基于百度地图的国家安全生产事故时空分析技术

黄 颖, 郭明强, 谢 忠, 吴 亮

(1.武汉中地数码科技有限公司,湖北 武汉 430074;2. 中国地质大学(武汉)信息工程学院,湖北 武汉 430074)

基于百度地图的国家安全生产事故时空分析技术

黄 颖1, 郭明强2, 谢 忠2, 吴 亮2

(1.武汉中地数码科技有限公司,湖北 武汉 430074;2. 中国地质大学(武汉)信息工程学院,湖北 武汉 430074)

国家安全生产事故信息化管理和分析是关系国家资产和群众安全的重要工作。针对国家安全生产事故信息化管理在时空分析上的薄弱环节，文中以国家安监局提供的2000—2015年国家安全生产事故数据为支撑，研究基于百度在线地址解析服务的事故空间位置在线解析技术，采用百度地图热力图可视化技术对国家安全生产事故进行时空分析，为政府部门管理和预防安全生产事故提供决策支持。

安全生产；安全事故；时空分析；决策支持；地图

国家安全生产事故信息化管理和分析是关系国家资产和群众安全的重要工作[1-2]，国家安全生产事故查询系统能够将全国的安全生产事故进行集中统一存储、管理和在线发布，方便安全生产事故信息的管理和查询[3-4]。政府安全生产监督管理部门通过历史安全生产事故数据，能够对事故易发地点、事故易发类型以及事故易发生产企业进行统计分析[3,5-6]，快速发现事故易发地和易发单位，为有针对性的安全生产监督与管理工作提供辅助决策支持。因此，国家安全生产事故数据分析系统的建设对于安全生产事故的监管和预防具有非常重要的意义[7]。

1 现有安全生产事故数据系统缺陷

现有的安全生产事故数据仅包含属性数据，每个事故记录中仅存储了事故的时间信息、死亡人数和描述信息，其存在以下缺陷：

1)事故数据中的描述信息虽然对事故发生的位置进行了文字描述，但是缺少事故发生地点的地理坐标，在分析时只能通过文本关键字进行过滤检索和统计，无法将事故数据与地图进行数据叠加分析。

2)由于缺少空间坐标信息，无法对安全生产事故的伤亡人数从时间和空间两个维度进行综合分析，无法实现安全生产事故的空间分布情况的可视化，难以为政府安全生产管理部门提供快速全面的决策支持。

2 安全生产事故时空分析决策支持系统设计

为了解决目前安全生产事故数据系统存在的缺陷，本文设计了一个基于百度地图在线地址解析服务[8-11]和热力图[12]技术的国家安全生产事故时空分析决策支持系统，如图1所示。

图1 国家安全生产事故时空分析系统

该系统主要由国家安全生产事故数据库、百度在线地址解析服务和国家安全生产事故热力图三部分构成：

1)国家安全生产事故数据库：为了对国家安全生产事故进行空间分布可视化表达和分析，在原有数据库之上扩展了事故位置地理坐标字段，用于存储每个事故发生地点的经度和纬度。

2)百度在线地址解析服务：在原国家安全生产数据库中，事故描述信息字段中存储的文本描述了事故发生的地理位置。为了快速获得每个事故的地理坐标，本文采用百度在线地址解析方法，将事故的描述信息作为解析参数，调用百度在线地址解析服务获得事故位置的地理坐标，然后将其保存到国家安全生产事故数据库中。

3)国家安全生产事故热力图：基于国家安全生产事故数据库中的事故发生时间、事故死亡人数和事故位置的地理坐标，就可以将任一时间段内的事故数据在地图上进行空间分布表达。本文采用百度地图作为可视化背景底图，再使用百度地图中的热力图控件生成安全生产事故死亡人数的热力图，从时间和空间的维度同时对安全生产事故进行时空分析，从而为安全生产事故的监督和预防工作提供辅助决策支持。

3 关键技术与具体实现

本文设计的国家安全生产事故时空分析决策支持系统的具体工作流程如图2所示。

图2 国家安全生产事故时空分析流程

3.1 安全生产事故空间位置在线解析

安全生产事故原始数据表(表名为security)的字段包括id,date,count,descrition，其中id为事故记录的唯一标识，date为事故发生的时间，count为事故的死亡人数，description为事故的描述信息。为了实现安全生产事故的时空分析，需要扩展安全生产事故数据表的字段，用于存储安全生产事故的空间位置，增加字段x和字段y，x是事故发生位置的经度，y是事故发生位置的纬度，其默认值均设置为NULL。事故数据表结构如表1所示，本文使用MySQL数据库存储安全生产事故数据，使用CJHJ操作MySQL数据库。

查询安全生产事故数据表中x或y为NULL的数据，每条记录包括事故唯一标识(id)和事故描述(description)。数据查询SQL语句为“select id, description from security where x is NULL or y is NULL”。

表1 安全生产事故数据表结构

循环读取每一条查询到的安全生产事故记录，创建百度在线地址解析对象(BMap.Geocoder)，通过BMap.Geocoder.getPoint()接口调用百度地图提供的在线地址解析服务，根据description解析该事故记录发生的地理位置的经度longitude和纬度latitude。

根据事故记录的id更新该记录字段x和字段y的值，更新数据时使用的SQL语句格式为“update security set x=114.143 64,y=20.256 71 where id=1”，其中x的值为在线地址解析获得的事故地理位置的经度longitude，y为获得的事故地理位置的纬度latitude，id为事故记录的id。

3.2 安全生产事故热力图可视化

创建MySqlCommand对象cmdbydate，调用cmdbydate的ExecuteReader()方法根据开始时间begindate和结束时间enddate从安全生产事故数据表中查询事故数据，字段包括x, y和count，得到结果数据集访问对象(MySqlDataReader) readerbydate，使用的SQL查询语句格式为 “select x, y, count from security where date >='2005-1-1' and date <='2005-12-31'”。

循环调用readerbydate对象的Read()方法逐条读取查询到的事故数据，将其拼接为一个JSON对象数组dataObject。其格式如下：

[{ "lng": 116.418261, "lat": 39.921984, "count": 50 },{ "lng": 116.423332, "lat": 39.916532, "count": 51 }]

其中lng的值为查询到的事故记录的字段x的值，lat的值为查询到的事故记录的字段y的值, count的值为查询到的事故记录的字段count的值创建百度地图对象(BMap.Map) bmap，调用bmap 的centerAndZoom()方法显示百度地图，将其作为安全生产事故数据空间可视化的背景底图。

创建百度地图热力图叠加层对象(BMapLib.HeatmapOverlay)heatmap，调用bmap的addOverlay方法将其添加到地图容器bmap中，调用heatmap的setDataSet方法将dataObject设置为heatmap的数据来源，调用heatmap的show方法在百度地图上叠加显示安全生产事故热力图，用于对某一时间区间内的安全生产事故的死亡人数空间分布进行分析。如生成2005年年度区间内的安全生产事故死亡人数空间分布热力图，其结果如图3所示。

图3 2005年国家安全生产事故热力图

4 安全生产事故时空分析

根据第3节中描述的方法，在国家安监局提供的2000—2015年的国家安全生产事故数据库基础上，获得每个安全生产事故记录的空间位置信息，并循环生成2000—2015年每年度区间内的安全生产事故死亡人数的空间分布热力图，用于对国家安全生产事故按年度进行时空分析。结果如图4所示，借助图4对2000—2015年国家安全生产事故进行时空分析，可以得到以下结论：2000—2002年，安全生产事故呈明显的上升趋势，事故发生地点的空间范围逐渐扩大，逐渐从中国中部、西南扩大到中国东北、东部和东南沿海区域。2003—2007年安全生产事故涉及空间区域一直居高不下，其中死亡人数较多的重大事故集中分布在山西、河北、河南、重庆和贵州。从2008年开始，国家安全生产事故呈现逐渐下降趋势，发生安全生产事故的空间区域逐渐减小，死亡人数较多的重大事故逐渐减少。截止2015年，安全生产事故空间分布区域已缩减到市级行政区域，主要集中在哈尔滨、西安、郑州、南京、长沙、广州等城市周围，需要加强对这些重点事故易发区域的安全管理和预防工作。

图4 2000—2015年国家安全生产事故热力图

5 结束语

本文针对现有国家安全生产事故数据系统的缺陷，设计了新的国家安全生产事故时空分析决策支持系统，将空间位置信息扩展到数据库中，采用百度在线地址解析服务和百度地图热力图表达技术，实现了国家安全生产事故数据空间可视化。本文提出的国家安全生产事故时空分析方法，可以将空间信息扩展到安全生产事故数据库中，使安全生产事故数据同时具备时间和空间特性，利用百度热力图可视化技术可以将某一时间区间内的安全生产事故数据进行空间表达，基于多个时间区间内的事故数据热力图，便可以方便快速地对不同时间区间内安全生产事故进行时空变化分析，有助于快速发现事故的易发地区和空间分布变化趋势，为政府安全生产事故管理和预防工作提供决策支持。

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[12] 李娟, 李苗裔, 龙瀛, 等. 基于百度热力图的中国多中心城市分析[J]. 上海城市规划, 2016(3):30-36.

[责任编辑：张德福]

The spatial-temporal analysis technologies of national production safety accidents based on Baidu map

HUANG Ying1, GUO Mingqiang2, XIE Zhong2,WU Liang2

(1.Wuhan Zondy Cyber Technology Ltd., Co., Wuhan 430074，China;2.School of Information & Engineering, China University of Geosciences, Wuhan 430074,China)

The information management and analysis of national production safety accident is an important work of state assets and public security. This paper aims at solving the issue in the spatial analysis of the national production safety accident information management. Based on the National Safety Supervision Bureau for the 2000-2015 year national production safety accident data, this paper focuses on the accident online analytical technique based on Baidu online address analysis service, and makes the spatio-temporal analysis of national production safety accidents by using Baidu map thermodynamic diagram visualization technology. The purpose of this study is to provide a decision support for the government management and prevention from safety accidents.

safety production; safety accident; spatial-temporal analysis; decision support; map

著录：黄颖,郭明强,谢忠，等.基于百度地图的国家安全生产事故时空分析技术[J].测绘工程，2017，26(11)：37-40.

10.19349/j.cnki.issn1006-7949.2017.11.008

2016-11-01

中国博士后科学基金资助项目(2014M552115)；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(CUGL140833) ；国家“十二五”科技支撑计划(2011BAH06B04)

黄 颖 (1981-)，女，高级工程师，博士后.

郭明强 (1984-)，男，讲师，博士后.

P208

A

1006-7949(2017)11-0037-04