河南郑州 郑州大学水利环境学院 450001
摘要:为解决我国应急救援志愿者的组织和管理比较混乱的问题，使志愿者在救援中更好的发挥自己的专长，发挥自己的更大作用，需要在地震发生之前建立一套高效的志愿者管理机制，以实现对志愿者的统一管理、合理调配。本论文详细介绍了当前我国志愿者机制存在的问题、地震发生后志愿者的登记过程、分组形式以及志愿者服务系统构成与功能。指出，它是包括移动智能终端、北斗手持终端、无线通信网络、监控指挥中心的软硬件一体化平台，可以对已进入灾区志愿者实时定位；实现现场人员之间、现场人员与指挥中心系统的相互通信；进行地震志愿者的监控管理；实施对灾情的实时掌控和数据更新和辅助决策。
关键词:地震志愿者；应急救援；北斗定位和短报文通信；3S和可视化；
1.引言
2008年5月12日在四川省汶川县发生的里氏8级特大地震，是新中国成立以来破坏性最强、波及范围最广，救灾难度最大的一次地震灾害。在抗震救灾过程中，广大志愿者为救援工作做出积极的贡献，促进了灾后重建等多项工作的顺利进行。然而，这些志愿者缺乏统一的管理分配，同时大量志愿者缺乏专业性的救援知识，再加上志愿者与政府机构的救援信息不共享，导致志愿者都集中于某些区域或是志愿者的救援与政府机关出现重复，造成人力和资源的浪费。地震应急救援志愿者服务系统正是基于以上志愿者救援过程中所面临的问题而提出的，它利用北斗卫星和GIS技术进行位置传输、地震灾情信息传输、任务发布以及越区告警等，解决了志愿者的组织管理、指挥调度方面的问题。
2.系统平台架构设计
系统由移动智能终端，北斗手持终端，无线通信网络，监控指挥中心，监控终端和管理终端构成的软硬件一体化平台。
2.1、智能终端
移动智能终端是日常使用的智能手机、电脑等，可以实现定位，注册功能。智能手机作为移动终端应用时其工作过程是：
首先，当地震发生后，志愿者赶往灾区前通过智能手机登录“志愿者招募官网”，填写自己的相关信息，并根据本身的位置选择政府预设的集中地点，保存自己的编号代码，完成注册。
2.2、通信网络
通信网络主要包括移动通信无线网络，北斗通信网络和互联网，实现中心指挥系统与北斗手持终端的双向数据传输。智能手机通过移动通信网络（CDMA，W-CDMA，TD-SCDMA，GPRS等）与移动通信网关建立数据链路，然后通过互联网与中心服务器建立数据交互。
2.3、应用服务平台
应用服务平台是各个志愿者集结点工作人员管理志愿者的平台，提供了已报道志愿的标记分组，及记录分组信息的功能，应用服务平台根据志愿者的报名信息，将志愿者根据专业，性别年龄等信息的不同，分为不同的小组，并选定一名负责人，作为小组的临时指挥，提高了志愿者的可控性，降低了志愿者单独行动的风险。
3.工作流程设计
图1.系统工作示意图
3.1志愿者详细信息的获取
系统的应用服务系统为志愿者提供互联网注册平台。志愿者通过智能终端连接互联网访问“志愿者招募官网”，智能终端的操作系统中内置了位置服务，智能终端开启WiFi后自动扫描附近的AP信号，设备将这些能够标示AP的数据发送到位置服务器，服务器检索出每一个AP的地理位置，并结合每个信号的强弱程度，计算出用户的位置信息，系统服务器根据用户的位置信息进行GIS分析，生成志愿者地理位置、灾区所在区域及报道点的可视化信息，用户根据这些信息填写报名表，完成注册。
3.2 志愿者位置信息的获取与实时显示
在指挥中心的服务器端，每隔一段时间，服务器接收来自志愿者手持终端发送的地理坐标和通讯信息，并利用全局修正匹配算法将该位置匹配在GIS电子地图组件上，供指挥人员直观的查询和调度。
3.4 北斗导航和通信
指挥中心根据地震之前的地理基础地图，运用系统的GIS编辑功能对地图实时更新，并根据GIS分析的结论通过北斗向在该区域附近救援的小组发送行动指示，同时，志愿者的手持终端也能根据指示及最优路径功能为志愿者提供可行的前进路线。志愿者也能利用该终端向指挥中心报告灾区的现场信息，以供指挥中心实时地了解灾情，并能够及时地把志愿者分配到需要的地方。
3.6 数据库设计
该系统使用关系数据库作为数据库服务器，包括地图空间数据和基本信息数据。地图空间数据能够通过GIS软件二次开发接口在指挥中心屏幕上实时显示，包括灾区地图数据和志愿者位置数据和志愿者的运行路线数据。志愿者的位置设计的字段有：小组ID，经度、纬度。路线设计有定位点ID、经度、纬度字段，在需要的时候系统可以通过顺序读取这些定位点并连线即可得到志愿者的运行轨迹。基础信息数据主要包括志愿者信息、分组信息、通信信息、安全区域信息，志愿者基础信息与志愿者小组的空间信息可以通过小组ID来实现数据之间的连接，其中基础信息数据的E-R图如下：
4.创新点
本文在说明和分析了我国地震志愿者组织和管理的现状的基础上，提出了基于北斗和GIS相结合的志愿者服务系统。新系统将弥补我国志愿者组织管理的缺陷，利用北斗的双向通信和定位功能，结合GIS的可视化，实时监控并指挥救灾现场的志愿者。新系统具有以下特点：
（1） 短报文双向通信服务是北斗卫星导航系统区别于其他卫星导航系统的关键，而我们的系统正好充分地利用了该技术，使北斗成为连接外界与地震灾区的唯一渠道，提高了救援的灵活性。
（2） 本系统利用了北斗定位，GIS分析以及航拍或卫星拍摄的遥感影像，做到了3S的无缝结合，能够提高救援的准确性。
5.结束语
本文针对我国志愿者的组织管理现状，结合3S技术，同时也根据震时通信中断的特点而充分利用了北斗短报文通信功能，设计了地震应急救援志愿者服务系统，能够对进入灾区的志愿者进行统一管理和分配。该系统能够使志愿者对灾区进行快速有序的救援。此外，越区告警功能也在一定程度上保障了志愿者的生命安全。该系统把本来零散的志愿者整合成一个大的群体，充分发挥了他们的救援力量，能最大限度的帮助政府专业救援人员实施救援，也能尽可能地减少灾区的生命财产损失，具有较强的现实意义和存在价值。相信在不久的将来，该系统在志愿者的辅助应急救援中一定会展现出它独特的魅力。
论文作者:马艳磊
论文发表刊物:《防护工程》2017年第21期
论文发表时间:2017/12/26
标签：志愿者论文; 终端论文; 北斗论文; 系统论文; 信息论文; 灾区论文; 数据论文; 《防护工程》2017年第21期论文;