营房资产可视化方法研究

谈昨非+李生林+王朝霞+魏小涪

[摘 要]随着后勤信息化水平的不断提高，我军确立了以后勤指挥管理精细化、透明化和科学化为发展目标的“可视后勤”建设。基于此，本文首先对营房资产进行了定义，就营房资产分类方法进行了分析探讨，提出了地物描述与操作描述并重的营房资产可视化表现机制，总结了一套基于面向对象思想的营房资产可视化方法，以提高人们对资产信息的掌控和理解能力。

[关键词]营房资产；地理信息系统；可视化方法

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.22.086

[中图分类号]TP391.41 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2016）22-0-03

0 引 言

长久以来，空间信息主要以图形化的方式存在。现在人们通过地理信息系统、多媒体地图制图学、虚拟地球等来提供开启一系列信息表达创新方式的钥匙。这串钥匙不仅可用于商业智能，也能用于现代战争。20世纪80年代以来，美国及其盟友将可视化技术用于日常的军事训练和军事斗争，如美国L-3公司研制的SIMUSPHERE系统，德国莱茵金属公司的ANTares模块化战术训练系统。20世纪90年代海湾战争中美军在中东滞留大量后勤物资，造成了极大的浪费，因此美军着手研发了“全资产可視系统”。

近些年，我军营区规划和管理逐步采用二维电子地图进行存储管理，但抽象符号密布，可视化方法理论研究和应用严重滞后。《军事后勤资产可视化建设研究》一书认为后勤各要素之间是时间、空间、质、量各关系间的有机结合。因此，本文基于三维地理信息系统，提出一套在二、三维模型中展示营房资产各类信息的可视化机制，进而满足资产实体在质上相互适应，量上相互匹配，时间上相互衔接，空间上合理布局的营房勤务保障需求。

1 营房资产分类

我军没有对营房资产给出相关的定义，本文提出的营房资产是指军队所持有的，在一定空间内固定的后勤建筑物、建筑物所依附及其周围的自然地物、设置于建筑物上的各类物件和非固定的用于承担相似功能的装备物资。我军没有制定标准的后勤资产分类法，通常按照专业或部门的分工将物资和能源进行分类。而对于上文定义的营房资产，以往的资料也是基于各业务条块进行分类阐述。但是这种以业务过程对资产进行分类描述的方法将会导致建设的各业务信息系统可扩展性较弱，各业务系统间信息共享能力低下，数据冗余度较高。

由上文可知，营房资产分类可以从物质的角度、技术的角度、职能的角度等多种角度进行。本文基于面向对象的思想，将营房资产分为土地、房屋、设施设备、绿地四个大类，并结合营房资产的物质及职能两方面特征逐级细分。

1.1 土地类别描述

1.1.1 物质角度的土地描述

土地是指地球表面的土壤、地貌、内陆水域、滩涂、岛屿和气候等基本物质因素所组成的自然综合体。按照土地的自然属性可依据地貌、土壤、植被、水文、气候与动物等要素进行进一步分类，本文着重关注地形、水文和气候三大因素。

①从地形的角度土地可分为山地、丘陵、高原、平原与盆地；②从水文的角度可将土地表面附着的水域分为河流、湖泊、水库与沼泽；③从气候的角度可将土地所在区域分为海洋气候、高原气候、山地气候、沙漠气候和热带雨林气候。

1.1.2 职能角度的土地描述

加入了人类的活动后，土地不再是单纯的自然综合体，而是具有经济、社会、自然属性的综合体。军用土地是军队拥有使用权的国有土地，是军事活动和国防建设的基本物质基础，可从来源、使用性质两个方面进行细分。

1.2 房屋类别描述

1.2.1 物质角度的房屋描述

房屋是指有屋顶，周围有墙，具有固定基础，层高一般在2.2米以上的永久性场所。按照房屋的物质属性可根据建筑年代、建筑结构两项指标进行分类。

1.2.2 职能角度的房屋描述

房屋是能够防风避雨、御寒保暖，供人在其中学习、生活、工作、娱乐和贮存物资的住用场所，主要从住用对象、住用现状、住用功能三个方面进行分类。

1.3 设施设备类别描述

1.3.1 物质角度的设施设备描述

设施是为某种需要而建立的建筑；设备是可长期使用，并在长期使用过程中保持原有的物质形态和功能的劳动物资。由于设施设备的职能与住用功能关系不大，其结构形态往往有别于房屋，根据其结构特征可将设施设备按照点、线、面、体进行分类。

1.3.2 职能角度的设施设备描述

相对于房屋而言，设施的住用属性较弱，而是更偏向于满足住用需求之外的一系列需求的构筑物，既有服务于房屋的附属设施，也有独立承担一定职能的设施；设备往往和设施配套出现，共同实现某项职能。本文主要从用途和功能两个方面进行分类。

1.4 绿地类别描述

1.4.1 物质角度的绿地描述

军队的绿化是对绿化专业工作的统称，作用对象是绿地，作为营房资产的绿地是归军队所有的各类植被的统称。按照植物性状、生长特性、生态习性分别进行分类。

①植物性状：可根据植物高度、体型、性状分为乔木、灌木、花卉、草坪与攀缘植物等。②生长特性：可分为速生树种和慢生树种。③生态习性：可分为阳性植物、耐荫植物、中性植物与耐旱植物等。

1.4.2 职能角度的绿地描述

作为资产的绿地，主要用于表达所在地域的植被信息。从环保、军事用途、林种三个角度进行分类。

2 营房资产可视化方法

将以上4类资产在“一张图”上有序整合，建立一套有利于信息提取的可视化方法。本文主要从两个方面进行可视化方法的探索：以地物描述为主的可视化方法、以业务操作为主的可视化方法。

2.1 土地可视化方法

随着具体战备或训练需求等军事因素的变化，军用土地的使用单位和使用情况变更较快，而我军传统的普查方式难以满足这种变化的需要。本文提出一套便捷的土地可视化方法，以形象展示土地利用、环境现状，以可视化的方式调整军用土地类型，满足部队战备、部署等需求。

2.1.1 土地地物描述可视化方法

从当前的研究现状来看，全三维的土地信息可视化并不一定能提供一种更好的可视化效果，而基于二维的土地可视化系统开发的难度和费用都更低，系统开发时间更短，因此以等高线、色彩对比、图标与数值等方式分别展现土地的地形、气候、水文与自然灾害分布等信息。

2.1.2 土地业务操作可视化方法

2.1.2.1 军队房地产管理可视化

（1）地籍管理

以西安80坐标系为基准，将军用土地图层叠加到原始图层之上，在专题图层以柱状图形式展示各地块的土地利用现状情况，并通过勾选相应土地明细类型，在对应地理位置出现选中的土地类型面积柱状图，以达到各宗地间相互对比的目的。

（2）土地使用管理

系统依据军队各种用地指标、进驻单位兵力等信息以不同色彩展示土地承载能力，由于不同的部队对土地承载能力的需求不同，因此，土地的承载能力是对相对量的描述。

在备选地块排序列表下，用户依据部队类别、装备等条件选项展示备选用地的需求满足情况。首先以具体类型的用地底面为轮廓，可实现对军用土地需求和现状在叠加状态下的形象展现——类似于盛水容器，如图1所示。

本文提出建立一套各类用地间的可视化调整机制，通过调整各类用地承载能力高度值，对应的用地面积发生联动变化，操作者在操作过程中可观察到需求柱形和现状柱形间的高度变化，从而实现对土地进行调整的操作，如图2所示。

2.1.2.2环保管理可视化

环境管理可视化可分为大气、水体、噪声、土地、生物与电磁辐射几类，本文就大气类别的可视化方法进行研究。

将时态GIS与大气扩散模型（基于高斯模型）相结合，同时要考虑各种环境因素对污染扩散速度和方向的影响。点击进入大气污染专题图层，系统调用大气扩散模型生成三维半球图形模拟污染覆盖范围。

2.2 房屋可视化方法

部队由于其具体战备、训练任务及官兵变动情况，使对房屋的调整分配成为一项有别于地方房产管理的经常性工作。本文提出一套可操作的房屋可视化方法，以直观呈现房屋管理现状。

2.2.1房屋地物描述可视化方法

按照房屋结构的分类进行可视化展示，如以不同灰度表现不同建筑年代的房屋，以不同色彩的分级条立于房顶展现其质量等级，并且将超过一定年限或未达到一定质量等级的房屋以红色突出展示。

2.2.2 房屋业务操作可视化方法

2.2.2.1 军队房地产管理可视化

（1）营房权属管理

根据不同的房屋分类方法以不同色彩（红色作为警示色不列入）分类表现各类房屋，包含从住用对象的角度、住用现状的角度、住用功能的角度等。点击具体房屋，在指定位置应该展现房屋的详细信息。

（2）营房限额住用管理

参照土地用地管理的可视化方法依据军队营房住用面积限额指标对营房住用情况进行可视化展示——即以“容器”柱状图的方式进行可视化展示。

由于三维模型在二维界面的呈现存在遮盖的问题，模型背面的房屋信息通过拖曳转动的方式观察不够直观方便。本文提出一种“抽屉式”的可视化呈现方式，在小比例尺下，点击超额问题楼层，在抽出的“抽屉”上以红色标注出违规房屋，并展示违规信息，如图3所示。

2.3 设施设备可视化方法

本小节的可视化方法主要涉及设施设备的质量、维护保养、水电气暖的消耗供应等业务，包含了营区附属设施设备、国防工程设施设备等。

2.3.1 设施设备地物描述可视化方法

设施设备结构形态往往有别于房屋，根据其结构特征可将设施设备按照点、线、面、体4类进行展示。设施的质量情况采用不同的灰度及文字提示信息来表现，以房龄和质量等级两个标准建立分图层进行展示。

2.3.2 设施设备业务操作可视化方法

2.3.2.1 军队房地产管理可视化

（1）营房维修管理

主要涉及房屋内的水电气暖风设施设备等。其中水电气暖风设施设备在空间上存在地下敷设、地面敷设、架空敷设方式，与各类地面房屋之间、以上各类设施间存在重叠，因此需要将存在空间重叠的房屋、设施设备进行区别展现，从而避免在进行维修作业时毁坏道面或墙面下的其他设施设备。

（2）营区水电气暖管理

主要涉及房屋外的水电气暖设施设备的维护以及水电气暖的供应消耗。水电气暖设施维护可视化方式参照条目1[营房维修管理]的方式进行，而消耗供应情况是在其上方以容量柱状图的方式展现其消耗量、定额、超额情况。

2.3.2.2 国防工程设施维护保障

战时国防工程设施设备维修强度大，时效性强。本文以机场的排弹业务为例展开分析：系统根据弹坑信息在相应设施如機场跑道生成弹坑分布和未爆弹标示，系统能够根据以上信息生成“容器”展示所需人员配置、抢修抢建装备物资种类、数量信息及库存等现状信息，以进度条形式表达抢修抢建时效。

2.4 绿地可视化方法

绿地主要涉及对植树造林、种草、绿化伪装、林木采伐与绿化率统计等业务。植被由于其细节层次过多，采用三维方式生成会占用过多的系统资源，影响可视化的效率。因此，本文提出以二维栅格图的方式来表达绿地。

2.4.1 绿地地物描述可视化方法

以不同的色彩、形状、半径等视觉通道表达不同植物性状、季节特性、生态习性与树龄的植被，同时以矩形栅格或六边形栅格作为植被的符号整齐排列在绿地图层上，系统根据采样数据设置每一栅格的植被密度，如图4所示。

2.4.2 綠地业务操作可视化方法

在绿地类型下，鼠标指向具体绿地，在界面右上角以图标和文字形式从环保和军事两个角度展示树木用途。

3 环保绿化管理

绿地业务操作主要涉及到植树、采伐、消防与伪装几个部分，本文主要就消防管理的可视化机制进行具体描述。

森林消防可结合元胞自动机的理论来可视化展示发生火灾的绿地，以单个栅格作为一个胞元，并根据受灾面积，在火灾绿地上方以分段标签展示其火灾等级，以图标形式展示灭火人员及设施到达情况，如图5所示。

4 结 语

本文从营房资产的物质和职能两个角度对营房资产的可视化方法进行了初步的研究，着重从面向对象的营房资产分类以及各类营房资产的可视化表现两个层面进行了论述，希望能够为即将开展的资产可视与分析决策系统项目提供一定的方法。

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