基于WEBGIS的地震空间减灾信息化平台建设研究

地震已成为威胁人类生命、财产和社会经济发展最严重的自然灾害之一。针对当前地震应急减灾系统灾害信息获取时效性差、自动化和定量化程度低及信息集成共享等方面的不足,通过收集、整理地震灾害时空信息,结合灾区基础地理、多源遥感卫星影像及动态灾情信息,利用面向对象及主题的数据模型设计在线的地震应急减灾时空一体化数据库;提出了构建基于WEBGIS和空间技术的地震减灾信息化平台的总体设计架构、技术体系及功能模块;开发了平台原型系统,初步形成了地震灾害动态监测、灾害评估、灾情信息实时共享以及应急减灾辅助决策的一体化产品,为提高我国地震灾害应急减灾水平提供了借鉴作用。     

基于PPGIS的社会化震害信息获取模型研究

从充分利用社会化信息资源的角度,针对目前地震应急反应中灾情信息收集慢、费用大等问题,研究提出基于PPGIS的社会化震害信息实时获取模型.以实现快速验证和修正基于灾害经验给出的地震影响和灾情评估结果,为地震的应急指挥决策提供更可靠的基础信息.     

城市防灾应急信息数据管理研究

以防灾应急信息系统的数据管理研究为背景,重点研究城市防灾应急工作中所涉及的城市信息、灾害信息以及防灾应急信息的数据管理。调查分析国内外防灾应急数据管理的现状,在此基础上综合考虑数据库应包含的数据类型及内容,从数据应用的角度出发,思考数据管理的规范流程,并提出数据管理过程中应注意的重要事项和适用的建议。针对城市防灾应急工作中存在的问题,提出综合管理城市建设及防灾减灾中相关的各类信息和数据的建议,阐述数据集成管理的重要性与优势,旨在解决防灾应急工作中复杂的数据管理问题,希望能够为城市防灾应急工作启发新思想和新方法。     

基于NPP-VIIRS夜光遥感的洪水灾损评估及可视化

洪水灾害是世界上发生最频繁、危害最严重的自然灾害之一,快速准确获取洪水受影响区域是洪水灾损评估的重要信息,可为政府制定应急救援决策提供重要的数据支持。针对传统洪水评估方法存在的时效性差、工作量大和费时费力等不足,本研究以广西“西江2020年第1号洪水”灾情为案例,首先对NPP-VIIRS DNB夜光遥感数据进行统计量法辐射归一化处理;其次构建市级、县级尺度的人口评估模型进行模型适宜性和尺度适宜性分析,基于多项式最优模型反演受灾人口数量并进行对比验证;再其次基于洪水发生前后夜光亮度变化提取识别灾后受灾影响变化区域,并监测灾后恢复进程;最后构建灾情可视化管理系统,可实现灾情信息实时共享。研究结果可得反演受灾人口的准确率为79.4%,与新闻报道具有一致性,表明基于NPP-VIIRS夜光遥感数据评估洪水受影响区域及受灾人口的准确性较高,具有可行性;同时基于WebGIS将灯光密度、灾情统计、多媒体数据进行集成开发,实现灾情动态信息在线可视化展示,可为政府及公众及时掌握灾情进而有效制定应急救援措施提供重要的数据支持。     

基于现代信息技术的城市灾害应急管理系统

城市灾害应急管理系统是一项复杂的大系统工程。本文着重从应急管理过程中的应急资源调配、应急预案制定等方面阐述了现代信息技术在城市灾害应急管理中的应用与优势。认为应急管理信息系统的建立目的不是为了预测和估算,而应是当灾害发生时,对已造成的灾情局面做出快速的辅助决策支持。基于此,利用SuperMapObject5.0,Visual Basic6.0,SQL Server2000等现代信息技术软件,以辅助决策、资源快速查询以及生命线管网易损处调查为目的,本文建立了一个局部地区灾害应急管理信息系统。系统的数据库建立更突出了为应急管理服务所需的基础信息、空间数据、应急预案和应急资源等信息划分方式;结合已有的震害预测理论和方法,开发了供水系统和交通系统的震害预测模块,事先为灾害应急决策提供可能的震害信息。系统的开发过程进一步证明了GIS在城市灾害应急管理中有着直观显示、容易操作、辅助准确决策等优势。     

基于GIS的气象灾害评估系统的研究与应用

调查统计了潍坊市的农业信息和近30年来的各类气象灾害数据,建立了一个包括六市两县四区直至各乡镇的大型农业信息数据库;利用农业信息、气象灾害信息和气象信息,构造了灾害和灾情评估模型;基于G IS技术,完成了潍坊市基础地理数据的输入和采集,建立了农业信息、气象灾害信息和气象信息的自动查询和灾害灾情评价系统。当要进行灾害评估时,通过划定灾害发生区域,输入灾害因子及相关系数,即可得到相应的灾害等级及其造成的经济损失。     

基于3D GIS的城市灾害应急系统初步研究——以北师大北太平庄校区为例

随着近几十年GIS、空间数据库、三维可视化等技术的发展,3DGIS技术已经被广泛应用到城市规划、城市设计、公共安全以及城市工程等各个方面。同时,3DGIS为防灾减灾以及应急响应和管理,特别是城市区域内的应急处置提供了一个可靠的工具。通过3DGIS提供的实时环境和分析工具,可以实现灾害事件重现、推演和和灾害管理分析,为减灾和应急处置提供有效的策略支持。主要分析了城市灾害应急系统的结构,研究了基于网络结构的城市逻辑结构及分析方法,以北京师范大学北太平庄校区为例,通过对城市内部复杂结构的抽象,提取城市应急管理中最重要的因素和信息,利用3DGIS技术建立城市三维环境和城市网络逻辑模型,模拟了城市应急处置过程。同时,通过对以社区为单元的城市应急系统的建设考察了该系统在整个城市应急管理系统中应用的可行性。     

基于历史案例的自然灾害灾情评估方法研究

当某一自然事件被确定为灾害时,在获取有限的灾害数据情况下基于历史相似灾害案例进行快速的灾情评估,是有效进行灾害、灾情分析和抗灾救灾决策的保障。以历史案例灾害的灾害、灾情指标和当前灾害的灾害指标为数据基础,以最小距离法原理建立历史案例与当前灾害的相似度判断模型,设计基于历史案例相似度的自然灾害灾情评估模型,实现基于历史案例的自然灾害灾情评估方法与技术方案,并且以河南2001-2006年的农业干旱历史数据为历史案例,以其2007年农业干旱农作物受旱面积为评估指标,随即选取了一个相似度评估方法对灾情评估方案进行了案例验证,结果显示相对精度为98.45%,可信度较高。基于历史案例的灾情评估方法成本低、效率高、时效性强,且方法简单、约束条件较少、容易实现,在灾情评估方面具有一定的实用价值。     

基于数据挖掘的灾害预警云计算平台设计

传统的基于无线传感器网络的灾害预警平台通过ZigBee无线传感器网络及时采集环境数据,数据由GPRS网关节点传输到远程监控中心,并进行数据分析与预警,没有对数据进行汇聚处理,无法解决数据间的规约问题,预警效率和准确率等性能均较低。设计基于数据挖掘的灾害预警云计算平台,平台整体结构包括感知层、网络层和应用层;平台通过数据汇集调度模块对实时环境信息数据进行汇聚,解决不同数据间的规约情况;利用灾害事件触发模块根据各环境信息监测站获取的实施环境信息对比标准信息得到的灾害情况,将灾害预警等级划分为五级。平台软件中设计灾害事件触发检验流程,并通过数据挖掘算法并行化技术缩短数据挖掘时间,提升灾害预警时效性。实验证明,所设计平台在保障有效进行灾害预警的同时,平均传输速度为7.97 byte/s,平均传输时延为13.13 ms;CPU占用率为28%～34%,内存占用率为9%～19%,且准确率较高、稳定性佳。     

基于Oracle Spatial的多元灾害信息数据库——设计与应用

多元异构的灾害灾情数据是各种灾害信息系统的基础和核心,科学高效的管理和应用这些数据尤为重要。介绍了基于Oracle Spatial的技术设计与构建多元灾害信息数据库的结构框架,分析了存储数据信息的种类、属性及特点,研究了数据的存储方式。在多元异构数据统一管理的基础上,初步实现了多元灾害信息的存储、查询、绘图及显示等功能。     

基于多源遥感影像的台风灾情动态评估——研究进展

沿海地区作为人口聚集、国民经济和社会发展重要的区域和战略中心,台风带来的损失往往是惨重和致命的。尤其是近年来,随着台风突发强度、频度和广度的不断增长,灾后救援工作显得格外重要,亟待开展灾情信息快速获取与动态评估研究。该领域目前主要探讨的问题为：台风灾情信息的遥感数据来源;基于遥感影像的灾情评估方法;台风灾情表征指标与评估模型;台风灾害风险综合管理等。在全球变暖和快速城市化的背景下,目前应集中开展的研究为：以我国沿海地区典型台风为剖析对象,构建台风多尺度灾情表征指标体系和基于多源遥感影像的台风灾情动态评估模型;集成开发遥感-地理信息系统（RS-GIS）灾情动态评估工具集;探讨台风灾情信息共享与分布式管理机制。这不但能实现受灾地区灾情快速评估与制图,而且能为我国沿海地区台风综合灾害风险管理以及可持续发展战略实施提供科学依据。     

基于系统动力学的台风减灾决策研究

台风破坏性巨大,易与暴雨、洪涝、风暴潮灾害发生碰头现象,严重威胁沿海地区人民的生命和财产安全。因此,台风减灾决策研究对于保护人民生命财产安全至关重要。该文基于系统动力学和多灾种灾害建立防灾减灾模型,包括物资人员调度子块、信息传递子块、灾害系统子块。以海南省海口市台风灾情及政府防灾减灾工作为例进行数值模拟,仿真结果表明:政府资源调度能力越高,城市应急能力达到峰值速率越快;受预警等级及应急能力的影响,信息热度迅速上升至峰值,之后缓慢下降;对建筑物与电力系统进行抗灾加固,降低其脆弱性,提高水库堤坝及交通防灾减灾工作人员配比可以在很大程度上减缓灾情。该模型能为政府制定防灾减灾策略提供理论依据。     

洪水泥石流等自然灾害对旅游景区的破坏作用研究

通过泥石流灾害模拟模型与灾害损失率计算方法了解旅游景区的损失状况,研究自然灾害对旅游景区的破坏作用。旅游景区洪灾模拟模型由分流模型与汇流模型构成,根据泥石流多相流成分中固液两相分离原则构建泥石流分流模型;引用DEM数据得到泥石流流域栅格的汇流方向,根据经验模型计算汇流用时,采用八方向方法获取河道信息,基于这些数据构建泥石流模拟的汇流模型,采用ArcGis软件实时呈现该模型的泥石流灾害模拟效果;结合ArcGis软件显示的灾情数据,采用洪灾损失率计算方法获取旅游景区自然灾害损失率。实验结果表明,该模型计算旅游景区建筑损失率误差均小于5%,在有效模拟泥石流灾害的同时,可准确描述自然灾害对旅游景区的破坏作用。     

基于移动终端的地震应急辅助决策系统研究

以现有的各类地震应急指挥技术系统为基础,充分利用实时融合技术、三维地理信息技术、Web GIS技术等先进的计算机技术,并将这些系统优化整合到一起,建立起一个融合了灾情评估、三维电子沙盘、灾情实时上报的辅助决策系统。通过该系统,在地震应急时前方救援人员可以实时查询各类情报资料并实时上报灾情,后方指挥部决策人员可以了解灾情预测结果,查询震区三维地形地貌并分析移动端上报的灾情信息拟定救灾方案,完成指挥决策,部署救援力量。保证了整个地震应急工作的联动性、协同性和透明性。     

基于WebGIS的城市泥石流数字减灾系统建立及其应用

基于WEBGIS的城市泥石流数字减灾系统是实现泥石流非工程减灾的重要措施，依托信息技术和通讯技术进行城市泥石流数字减灾WEBGIS系统的研究与设计，对城市泥石流的减灾与防治具有重要的应用价值和现实意义。本系统包括城市环境信息、城市经济信息、泥石流基础信息、泥石流灾害评价、泥石流综合防灾规划、相关论文著作及软件与数据下载七个功能模块，实现了基础信息管理、灾害评价、防灾规划和信息服务等泥石流数字防灾减灾功能，系统依托ARCIMS、JAVA、ARCXML技术进行设计与开发，并在云南东川城区得到了较好的应用，实现了系统本阶段设计目标，表明WebGIS在城市泥石流防减灾方面广具应用前景。     

政府部门的应急响应能力在城市防灾减灾中的作用

城市是人口、经济密集的地区,城市自身的特点决定了抢险救灾必须快速果断,当城市发生灾害时,当地政府部门是抢险救灾的主力军,在这一过程中,政府部门对灾害的应急反应能力成了救灾、减灾成功与否的决定性因素.文章探讨了政府部门的应急响应能力的组成及其在城市防灾减灾中的重要性.政府部门的灾害应急能力主要从应急反应、应急指挥、应急救援、应急信息的发布和应急避难五个方面体现出来.     

万维网环境下涉灾信息数据采集方法研究

随着自然灾害应急管理信息化的发展,越来越多的国家部门、行业单位、社会机构以万维网为载体提供涉灾信息数据服务。针对万维网上的涉灾信息数据分布零散和不易提取的问题,文中提出了一种涉灾信息数据采集方法,将全量采集和增量采集相结合以获取历史数据和实时数据,并整合动态页面获取技术和模拟登录技术以适用于多种网页类型。对综合性较强的网站设计了信息主题相关性判断方法,以便更准确地提取涉灾信息。通过实验,该方法能较好实现涉灾数据和涉灾信息的获取,为防灾减灾、应急管理提供数据支持。     

基于微博大数据的城市内涝灾害的灾情及公众情绪研究——以南京市为例

随着气候变暖以及城镇化的快速推进,城市暴雨内涝灾害日益频发,成为人们关注的热点和难点问题。结合社会媒体大数据开展城市暴雨内涝灾害的风险管理,是获取现场灾害数据和开展灾害风险评估的可行途径。该文提出了利用微博大数据获取暴雨内涝灾情和公众情绪的新思路。首先对微博数据进行去重、分类处理,并将每条微博的IP地址转换成相应的物理地址;其次,使用ICTCLAS分词系统对微博内容进行分词处理,对得到的分词结果利用TF-IDF计算公式计算其权重并建立暴雨内涝灾情映射表;再次,建立灾情和情绪的分类编码表,据此检索获取每一地区的灾情和公众情绪;最后以发生在南京市2016年6-7月的城市暴雨为例,对所提出的思路和方法进行验证。     

灾害救助评估理论方法研究与展望

灾害救助评估是一种辅助决策工具,收集和分析灾害及灾害救助信息,为灾害救助活动的决策、规划和控制提供有效的信息支持,其内涵主要包括4个方面:①评估灾害对社会产生的影响;②灾害应急抢险需求与方案优化;③救助资源可获得性;④促进和加速灾后恢复与区域发展的可行性。灾害救助过程包括规划、数据收集与调查、分析与解读、趋势预测、辅助决策、灾害监测等6个环节。灾害救助评估内容按照灾害救助阶段总体分为应急快速评估和灾后详细评估两大类。其中,应急快速评估主要侧重于灾情和应急救助需求,是灾害救助评估的传统研究领域,为应急抢险和受灾人口基本生活保障提供信息支持;灾后详细评估则主要用于全面分析灾害对社会、经济、生态环境系统造成的损失和影响,为灾后恢复与重建提供辅助决策支持。     

基于Multi-Agent的城际灾害应急管理信息和资源协同机制研究

以Multi-agent System理论为基础,从Multi-agent的角度分析了城际灾害应急管理系统的结构,构建了基于Multi-agent的城际灾害应急管理系统.借助Multi-agent技术的优点,运用黑板理论和模型,对城际灾害应急管理的信息协同机制进行了研究.在信息协同机制分析的基础上,设计了一种城际灾害应急管理资源协同机制.研究表明:基于Multi-agent的城际灾害应急管理信息和资源协同机制,能够很好地促进城际灾害应急管理系统中的信息共享和资源优化配置,产生协同效应,提高城际灾害应急管理的水平,保障城市安全与稳定.