基于3DGIS的应急路径规划方法研究-Core.PDFVIP

基于3D GIS 的应急路径规划方法研究 Emergency Routing Approach Based on the 3D GIS 李渊 摘要：快速准确的路径选择和逼真有效的路径 1 引言 指示对于城市应急反应和危机处置意义重大。 由于各种自然、人为的因素，火灾、坍塌、化学物泄漏、恐怖袭击、海啸、龙卷 本文针对城市应急环境的多维、动态、不确定 风等灾害频频发生，对人员和财产造成了巨大损失。而现代城市的形态和功能发展逐 性等特点以及传统2D平面网络的局限，提出 渐趋于三维化、地上地下一体化1 ，城市设施更为复杂（比如高层建筑、复杂立交、地 了“应急线索”的思想和构建三维动态网络模型 铁等），人流车流更为密集，需要考虑的动态的、多维的城市应急信息更为丰富、综 与路网优化的设想，在VGEGIS软件平台上实 现了基于3D GIS的应急路径规划。 合，使灾害应急救护工作异常困难。在这种情况下，突破传统的、静态的二维蓝图手 工操作，建立高效有用的城市应急技术和方法来辅助灾害管理，变得非常有意义。 Abstract: Quick and reliable vehicle routing and navigation are crucial for urban emergency 近年来，GIS技术迅猛发展，受到国内外越来越多学者和城市安全管理者的关注2-6 。 response and disaster management. With the 与传统2D GIS相比，3D GIS 更具显著的应用优势。首先，3D GIS能够管理并可视化 analysis of the characteristics of emergency response, such as multi-dimension, dynamics, 多维数据（比如数字高程模型，纹理，图像，符号，仿真结果），描绘真实的三维空 uncertainty, etc., and the shortcomings of traditional 7 间、立体交互关系，以及表现地形、建筑及其周边环境。其次，应用3D GIS能够有效 2D planar network, a 3D dynamic network, as well as corresponding optimization method is 仿真交通流和人群在立体复杂城市环境中的行为和趋势。传统上将现实世界的三维对 developed, followed by the discussion of weighting 象抽象表达为二维实体，必然丢失其固有的一些特性，导致了信息传输和分析的歧义 approach for multi-dimensional information. Based on which, this paper constructs a 3D GIS based 与错误8, 9 。 emergency routing approach in VGEGIS software, 本文旨在针对道路网络日益立体化和多维动态的特性，探索基于3D GIS 的应急路 with the capacity of 3D route finding in realistic emergency situation. 径规划方法。文章评述了国内外相关研究现状，阐述了“应急线索”的思想和构建 3D 动态网络模型的方法，并利用VGEGIS软件作实例分析和验证。 关键词：3D GIS ；3D 动态网络； 　　　　最佳路径；应急反应 2 国内外研究现状 Keywords: 3D GIS; 3D Dynamic Network; 路径规划通常是通过图论与GIS技术的结合，在“弧段—结点”网络模型中计算出最 　　　　　Opt