一体化综合减灾智能服务系统研究

针对目前我国减灾服务重决策轻预警,减灾服务技术、系统、应用集成不够,尚缺乏完善的一体化综合减灾智能服务体系现状。该文从测绘地理信息视角,分析了室内外一体化应急定位、多源应急数据融合、灾害场景可视化、灾害模型分析服务等关键技术,构建了一体化综合减灾智能服务原型系统,并在国家基础地理信息中心和陕西省的相关应急部门进行了实际应用,实现了应急信息的一体化感知、定位、融合、分析、服务,为我国综合减灾决策分析提供了技术支撑。     

一体化综合减灾智能服务顶层设计研究

现代空间信息技术可为防灾减灾提供数据资源、定位基准、基础框架和关键技术等支撑。目前中国减灾服务重决策轻预警,减灾服务技术、系统、应用集成不够,尚缺乏统一的认识与整体性的顶层设计指导框架。回归减灾服务本质,从测绘地理信息视角提出并阐释了一体化综合减灾智能服务的概念及内涵;考虑防灾减灾服务需求,设计了由感知层、技术层、系统层和应用层等构成的一体化综合减灾智能服务总体架构;重点阐述了减灾服务智能、综合、一体、精准、快速和高新等方面的思考,分析了一体化综合减灾智能服务的支撑技术;介绍了一体化综合减灾智能服务原型系统,以解决灾害事件、各种承灾体、孕灾环境等应急信息的一体化感知、定位、融合与综合场景模拟,以及知识化减灾服务等技术难题。     

信息化测绘技术在灾害应急服务领域应用探讨

提出了信息化测绘技术应用服务于防灾减灾领域的背景,阐述了信息化测绘技术体系的概念,分析了多源灾害信息资源与地理空间信息技术的紧密相关特性.以防灾减灾相关部门应用需求为基础,提出了基于信息化测绘技术重要技术构成之一--地理空间信息技术的灾害应急救助指挥地理信息服务系统架构设计、网络运行环境和硬件结构设计、数据库设计、专题空间地理信息数据设计、功能设计等.最后结合黑龙江省防灾减灾网络管理系统分项目灾害应急救助指挥地理信息服务系统设计与开发,展示了系统部分开发内容.     

面向一体化综合减灾的知识图谱构建方法

知识图谱是揭示实体及其相互之间关系的重要工具,其在应急减灾中发挥着越来越重要的作用。研究了面向一体化综合减灾的知识图谱构建方法。首先,介绍了知识图谱的相关概念,分析了知识图谱在应急减灾工作中的应用;然后,总结了面向一体化综合减灾的知识图谱构建流程和关键技术,关键技术主要包括知识抽取、信息融合、知识建模和知识存储;随后,以九寨沟地震为例展示了面向九寨沟地震减灾的知识图谱构建过程、构建结果,并介绍了知识图谱在应用减灾信息主动推送方面的应用;最后,总结了知识图谱应用于一体化综合减灾领域所面临的挑战。     

重大自然灾害应急监测与评估应用示范系统的设计与实现

根据重大自然灾害应急监测与评估流程及应用示范功能需求,结合组件式GIS集成开发技术,基于JAVA和Microsoft.NET开发环境,GDAL开源框架,以Geobeans地图服务为基础,整合了Arc Engine平台,采用Postgres数据库设计并开发了重大自然灾害应急监测与评估应用示范系统。该系统实现了数据库分系统,数据处理与交换共享服务平台和计算机业务支撑平台,以及遥感减灾应用产品服务能力示范分系统、遥感灾害监测应用示范分系统、风险评估预警应用示范分系统、遥感灾情评估应用示范分系统、灾害应急保障应用示范分系统、天地一体化信息采集应用示范分系统等6个示范分系统的建设,并且完成了中央到示范省的部署和应用示范。实现了最大限度的信息和软、硬件资源共享,有效降低了卫星数据应用的门槛,提高了以环境减灾卫星为代表的国产卫星数据在减灾、交通等行业领域中的应用水平和利用率。     

中国灾害遥感研究进展

随着灾害系统理论的深化和遥感技术的快速发展,中国灾害遥感研究与应用服务取得了丰硕成果。本文以灾害系统理论为基础,从"天—空—地—现场"一体化灾害立体监测体系、灾害要素分类体系、灾害遥感服务体系和标准规范建设等方面,总结了灾害遥感理论研究进展。分析了洪涝、干旱、地震、地质灾害等主要灾害遥感监测评估方法,并对应用研究热点和存在的问题进行了讨论。分3个阶段阐述了中国灾害遥感系统的发展历程,基于业务应用需求介绍了灾害遥感业务系统的体系架构。按照灾害遥感日常监测业务、应急监测业务和特别重大自然灾害损失评估等3个方面介绍了业务应用模式,并从时效性、评估精度和业务流程等方面对业务应用进展水平进行了评述。分析了当前灾害遥感研究与应用工作面临的机遇与挑战,对今后发展提出了加强灾害遥感应用机理研究、加快防灾减灾空间基础设施建设、加强灾害监测评估方法研究、提升综合减灾空间信息服务能力和加强软环境建设等对策建议。     

面向灾害应急服务的自适应制图技术

在灾害应急服务中,地理实体时空分布地图、专题信息统计地图等已成为重要的辅助决策手段。面对难以预测、复杂多变的防灾减灾形势,灾害应急地图服务要求做到迅速响应、实时更新。设计了一种面向灾害应急服务的自适应制图技术,在分析灾害应急场景的制图需求、地图内容和操作体验的基础上,阐述自适应制图的内容策略和技术流程,进一步剖析知识表达、模板构建、符号引擎、态势标绘、订单式制图和用户地图空间等制图关键技术,并给出了应用实例,为灾害应急服务提供技术参考。     

四川省应急测绘保障体系构建及实践

针对应急测绘体系研究缺乏系统性总结和梳理问题,以及大数据时代新技术对应急测绘发展带来的巨大挑战.通过相关文献资料的研究,以四川省为例阐述了应急测绘的内涵及特点,系统总结了面向不同灾种的应急测绘保障内容及工作流程,梳理了应急测绘发展现状和趋势,重点介绍了四川省空天地一体化应急测绘保障体系构建及实践.结果 表明,国内外应急测绘的组织机制、基础设施和装备、关键技术及信息平台等方面研究已较为成熟,面对未来防灾减灾的严峻形势,还需加强理论方法和应急机制研究、国产化先进装备研发、灾害数据实时获取和处理等关键技术研究以及面向不同灾种的应用示范.     

多层次地质灾害领域本体构建与应用

针对地质灾害知识内容不完全,缺乏形式化、可共享和复用的统一描述机制等问题,该文提出一种多层次地质灾害领域本体构建方法,以地震灾害为例,通过对概念、语义和时空定义地质灾害本体的层次结构和层次表达;在各层次关系描述中将概念层与语义层有机结合,支持多层次下的灾害数据的关联表示,应用于一体化综合智能减灾服务系统,并结合实际案例对地质灾害应急信息进行主动推送服务于领导决策,验证该方法有效性与可靠性。     

分布式灾害应急协同研判系统的设计与实现

针对灾害应急响应过程中多用户进行远程灾害影像图标绘操作和灾情研判分析的需求,采用了具有良好协作性的协同研判模式,设计并实现了一个分布式灾害影像图协同标绘系统,其特点是快速、稳定、可靠,支持多用户进行实时或异步灾害影像图标绘、编辑和文件传输等操作,实现标绘信息交流和感知,以及基于标绘信息的灾害研判分析,适用于国家、省级等多层次综合减灾应急协同业务的开展。以芦山地震灾害协同研判为案例的实验表明,该系统能够满足灾害应急协同工作需求,将信息优势转化为减灾决策优势,能够服务于国家应急抗灾决策和部署的空间信息服务体系。     

结合微服务和中台理念的减灾服务系统设计与实现

减灾服务系统的建设对于科学防灾减灾具有重要作用,目前单体架构的减灾服务系统无法满足科学减灾、智能减灾的需求。设计了一种结合微服务架构和中台理念的一体化综合减灾智能服务系统框架。首先,通过分析中台理念的概念、微服务框架的特点及一体化综合减灾智能服务系统的概念和需求,总结了中台理念和微服务架构用于一体化综合减灾智能服务系统的优势。然后,提出了基于中台理念的系统架构设计,分为应用系统层、中台层、微服务层和基础设施层,重点介绍了中台层的模块和功能,同时介绍了基于微服务的系统架构实现路径。最后,介绍了基于所提框架实现中国西藏自治区突发事件地理信息服务平台的建设路径及系统功能。     

社区减灾能力的熵权-灰靶评价方法研究——以苏州新区为例

社区是城市细胞和基层单位,其防灾减灾能力建设对构建城市安全体系有着极其重要的作用。本文借助于熵权-灰靶模型和GIS叠置分析技术进行社区减灾能力综合评价方法研究,首先从灾害风险评估能力、救援与保障能力等6个方面构建起包含30个二级指标的社区减灾能力评价指标体系。经过指标序列的影响空间和标准模式的构建、灰靶变换和靶心度分级,进行社区减灾能力分级评价。以苏州新区作为案例分析研究区,借助于ArcMap10.2软件得到该区域的社区减灾能力空间分布特征图。分析结果表明,研究区社区减灾能力总体上呈现东区较好,西区较弱,区域内社区减灾能力建设不平衡特征。研究区各街道和社区的灾害风险评估能力和灾害管理能力较好,工程防御能力总体分布不均衡,经济基础支撑能力、救援与保障能力、公众认知能力较差,说明社区综合减灾能力不足,今后应从单纯依赖减灾示范社区建设转变为加强社区综合减灾能力的内涵建设。     

典型地质灾害区域遥感数据获取及应用

利用无人机开展典型地区地质灾害低空遥感应急监测示范应用,研究不同类型地质灾害遥感数据的特点,以及对不同地灾应急监测阶段对遥感监测数据的应用要求,开展低空遥感监测数据试生产。通过对崩塌、滑坡、泥石流3种类型4个典型灾害区域遥感数据获取及后期对比分析,查明了地质灾害分布特征,为监测治理提供依据,为防灾减灾与快速应急响应提供技术服务。     

重大自然灾害空间信息协同服务机制研究

结合重大自然灾害应急管理的业务需求,分析了国外数据共享实践经验与案例,基于国家灾害管理实践工作经验,提出了中国建设重大自然灾害空间信息协同服务机制的构想。在进行职责任务划分的基础上,设立了包括指令中枢、数据中枢和信息中枢的立体化体制架构,并结合国家灾害管理业务工作的实际情况,制定了服务机制的业务关系流程,设定应急与常规相结合的运行模式,并对所需的保障配套机制进行了研究和分析。目前,重大自然灾害空间信息协同服务机制已经在国家灾害管理部门得到了一定范围的实践和检验,取得了较好的应用效果和社会经济效益。     

自然灾害应急知识图谱构建方法研究

中国自然灾害发生频繁,受自然灾害的威胁极大,防灾减灾、抗灾救灾是人类生存发展的永恒课题。在自然灾害应急领域中,相关数据骤增而应急关键知识明显匮乏,存在"数据-信息-知识"转化能力不足的问题,由此提出了自顶向下和自底向上相结合的自然灾害应急知识图谱构建方法。围绕自然灾害事件、灾害应急任务、灾害数据、模型方法 4个要素,自顶向下构建模式层,通过本体建模形成知识图谱的概念框架;自底向上构建数据层,通过数据获取、知识抽取、融合、存储建立实体间关联关系。以洪涝灾害应急知识图谱为例进行实验验证,结果表明,该方法能够对自然灾害事件、灾害应急任务、灾害数据、模型方法 4要素的概念层次关系及要素属性、要素间语义关联关系进行形式化表达,实现了从多源数据到互联知识的转化。     

CORS在江苏省应急测绘中的应用研究

应急测绘是新时期我国为应对重大灾害、制定国家防灾减灾战略、发展防灾减灾工程技术而提出的新概念,它对测绘工程学科和行业提出了新要求,是测绘学科领域面对的新课题,其"准和快"的特点是整个测绘工程学科追求的目标。在综合分析江苏区域应急测绘需求的基础上,结合JSCORS现有资源,从应急测绘基准服务和应急测绘应用两方面进行研究、实验,证明了在应急测绘工作中,JSCORS不仅能实现大地坐标和高程基准的应急基准服务,还能对灾区大范围基准稳定性进行监测,同时能实现高精度电离层和可降水量的精确预报。本研究对全国CORS系统中应急测绘工作的推广应用有一定参考价值。     

灾情信息可视化应急平台设计与研究

针对当前防灾减灾平台中存在多源异构信息集成困难、运行速度慢、展示效果差等问题,本文设计了灾情信息可视化应急平台,利用虚拟现实技术、三维重建技术、快速可视化等技术集成了多源异构应急数据,实现了三维灾害场景的快速构建。同时制作了针对灾情信息的空间分析工具,通过功能组合可实现灾情的地理分析,并支持多源、多期、异构、海量灾情信息的有效分析、管理及三维可视化。实践证明,该平台可为灾前、灾中和灾后监测、预防、评估、管理工作提供技术支撑。     

北京市测绘设计研究院 提升测绘应急保障能力,牢筑防灾减灾防线

今年的5月12日是我国第12个全国防灾减灾日。设立“防灾减灾日”,既体现了国家对防灾减灾工作的高度重视,也是落实科学发展观,推进经济社会平稳发展,构建和谐社会的重要举措。为摸清全国灾害风险防患底数,查明重点区域抗灾减灾能力,客观认识全国和各地区综合风险水平,最大限度地减轻人民生命财产损失,应急管理部牵头,组织开展了第一次全国灾害综合风险普查。     

基于大数据的内涝智能指挥系统研究与应用

鉴于目前的内涝应急管理缺乏足够的预警能力和快速反应能力,基于大数据和物联网监测技术,利用内涝大数据建立内涝风险识别和预警预报模型,通过在线监测设备和路面视频监控实现内涝现场信息的实时感知,构建了包括信息感知、决策支持、应急精细化管理3个层面的城市内涝智能指挥系统,实现了对内涝灾害的动态风险评价和智能指挥决策.     

面向信息化测绘服务体系的地理信息数据一体化管理研究与实践

针对黑龙江信息化测绘体系建设对测绘地理信息数据管理及服务需求,构建了以地理信息综合数据库为核心的数据系统体系,提供了控制成果数据、基础分幅数据、地理框架数据、航空航天影像数据、地理国情(普查和监测)数据、行业专题数据、电子地图服务数据、档案资料及相关元数据的一体化管理与快速服务,实现了多源、多时相、异构地理信息综合数据的统筹和集成化管理,全面提升了地理信息公共服务能力与水平。