城市防震減災(zāi)信息系統(tǒng)分析
時(shí)間:2022-10-16 09:16:35
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當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生在人口密集的大中城市時(shí),其所帶來(lái)的破壞性無(wú)法估量。當(dāng)前我國(guó)地震短臨預(yù)報(bào)水平還不高,在這種情況下,需要依托于科學(xué)技術(shù)來(lái)開展防震減災(zāi)的全方位工作,以此來(lái)有效減少地震所造成的損失。在城市防震減災(zāi)工作中,需要將信息技術(shù)融入于防震減災(zāi)工作中來(lái),打造一個(gè)與各城市特點(diǎn)相符合的城市防震減災(zāi)信息管理系統(tǒng),做好城市防震減災(zāi)工作。
1GIS概述
1.1概念。GIS簡(jiǎn)稱為地理信息系統(tǒng),又稱“地學(xué)信息系統(tǒng)”。其是由外國(guó)測(cè)量學(xué)專家最早提出來(lái)的一種特定的重要空間系統(tǒng),其是基于計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)基礎(chǔ)上的,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)地球表面空間地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、管理、運(yùn)算、分析、顯示和掃描的技術(shù)系統(tǒng)。1.2基本功能。GIS技術(shù)在當(dāng)前各個(gè)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用,其具有多種功能,如對(duì)地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、編輯、存儲(chǔ)、管理、處理及空間分析等,并能夠進(jìn)行地圖制圖及進(jìn)行二次開發(fā)、編程。
2GIS在城市防震減災(zāi)應(yīng)急決策中的發(fā)展趨勢(shì)分析
2.1GIS、RS、GPS技術(shù)一體化。通過(guò)在城市防震減災(zāi)應(yīng)急決策中應(yīng)用“3S”技術(shù),其是以GIS來(lái)提供受災(zāi)地區(qū)的基礎(chǔ)地理信息,并利用RS和GPS來(lái)對(duì)地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行有效更新,并分析原有地理信息,從而得到最新的地理信息,并對(duì)災(zāi)區(qū)的新情況和災(zāi)情變化趨勢(shì)進(jìn)行關(guān)注,監(jiān)測(cè)災(zāi)區(qū)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)變化情況。2.2災(zāi)害模型的建立、開發(fā)。GIS技術(shù)能夠充分利用最新的觀測(cè)技術(shù)和分析手段來(lái)模擬地震災(zāi)害發(fā)生和發(fā)展變化的全過(guò)程。在建設(shè)災(zāi)害模型過(guò)程中,需要運(yùn)用到多個(gè)學(xué)科技術(shù),以此來(lái)綜合對(duì)災(zāi)害進(jìn)行分析評(píng)價(jià)及模擬預(yù)測(cè),這對(duì)于GIS技術(shù)在城市防震減災(zāi)領(lǐng)域的發(fā)展帶來(lái)了一定的阻礙。2.3虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的結(jié)合。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為高級(jí)人機(jī)界面,呈現(xiàn)出較強(qiáng)的沉浸性、構(gòu)想性和交互性等特點(diǎn),由于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有較強(qiáng)的虛擬性,是基于計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的最新計(jì)算機(jī)技術(shù),其充分運(yùn)用圖形學(xué)、三維圖形生成技術(shù)、仿真技術(shù)、人工技術(shù)和多傳感交互技術(shù)等生成三級(jí)超現(xiàn)實(shí)虛擬環(huán)境。將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與GIS技術(shù)有效結(jié)合,并在城市防震減災(zāi)應(yīng)急工作中進(jìn)行應(yīng)用,可以模擬虛擬災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,更為直觀地對(duì)災(zāi)害事故進(jìn)行分析,并對(duì)應(yīng)急措施的應(yīng)急效果進(jìn)行檢測(cè)。
3GIS的城市防震減災(zāi)信息系統(tǒng)分析
一旦城市或是與其相鄰的地方地震發(fā)生時(shí),必然會(huì)造成較大的影響,因此要第一時(shí)間來(lái)進(jìn)行應(yīng)對(duì),確保震后救援工作能夠快速、及時(shí)開展,確保地震所帶來(lái)的災(zāi)害降至最低。在GIS城市防震減災(zāi)信息系統(tǒng)中,其主要是通過(guò)數(shù)字地震臺(tái)網(wǎng)的自動(dòng)觸發(fā)接口,并采用實(shí)時(shí)偵測(cè)的方法搜尋最新地震信息,并自動(dòng)啟動(dòng)災(zāi)情快速評(píng)估系統(tǒng),迅速判斷地震的規(guī)模、影響和損失等情況,并提出具體的救災(zāi)方案和調(diào)度方案,確保與指揮人員有效配合,從而完成各種地震救災(zāi)行為,全面提升應(yīng)急救災(zāi)指揮與決策的技術(shù)水平,并最大限度地減少地震過(guò)程中人員傷亡事故的發(fā)生。3.1系統(tǒng)目標(biāo)。(1)在GIS城市防震減災(zāi)信息系統(tǒng)中,通過(guò)將GIS技術(shù)與地震工程學(xué)、地震災(zāi)害學(xué)、決策管理學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)及信息通訊等學(xué)科的研究成果及建設(shè)經(jīng)驗(yàn)有效結(jié)合,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)了地震危險(xiǎn)性分析、震害預(yù)測(cè)、評(píng)估和防震減災(zāi)對(duì)策等集于一體的智能輔助決策系統(tǒng),確保實(shí)現(xiàn)防震減災(zāi)的目的。(2)一旦發(fā)生地震,依托于系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)信息來(lái)對(duì)地震的規(guī)模、影響范圍和損失等情況進(jìn)行迅速判斷,從而制定科學(xué)合理的救災(zāi)方案和調(diào)度方案,更好地協(xié)調(diào)指揮人員來(lái)開展地震救災(zāi)行為,確保地震應(yīng)急救災(zāi)指揮和決策技術(shù)水平的全面提升,以此來(lái)減少震時(shí)混亂及人員傷亡。(3)在日常生活中,城市防震減災(zāi)系統(tǒng)則可以作為地震宣傳教育和匯報(bào)演示的重要工具,全面提升城市在防震減災(zāi)工作的現(xiàn)代化水平,體現(xiàn)出城市防震減災(zāi)工作中的科技含量。3.2GIS城市防震減災(zāi)信息系統(tǒng)組成。城市防震救災(zāi)信息系統(tǒng)具有良好的伸縮性和可配置性,其是基于組件化技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的防震救災(zāi)系統(tǒng),框架系統(tǒng)具有較強(qiáng)的可擴(kuò)展性,能夠支持多種插件擴(kuò)展,支持系統(tǒng)界面定制和業(yè)務(wù)流程定制。而且對(duì)于城市防震救災(zāi)系統(tǒng)來(lái)講,還要求其系統(tǒng)構(gòu)架具有較強(qiáng)的靈活性和易擴(kuò)展性特點(diǎn),能夠提供明確簡(jiǎn)單的應(yīng)用思路。當(dāng)前城市抗震救災(zāi)系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)時(shí),將其具體劃分為三個(gè)不同的層次,即最下面為數(shù)據(jù)層,然后是應(yīng)用層,最高一層則為組件服務(wù)層。(1)數(shù)據(jù)層。在數(shù)據(jù)層中,其主要組成為災(zāi)情信息綜合數(shù)據(jù)庫(kù)。即包括基礎(chǔ)地理信息驚駕、災(zāi)情基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)、災(zāi)情專題數(shù)據(jù)庫(kù)和地名地址庫(kù)等。通過(guò)基礎(chǔ)測(cè)繪所得到的地理信息數(shù)據(jù)構(gòu)成了基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)。在災(zāi)情基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)中,主要是將不易于在基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的且在抗震救災(zāi)過(guò)程中需要跨部門應(yīng)用的特定基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。對(duì)于抗震部門反映抗震管理特征的災(zāi)情信息則歸入災(zāi)情業(yè)務(wù)專題數(shù)據(jù)庫(kù)中,主要以靜態(tài)信息和動(dòng)態(tài)信息為主。而受災(zāi)地區(qū)地址自動(dòng)生成的標(biāo)準(zhǔn)地址,并以標(biāo)準(zhǔn)地址自動(dòng)生成的地圖坐標(biāo)等都屬于地名地址庫(kù)中的內(nèi)容,其為災(zāi)區(qū)位置信息的快速空間空位提供重要的數(shù)據(jù)支持。在數(shù)據(jù)層中,不僅包括這些核心數(shù)據(jù)庫(kù),其還包括一些輔助型數(shù)據(jù)庫(kù),如多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)及實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)等。即相關(guān)照片、平面圖、網(wǎng)頁(yè)、語(yǔ)音和拍攝視頻等數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)中,這樣能夠更加全面和直觀地對(duì)重點(diǎn)場(chǎng)所的情況進(jìn)行了解。而各種地位監(jiān)控信息則要納入到實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中。這些核心數(shù)據(jù)庫(kù)及輔助數(shù)據(jù)庫(kù)共同組成了城市防震救災(zāi)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)層。(2)應(yīng)用層。對(duì)于使用者而言,應(yīng)用層是其能夠直接接觸到的部分,其所提供的信息多以空間信息為主,是抗震救災(zāi)工作人員重要的信息支持。應(yīng)用層主要包括兩個(gè)子系統(tǒng),即抗震救災(zāi)輔助分析系統(tǒng)和地震災(zāi)區(qū)信息采集系統(tǒng)。在組件服務(wù)層中,對(duì)于抗震救災(zāi)系統(tǒng)涉及的基本服務(wù)和組件進(jìn)行了具體的定義,而且系統(tǒng)在組件服務(wù)層中實(shí)現(xiàn)了與其他系統(tǒng)之間的有效集成,這種集成并沒(méi)有在應(yīng)用層進(jìn)行,從而實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用視圖與業(yè)務(wù)邏輯的分享,進(jìn)一步強(qiáng)化了核心功能的可復(fù)用性,為架構(gòu)的穩(wěn)定性提升起到了積極的促進(jìn)作用。(3)組件服務(wù)層。組件服務(wù)層中主要是為系統(tǒng)提供各種服務(wù)功能,如地圖服務(wù)、空間查詢服務(wù)、空間定位服務(wù)、地址匹配服務(wù)等,通過(guò)對(duì)地理信息相關(guān)服務(wù)進(jìn)行二次開發(fā)后,同時(shí)向應(yīng)用層及其他應(yīng)用系統(tǒng)提供服務(wù),而且在其他應(yīng)用系統(tǒng)中能夠輕松實(shí)現(xiàn)地理信息功能。而且在組件層中實(shí)現(xiàn)對(duì)GPS和視頻系統(tǒng)進(jìn)行封閉,以此來(lái)降低應(yīng)用層的復(fù)雜度,這樣應(yīng)用層中的不同應(yīng)用模塊都能夠集成外部系統(tǒng)的功能。3.3GIS城市防震減災(zāi)信息系統(tǒng)功能。在GIS城市防震震救災(zāi)信息系統(tǒng)中,由于其主要是由抗震救災(zāi)輔助分析系統(tǒng)和地震災(zāi)區(qū)信息采集系統(tǒng)兩個(gè)子系統(tǒng)共同組成,其包括六個(gè)功能模塊,系統(tǒng)具有對(duì)所處城市救災(zāi)信息采集的功能,通過(guò)對(duì)地震信息、人口受災(zāi)信息、房屋破壞信息、災(zāi)后救濟(jì)信息等進(jìn)行采集,并對(duì)物資投放點(diǎn)等災(zāi)情和救災(zāi)信息制作成專題符號(hào),并在地圖上進(jìn)行標(biāo)繪,系統(tǒng)能夠?qū)?biāo)繪的信息進(jìn)行分組進(jìn)行管理,并利用動(dòng)態(tài)形式進(jìn)行演播,對(duì)地震災(zāi)害的發(fā)生和救援方案的實(shí)施進(jìn)行具體的模板。
4結(jié)束語(yǔ)
當(dāng)前GIS技術(shù)作為一項(xiàng)新型技術(shù),其與空間技術(shù)實(shí)現(xiàn)了有效結(jié)合,并在多個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。在當(dāng)前各種自然災(zāi)害中,地震作為破壞性最強(qiáng)的一種自然災(zāi)害,因此對(duì)地震災(zāi)情進(jìn)行預(yù)測(cè)、應(yīng)急、監(jiān)測(cè)和救助決策等方面納入系統(tǒng)中進(jìn)行評(píng)估和管理具有必要性。基于GIS技術(shù)的城市抗震防災(zāi)應(yīng)急系統(tǒng)的建立,并在城市抗震救災(zāi)應(yīng)急工作中進(jìn)行有效應(yīng)用,其在城市基礎(chǔ)地理信息收集管理及災(zāi)害信息的預(yù)測(cè)管理方面具有非常積極的作用。因此在城市地震發(fā)生時(shí),通過(guò)啟動(dòng)應(yīng)急管理信息系統(tǒng),能夠?qū)?zāi)情狀況進(jìn)行檢測(cè),并對(duì)災(zāi)情發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行有效預(yù)測(cè),從而為政府應(yīng)急決策提供及時(shí)、科學(xué)和系統(tǒng)的信息依據(jù),全面提升城市抗震救災(zāi)工作的水平。
作者:張浩 王海龍 夏忠 單位:黑龍江省鶴崗地震臺(tái) 黑龍江省綏化地震臺(tái) 黑龍江省密山地震臺(tái)
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