赈灾前线的商业GIS软件与开源GIS之较量

[编者按] 10月6日起，第23号台风“菲特”给浙江带来极强降水,城区被淹,道路地图标注瘫痪,其中宁波市成为重灾区之一，全市渔业直接经济损失8.94亿元。在赈灾领域，地图标注技术已成为了全球公认的实用工具。本文介绍了在国外以及中国台湾地区的灾害管理中所采用的GIS技术，阐述了ArcGIS和Sahana等GIS平台的工作状况，以及探讨了商业软件与开源技术各自的利弊。

数十年来，政府和NGO一直依赖私营企业，对紧急响应的应急数据进行采集和解读，近年来，越多越多的政府和机构将目光转向“开源”技术。对于灾害管理中，使用哪些技术更为适宜，全球范围的专家们给出了他们的研究结果。

商业专业软件无所不能，从提供图像和地图标注系统(GIS)数据，到应急情况下在控制中心面板上整合官方的数据信息，它已沿用数十年了，但非常昂贵。在众多致力于灾害管理的私营企业中，ESRI公司执掌了GIS技术市场的半壁江山。该公司经营ArcGIS平台，ArcGIS平台打造出了基于卫星技术的交互性地图。

最近几年，尤其是在2010年海地地震后，越来越多的城市和NGO都开始将目光转向开源技术，一般来说，下载该软件，不用花费一毛钱，但也有诸多弊端，包括没有专家专门解决疑难问题，而且政府方面青睐那些更为成熟的专业技术方案。

何为免费的开源软件?

免费的开源软件(FOSS)可以自由下载、使用、研究、复制以及重新分配，花费很少，甚至没有花费，它的目的是希望用户们在使用过程中提升其编码运算，至此打造出一款更具活力的软件。FOSS开发者成立了一个名为善意的自由黑客团体(Random Hacks of Kindness), 其联合创始人Stuart Gill认为这些“创新应用的大爆炸”，无异于一场变革，其中，最具活力的软件势必能长期存活下去。

自从该团体于2009年5月成立之日起，它得到了世界银行、美国国家航空航天局(NASA)和Yahoo、Microsoft、Google等知名企业的大力支持。它建立的初衷先是提供灾害管理方案，再次是拓展到解决人道主义难题上来。那些志愿的技术专家们(该组织将其称之为黑客)，每两年举办一次“黑客马拉松(hackathons)”, 充满激情地研发出各种样本技术，试图能领先于灾害，减少灾害损失。Gill估测，自从2009年起，在每届黑客马拉松上，共有数百种样本技术出炉，已有50种沿用下来，其中的10种技术，十分好用。成本低廉，使用方便，是黑客马拉松产品的普遍特点。

他们的使命宣言中写道：“成本低廉意味着无需购买服务器和主机。廉价意味着可以使用低成本的装置，诸如智能手机等。低廉意味着将培训费、维护费和其它费用。廉价意味着，如果你是一家团体组织，拥有独立的技术支持人员，你就可以免费获取到这个软件。 快捷意味着选项更少，也没那么杂乱，还意味着大按钮，和简洁的界面布局， 而且能用任何一种网络浏览器连接互联网。”

这样的使命，“干扰”了私营企业在灾害管理中的正常运作——哈佛人道主义行动研究院John Crowley表示，在灾害应急响应中，他专门负责用中报数据，与政府方面对接。一直以来，专业软件公司通过限制软件代码，并依靠每年帮助客户维护该软件，赚得钵满盆满。而开源技术就扰乱了这些公司的年收益，但对开发者而言，却打造出了一个良性的生态系统。

加拿大魁北克

差不多十年前，加拿大的魁北克政府留意到这个情况。从2005年起，魁北克政府转而在省级公共安全部门使用开源技术提供地图标注服务，或者地图标注系统(当时，几乎没有地图标注系统这个概念)。由于他们之前没有使用灾害管理的专业软件的经验，而且在当时，地图标注服务对整个部门都是个全新的概念，因此开源技术的推广，毫无阻力——Nicolas Gignac，公共安全部门的一位地图标注专家这样讲到。地图标注专家组成的团队，包括Nicolas Gignac在内，开始了对在魁北克范围内提供GIS服务支持的那些最成熟的开源应用进行测试。经过这么多年的测试，结果显示，最有帮助、最高效的开源应用是：

1. Mapserver(一个将内容直接展示给用户的“地图引擎”)

2. OpenLayers(在任何一个网页上嵌入一张动态地图)

3. OGR-GDAL或者叫作地图标注数据提取图书馆(两个图书馆，允许软件程序对多种GIS格式进行读写)

4. PostGIS(一种数据库管理系统的外延)。

但公共安全部门仍是为数不多的省级政府机构在使用开源技术(据Gignac估测，约只有10%)。只有魁北克的国家公共安全院、文化交流部以及省级农业机构在使用相同的GIS开源代码——剩下的政府和地方当局还将专属技术方案作为首选(只不过，有一些机构利用开源代码和专属软件，研发出了内部混合式模型)。

中国台北

与此同时，在世界的另一侧，易遭受灾害侵袭的中国台湾地区，ArcGIS通过由消防部门管理的紧急信息管理系统，处理着几乎所有政府部门的GIS工作。开源技术在应急响应中的稳健性，一直遭到人们的质疑。

中国国土面积广阔，面临的灾害也多种多样，有SARS、地震和每年都会造访的台风等，政府部门使用ESRI软件进行灾害管理的年头，并不长——中国台北的减灾科技中心副行政秘书李伟森表示。

以台湾举例，据气象局统计，台湾每年平均会遭受3至4个台风侵袭，而规模5到6的地震每年约30次。当灾难发生，政府多个部门都会产出观测资料与灾情资讯，但是早期因为资讯缺乏纵整，救灾指挥官无法获得全面性的整合资讯。对于这样一个灾害频发的海岛而言，数据集过于庞大复杂了，以至于开源性技术方案就因稳定性不够而显得力不从心了。“ArcGIS,在计算方面，足够强大，可以将数据域卫星图像整合起来，这是用Sahana软件实现不了的，” 李伟森坦言。过去政府各单位所研发之资讯系统皆是因应单位业务需求所开发，主要目标与功能并不一致，且彼此独立运作。就整体灾害防救需求而言，各决策支援系统之间缺乏横向流通，而且资料内容的档案格式、精确性等皆不相同，造成灾害资讯无法有效运用。使用该技术后，最重要的便是透过政府各单位的通力合作，有效整合各部会的资讯，给予指挥官资讯上的协助，在决策过程中能依照证据与实际情况做出最适当的决策。灾害应变决策辅助系统重点在于资讯整合，包含动态资讯、数值模型等等，透过地理资讯系统，让各部会的资讯与图资能够呈现在同一个平台上。

美国

哈佛人道主义行动研究院John Crowley说道，灾害管理技术的市场，专属性非常强(以美国为例，单是“911”的火警响应热线就有多达40余种的应用软件)，只有在应急测绘领域，才像人道主义行动团队那样，转而使用开源平台Openstreetmap(OSM)。 OSM创造并且无偿提供自由使用的地理资料，以支持全球领域的赈灾行动。

“人们更愿意相信那些熟悉的技术，构建信任还需要时间，”Crowley这样分析当前局势，虽说在当前灾害管理的领域，开源技术已取得了长足的进展。

亚洲灾害防治中心(ADPC), 孟买

2010年，无政府组织ADPC选择Sahana赈灾管理系统去建立一个区域入口，以便将亚太地区的赈灾行动进行分类归总。“我们想要一个廉价的软件，能够将多种数据渠道收集到的信息整合在一起。Sahana是一个伟大的创举，它廉价，而且操作简易，”ADPC的信息交流技术部门的经理Bill Ho夸赞道。

建立的初衷，是为了区域性以及多国之间的赈灾项目的信息共享，如今该入口已经得到了拓展，允许国家级赈灾项目的共享，比如说，将缅甸政府的赈灾重建部门的信息入口也囊括其中。

历经六个月的安装阶段，ADPC如今已将Sahana赈灾管理系统转包给专门的顾问进行维护了。“这是一个难题，”Ho说道，“毕竟，很难找到掌握该技术的合适人选，同时，Sahana的人力资源还比较欠缺，我们不得不依赖于专家顾问，而东南亚几乎没有一个人能做得来。”

哈佛人道主义行动的Crowley坦言，在灾害的前期预防和响应方面，需求、能力以及出发点的种种不同，意味着在开源技术和商业技术方案之间要找寻到一个平衡点，毕竟各有利弊。

赈灾前线的商业GIS软件与开源GIS之较量