空间信息技术在防震减灾工作中的作用

我国是个地震多发国家，地震损失严重。在防震减灾研究中，迫切要求引进先进的科学技术手段，用高新技术推动防震减灾工作的发展。目前遥感技术、地理信息系统和全球定位系统（合称3S）得到了快速发展，以3S技术为主要框架的空间信息技术在防震减灾领域得到了广泛的应用。本文重点阐述了空间信息技术在防震减灾中的作用，并对空间信息技术在防震减灾中的应用趋势作出展望。     

基于知识图谱的自然灾害风险防控研究进展的文献计量分析

为分析自然灾害风险防控研究发展状况及趋势,以2003-2017年Web of Science核心合集中SCI-EXPANDED数据库收录的1 159篇自然灾害风险防控研究文献作为数据基础,利用VOSviewer和Bibexcel软件,采用共引分析、耦合分析、共著分析、词频统计和共现分析等文献计量可视化分析方法,通过文献发表的时间分布、区域分布、学科和期刊分布、文献代表作者、合作机构、研究热点等方面的分析,综述了自然灾害风险防控研究进展。结果表明:近年来,自然灾害风险防控研究热度上升迅速;美国在该领域的发文量明显领先,中国则具备了赶超的潜力;各研究机构中,北京师范大学、中国科学院、悉尼大学、京都大学等是该领域的领军机构;从发展趋势上看,该领域已形成了"水旱灾害管理""灾害风险防控""灾害脆弱性""灾害影响"4个重要的研究热点和前沿方向,其中"灾害风险防控"把其他3类热点紧密关联起来,形成了一个结构紧凑的自然灾害风险防控研究知识图谱系统。上述结果揭示了自然灾害风险防控研究的演变特征与发展趋势,有助于加深对自然灾害风险防控研究领域的整体认识。     

基于3S技术的震害快速评估

地震是人类面临的重大自然灾害之一，破坏性地震发生后，对震害的快速评估有利于政府及有关部门对灾情迅速做出应急反应，实施救援。地理信息系统（GIS）、遥感（RS）和全球定位系统（GPS）合称为3S技术。随着计算机技术和地球空间科学的发展。3S技术已逐渐应用于防灾减灾领域。探讨了应用3S技术替代传统的经验性估计决速评估震害的技术路线、方法和前景。首先，归纳了目前防震减灾信息及辅助决策系统建设取得的成绩和存在的问题。通过两个破坏性地震的震害实例，说明了应用基于GIS的系统快速评估震害的可能性和有待重点解决的问题。然后。通过新疆一次地震的遥感图像的变化检测，展示了震害快速评估中借助遥感数字图像处理技术的前景。在上述综合分析的基础上，讨论了三者结合的重要性、潜在功能和优点。     

数字赋能应急管理研究可视化分析：现状、热点及演进趋势

新一代数字技术赋能智慧应急与安全生产多重应用场景,助推应急能力朝向智能化、精准化和协同化方向发展。选取Web of Science与CNKI数据库期刊文献,以2013—2023年数字赋能应急管理主题的1 208篇国内外文献为样本,采用CiteSpace软件分析其研究现状、研究热点和演进趋势。结果表明：从总体趋势看,国内外文献年度发文量从2018开始进入快速增长阶段,中国的高校和科研院所或为主要发文机构;从研究热点看,国内文献聚焦在应急管理、应急响应、大数据、物联网四大主题,而国外文献更加关注应急疏散、车载自组织网络、应急响应、物联网、应急管理、深度学习主题;从演进趋势看,国内文献研究从智慧城市、应急情报逐步转向应急智慧平台建设,智慧城市成为长期研究热点,国外文献研究从应急车辆配置算法转化为应急领域数字技术的实践应用,应急信息得到持续关注。研究为丰富应急管理数字化研究内容、构筑应急管理数字化转型体系提供参考。     

3S技术在灾害监测预测中的应用及展望

本文分析了现代灾害的特点及3S技术的发展,总结了国内外利用3S技术在灾害监测预警中应用的现状,探讨了未来3S技术在这一领域应用的趋势及重点研究问题.     

国际洪灾风险感知研究的文献计量分析

以Web of science核心数据库中收录主题为"flood perception"的文献为基础,利用可视化软件Cite Space,采取文献共被引分析、关键词共现分析、突现词分析等方法对国际洪灾风险感知研究现状进行系统分析。研究发现,洪灾风险感知研究文献数量呈逐年上升趋势,主要分布在水资源、环境及生态等自然科学领域;美国、英国、荷兰、澳大利亚、德国等5国及阿姆斯特丹自由大学、特温特大学、南安普顿大学、昆士兰大学、根特大学等研究机构表现出较强的研究实力;Slovic P、Grothmann T、Siegrist M等学者及其代表作品对洪灾风险感知理论知识基础的构建及相关研究的推进奠定了坚实的基础。     

GIS在生态环境领域的应用研究

总结了近几年地理信息系统GIS（Geographic Information System）在生态环境领域的应用研究动态，将GIS技术在这一领域的应用概括为水土保持、生态景观规划、环境影响评价、土地资源利用和区域生态环境综合分析5个方面，并结合国内外实例阐述了GIS在上述5个方面的应用情况。最后讨论了GIS在生态环境领域应用的必要性，并针对应用中存在的问题，提出了GIS技术在webGIS开发及推广、3S技术应用和智能化发展的建议。     

RC框架结构地震破坏机理与抗倒塌研究现状与展望∗

多层钢筋混凝土(RC)框架结构地震破坏机理与抗倒塌设计理论一直是地震工程领域的研究热点。聚焦砌体填充墙对结构破坏模式的影响,从地震倒塌机理、结构破坏模式与成因剖析、抗地震倒塌设计理念3个方面对国内外开展的多层RC框架结构抗震研究进行了梳理、总结。结果表明:地震作用下实际工程及实验室模型难以出现设计预期的"强柱弱梁"破坏,设计细节和非结构构件均影响结构的地震破坏模式;改善填充墙与周围框架连接方式、增设翼墙或设置柔性填充墙一般均能保证结构的抗倒塌性能。     

遥感图像道路信息提取算法研究现状与地震应急应用

遥感图像中道路信息的提取是遥感领域的一个研究热点和难点,同时在地震应急中有着重要的应用价值。首先,总结了遥感图像道路信息提取的主要算法;其次,讨论了目前的研究现状及在地震应急应用中的不足;最后,分析了遥感图像道路信息提取在地震应急中的应用前景及需要进一步推进的工作。通过遥感技术提升地震应急处置能力,具有重要的现实应用意义。     

基于对称性的中国台湾地震趋势判断及物理基础

在灾害的综合研究中,自然灾害风险评价是灾害研究的一个热点领域,对自然灾害进行准确的趋势判断,其理论和现实意义重大。以台湾地区地震空间对称性为切入点,着重探讨了台湾地震空间对称轴存在的合理性及其物理基础,结合可公度研究理论分析强震灾害趋势,从而为判断地震灾害未来发生的时间、空间趋势提供一些理论思考和方法借鉴。结果表明,台湾M≥7.2级地震在空间上具有明显的南北对称性特征,其对称性有一定的动力学基础,并且可以作为区域地震未来趋势判断的依据。其中2012、2014年台湾发生M≥7.2地震信号较强,须密切关注此地震趋势信息。综合空间对称性的信息分析,下次发生地震的可能地区是台湾中北部地区。该研究对认识重大灾害成因机制具有一定启示意义。     

COMGIS在工程场地地震灾害风险预测中的应用

分析了传统的GIS技术在震害预测中的不足,提出了基于组件式GIS技术(COMGIS)的工程场地地震灾害风险评估系统的总体设计思路及设计方案;运用组件式GIS技术、数据库技术和空间分析技术构建信息管理平台,阐述了该系统的功能结构和数据流程;提出了工程场地地质资料的可视化查询和分析、地震影响场的生成、震害空间分析模型化等的实现思路与方法.研究表明:利用组件式GIS技术结合可视化编程语言所设计的工程场地地震灾害风险评估系统,能实现工程场地资料的有效利用,如地质剖面图的自动绘制、三维地质图的生成等;而且,能将震害分析模块化,集成到系统界面菜单上,实现震害分析的智能化,保证了系统开发的可持续性;同时,以场地液化、震陷、滑坡、场地类别作为场地地震灾害风险性预测的四大因子,在Mapx VB支持下进行叠合分析,编制出工程场地地震危险区综合预测图,可为场地规划和利用提供有效的基础资料.     

基于W ebG IS的防震减灾系统研究与设计

开发基于新技术的防震减灾系统以更好地开展大中城市的防震减灾工作是地震工作者亟待解决的重要问题。详细介绍了所开发的基于W ebG IS和人工智能技术的防震减灾信息管理与智能决策支持系统。开发中,以A rcIM S为开发平台,建造了基于GM L(G eography M arkup L anguage)的3层B/S结构(客户端、服务器层、数据库层)的防震减灾W ebG IS体系;采用GM L描述空间数据,构建基于GM L的地理空间数据模型,实现异构数据间的互访;引入A gen t技术,构造出基于多A gen t的智能决策支持系统,通过一系列的A gen t来代替决策支持系统中的功能单元,并以“黑板”为中介,协同A gen t间的工作,以合作求解复杂问题,实现智能化的辅助决策。     

小城镇地震数字仿真与应急调度系统的研究

以地理信息系统为平台进行地震灾害研究,建立具有强大空间分析功能的信息系统,将发挥快速、准确的辅助决策作用.本文剖析了小城镇地震应急反应模式存在的弊端,明确了灾害空间的概念,并提出小城镇空间数据库的建库及三维可视化的技术方案.在基础信息数字化和可视化的基础上,开发了小城镇地震数字仿真与应急调度系统,实现了基于地震数字仿真结果,在相关数据库支持下进行地震应急调度决策.实践证明:该系统的运行,有利于小城镇抗震减灾的迅速决策;小城镇空间数据库的建库技术,贴合我国小城镇信息化的现状,技术可行、经济合理.     

地震现场资料收集的标准化与快速传送

破坏性地震现场的震害资料调查和收集对地震灾害的损失评估、地震应急救援、恢复重建以及科学研究等具有重要意义。总结了当前我国地震现场震害资料的收集和传送方式,指出了普遍存在的主要问题。结合当前电子化、信息化的发展现状和地震现场工作资料整理的相关规定,提出了现场灾害资料标准化收集和快速传递的初步设想和方案。实现这些设想和方案对提高地震现场震害资料的质量和标准化具有重要意义,并将极大地提高现场灾害信息的传送速度。     

物联网技术在地震救灾中的应用

研究了物联网技术在地震救灾中的应用。在体系结构设计中主要针对无线传感器网络节点、自组网技术、数据采集与灾情分析软件、多源信息融合等几个方面开展研究,构造出基于物联网技术的信息处理平台,在此基础上组建一个地震监测、预警及救灾部署控制中心,并实现信息处理平台与城市基础设施的互连接口。最终,在地震救灾中能够利用多源信息融合技术为控制中心实现决策和指挥提供科学、高效的服务。     

基于3S技术的地质灾害易损性面评价研究

以等面积法作为基本手段,结合3S(GIS、RS、GPS)技术探讨地质灾害易损性面评价的实现方法。提出了为实现易损性面评估而确立的评价对象的分类方法、空间数据库的建设方法、基于空间数据库的空间分析方法以及信息的集成方法。最后探讨了在GIS环境下的数据可视化表达方式和实现地质灾害易损性面评价的一般操作流程。     

“一带一路”地区百余年地震时空演变特征

本研究基于“一带一路”地区1900-2018年间≥5级地震事件空间数据,采用小波周期与热区识别方法,分析了该地区地震灾害的空间分布格局与时间周期性特征,并识别了地震灾害空间热区及其演变特征。研究表明:(1)1900-2018年,“一带一路”地区地震发生频次表现出波动性上升的“三段式”分布,主要发生在亚欧大陆-喜马拉雅山周围的亚欧板块与印度洋板块的交界处以及俄罗斯东部沿海、印度尼西亚东南部的环太平洋地区;(2)地震频发地区和震级较强地区均具有多时间尺度的周期变化特征,及一定的空间聚集性,并逐渐演变成高发热区和高强热区;(3)中国和印度尼西亚发生频率远高于其他国家,而缅甸、孟加拉、马尔代夫等国发生频次较低,但其震级强度相对较大。研究结果提示我们未来针对“一带一路”地区基础设施的投资应适当规避地震频发地区及未来潜在的高强热区,同时加强国际间减灾防灾合作,从而更好的降低或预防“一带一路”地区基础设施建设的地震灾害风险。     

基于小程序的海洋牧场台风灾害预警预报服务

台风多要素信息及灾情状况是海洋牧场各方急切想掌握的,而应用于海洋牧场灾害预警专报服务还未见报道,基于此开发了海洋牧场台风灾害预警预报服务小程序。结合wx.request请求获取第三方要素数据与自建云数据库访问灾情数据。搭建海洋牧场台风灾害预警预报服务的层次结构体系构架,推出海洋牧场气象要素预警预报、海洋牧场水文要素预警预报、海洋牧场台风要素预警预报、海洋牧场台风灾害预警专报、服务订阅与消息推送等应用服务功能。基于MAP组件技术整合“一张图”展示海洋牧场台风灾害的数据、服务及成果。1409号台风“威马逊”实例应用表明,海洋牧场台风灾害预警预报服务小程序为防风减灾提供了一种快捷实用的应用途径。     

基于GIS的矿山塌陷损害评价系统及可视化方法

在各种工程塌陷问题中,矿山开采引起的地表塌陷是最为严重的一类,矿山塌陷是工程防灾减灾的重要内容。本文围绕“基于GIS的矿山塌陷损害评价系统”的构筑问题,对矿山开采塌陷的三维计算方法和塌陷数据的组织及可视化方式进行了探讨,给出了丘陵和低平山地条件下地表塌陷的三维可视化预计方法,实现了DEM和地表塌陷盆地的可视化表达,并对三维地形图与三维塌陷图的可视化叠置进行了探索。