其基 本原理是：在每次拓展前，把所有节点划分为两个点集合a和b，点集合a包括所有
已知到 起点最短路径的节点，而点集合b包括所有最短路径未知的节点。但为了确保点集合a中所 有节点到起点最短路径的正确性，每次只新纳入一个节点，该点是所有与点集合a相邻的节 点中到起点路径最短的，而点集合b中的其他点到起点的路径都比它长，这就确保了最短路 径的唯一性。
[0219]
本系统中，按照dijkstra算法的设计思路，以城市路网中多处重要交通枢纽作为路径节 点，采集和分析相关节点间的距离数据及交通优先级权值，运算实现最优路径选择。dijkstra 算法计算城市路网最优路径示意如图3所示。
[0220]
算法具体步骤如下：
[0221]
步骤1：根据城市实际道路情况和交通状况，分析所有道路交通枢纽点，选择适当数量 的点位作为路径关键节点，对各节点命名并采集经纬度坐标信息。
[0222]
步骤2：对所有节点进行编号，如v0，v1，v2……
vn；
[0223]
步骤3：相邻节点之间的连线称之为边，边长定义为(vi，vj)，即运算优先度权值，采集 完路径关键点信息后即分析设置相邻节点优先度权值，考虑到实际道路中每个节点相邻节点 一般不多于4个，即设置权值关系最大为4个，当两个节点不相邻时，边长定义为无穷大。
[0224]
步骤4：设立点集合a和b，分别存储已知的最短路径和未知最短路径的点，设立距离 集合d，用于存储各节点到起点的距离；显然初始时a中只有一个节点，即起点v0，距离为 0；
[0225]
步骤5：从起点v0出发，确定各相邻点与起点的距离，并更新距离集合d中的对应信息， 在相邻各点中找到最小距离点，设为v
p
，其距离设为d
p
＝(v0，v
p
)，将v
p
纳入a中，将d
p
纳入d中；
[0226]
步骤6：从a中新元素v
p
出发，从b中搜索与之相邻的点，设为vq计算它们到起点v0的距离，为dq＝d
p
+(v
p
，vq)，并更新d中对应数值，从中找到与起点最小距离点，纳入a 中；
[0227]
步骤7：重复步骤6，直到将路径优化的终点也纳入a时，算法终止。此时得到的即为 指定起点至终点的最短路径。
[0228]
由于最短路径中要按照顺序排列所经历的各个节点，因此在每一步拓展并向a中纳入新 的节点时，需在一数组的相应位置存储它的前一个节点编号，实现对路径的标记。
[0229]
dijkstra算法运行的时间与节点数n和相应边数m有关。在设计过程中，我们用数组存 储所有节点集合，用一个矩阵来描述所有节点间的关系权值。由于算法每次都要线性搜索其 中所有元素以确定距离最近点，故算法时间应为m+n2的量级。
[0230]
在实际运用中，节点数及边数的确定需要与算法时间同时考虑，需要在实用的范围内设 定合理数量的节点及边数，做到能完成规划任务，又避免给服务器带来过高运算量。
[0231]
本系统紧密结合当前城市核生化救援行动的实际，初步解决了信息化条件下核生化危险 品、危险源信息管理及突发核生化事故(事件)的应急处置辅助决策问题，具有很强的实用 性和针对性，其应用价值主要体现在：
[0232]
1、为城市核生化危险源信息，核生化危险源管理和应用单位信息，核生化应急单位、 人员、装备等信息提供综合性的数据集群平台，可极大地提高相关信息查询、管理效率；
[0233]
2、开发的基于gis的管理模式，将地区核生化危险源信息与相应地理信息数据密切结 合，实现了属性数据与空间数据的互连互查，真正将数据地图化。形成了方便、快捷的可视 化核生化危险源及应急信息管理模式；
[0234]
3、开发的危害估算模块能够根据现场数据逼真地模拟危害情况，实现了危险化学品企 业事故后果预测，并能直观的在地图上模拟动态显示。可为现场侦察、防护、警戒、洗消、 疏散等决策提供直观参考；
[0235]
4、结合危险源基础信息和事故(事件)实时地理信息开发的应急决策系统，能够提供 人机交互的决策力量调用、处置措施建议等辅助功能，可极大提高核生化应急行动指挥决策 效率；
[0236]
5、根据城市现实路网信息设计的最优路径计算功能，可在不依赖gps民用导航服务的 情况下独立为现场处置分队提供行进路线建议，可有效提高应急分队行进速度。
[0237]
该项目的技术及研究成果，从核生化救援的长远角度考虑，为救援行动在复杂条件下高 效有序展开，推进核生化救援保障能力迅速提高具有很大的促进作用。同时，具有很高的推 广应用价值，能为各城市研究解决类似问题，开发相应系统提供借鉴和参考。
[0238]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范 围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则 本发明也意图包含这些改动和变型在内。