面向互联网信息抽取的海洋环境灾害链本体构建——以台风灾害为例

全球气候变化加剧了海洋环境灾害的影响力与破坏力,实时灾情信息获取与分析成为灾害应急处置中的关键环节。与具有延迟性的传统对地观测网络相比,基于互联网的众包地理信息以其实时性在受灾情况评估与灾害应急处置中得到广泛重视。为获取互联网文本中隐含的海洋环境灾害信息,探究灾害对人群行为活动的影响,本文着重关注海洋环境灾害发展的时空过程特性,从灾害链的角度分析灾害发生发展过程中所涉及的诸多要素,在收集整理海洋环境灾害相关知识的基础之上,采用五元组（概念、关系、属性、规则和实例）进行本体的逻辑结构表达,构建了用于信息抽取的海洋环境灾害链本体,其包含描述海洋环境灾害知识体系的海洋环境灾害本体、受到海洋环境灾害作用的地理对象本体以及在灾害发生、发展、结束的时空过程中产生的相应的人类应急处置本体。最后,本文以台风灾害为例,通过台风灾害链知识建模,实现互联网灾害信息抽取与时空变化过程分析。结果表明：基于海洋环境灾害链的互联网文本信息抽取可以获取隐藏在互联网文本中的灾害描述信息,能够分析灾害的发展变化过程及其对人群行为活动的影响,为灾害防治与应急救援提供一定科学支持。     

滑坡灾害的多源数据分析与评估方法

为有效地防治和减少滑坡地质灾害给人民生命财产造成的损失,本文根据防灾减灾决策的需求,分析了自然灾害损失评估的研究现状,进行了多源地理空间数据的滑坡灾害损失快速评估方法实验。文中采用多源地理空间信息获取及处理方法,对滑坡灾害进行了综合分析,并以三峡库区巫山县烟花厂滑坡灾害体实例进行验证,提出滑坡灾害损失评估模型方法。并利用模型计算与传统调查统计方法的结果,对其方法的可行性和适用性作了验证。     

公路灾害遥感监测与评估系统的研究与实现

2008年交通运输部门开始尝试利用遥感技术开展公路灾害应急救灾辅助决策。文章详细阐述了公路灾害遥感监测与评估系统的研发背景、总体架构、系统功能设计与实现。该系统在青海玉树地震和四川雅安地震的成功应用表明,该系统对于缩短公路基础设施灾情调查时间,提升我国公路交通运输重大灾害应急减灾能力具有重要意义。     

汶川抗震救灾地理信息系统的设计与实现

近年来,计算机、3S及相关技术的发展为灾害管理提供了强有力的支持,特别是地理信息系统,正被以各种方式应用于灾害管理的各个阶段.地理信息系统作为基础支撑框架和信息共享平台,不但提供了获取、集成、分析、存储和显示空间数据的工具,而且成为其他各类信息汇聚、融合的基础.本文针对汶川大地震发生后抗震救灾过程中对窄问数据及信息集成的需求,给出了能够支持应急响应、灾害评估和灾后重建工作的汶川抗震救灾地理信息系统的设计与实现.     

基于Web文本的灾害事件信息获取进展

大数据时代海量网络文本中蕴含的灾害事件信息是防灾减灾研究和应用的重要资源。从异构的Web文本中快速、准确抽取灾害事件时空信息和属性信息,分析其时空动态变化模式与趋势并进行可视化表达,是当前地理信息与灾害信息领域关注的热点。本文从Web文本挖掘的整体技术框架、灾害主题页面抓取、灾害事件信息解析与抽取、灾害事件信息空间展示分析、以及防灾减灾应用系统等方面调研和综述了相关进展。针对防灾减灾领域的Web文本信息获取未来趋势,分析概括了全流程的Web文本灾害事件信息提取适用技术,并指出未来研究趋势：① 重点开展全球灾害信息全景式获取分析,实现全球灾害事件信息的自动化获取、分析及可视化展示;② 向联合国可持续发展目标（SDGs）和中国“一带一路”倡议,加强典型热点区域的Web灾害事件信息获取分析应用研究并形成示范系统;③ 按照数据、信息、知识的应用层次,建立以大数据挖掘和分析技术支撑的新型防灾减灾知识服务系统。     

黄土重大灾害研究课题获国家立项

正由国土资源部、陕西省科技厅联合推荐的国家重点基础研究发展计划(973计划)项目《黄土重大灾害及灾害链的发生、演化机制与防控理论》,近日获科技部2014年立项资助。据悉,这一项目将依托世界一流的黄土科学研究基地,设立"黄土水—土相互作用与互馈致灾机制"、"黄土重大灾害成灾机理及灾害链演变规律"、"黄土重大灾害超前判识、临灾预警与风险控制"3个课题,以甘肃省兰州市、     

基于多源卫星遥感的暴雨灾情时空动态信息的提取

强暴雨淹没耕地形成灾害的同时,对耕地作物的生长也产生着极大的影响,而暴雨灾害对耕地作物生长的影响是一个渐变过程,需要由时空动态的观测进行监测。多源卫星遥感观测技术具有捕捉地面瞬间状态和刻画过程的优势。论文利用Terra/MODIS、Landsat和Sentinel卫星观测数据,挖掘多源卫星遥感观测数据,提出了一种利用NDVI变化的特征值进行灾情动态信息提取方法;并以2016年发生暴雨灾害的巢湖地区为实验区进行了方法的应用和讨论。结果表明,基于MODIS多时相NDVI变化结果提取的信息能够获得受灾害影响开始时期和持续时长等丰富的时空动态信息,根据这些信息可以统计得出大范围区域中受灾害影响的面积。另外,结合利用30 m和10 m的Landsat和Sentinel观测数据提取的水淹区,可为在暴雨致灾范围方面提供准确的参考信息。多源遥感作为评估灾情信息的依据之一,其获取的灾情动态信息能够为灾后耕地的恢复情况以及国家灾后损失评估和救助决策提供科学的数据依据。     

利用卷积神经网络提取微博中的暴雨灾害信息

从社交媒体中挖掘灾害应急信息,能够有效帮助传统灾害管理获取实时、主题丰富的灾害信息,从而成为灾害应急管理的新手段。得益于深度学习在自动特征提取上的成就,本文研究了一种利用卷积神经网络对社交媒体中的灾害应急信息进行自动实时提取与分类的方法。首先,利用社交媒体数据和Word2vec模型,构建与灾害类事件相关的语料库并获得相应的词向量;其次,将词嵌入文本和相应的灾情类别作为卷积神经网络的输入,经过多分类学习得到分类模型,用以提取近实时灾害信息。以2012年“7.21北京特大暴雨”事件为案例,通过分类模型获得常见灾情类别的暴雨灾害社交媒体信息。该模型在测试集上的精度达到了90%以上,并且将模型运用于新爬取的2016年暴雨数据集上也得到了较好的表现,说明该模型在近实时自动提取灾害信息方面具有可行性。在对2012年分类结果进行时空分析结果表明,通过社交媒体获得的暴雨灾害主题信息符合灾害发展的规律,说明了利用深度学习提取社交媒体数据中的灾害应急信息的有效性和可行性,能够为实时灾害应急管理提供新的思路。     

区域泥石流灾害易发程度评价方法的探讨

泥石流灾害是陕西省秦巴山区最严重的地质灾害类型之一。为了有效地减少和避免泥石流灾害的发生,作者在收集区内县（市、区）区划资料和汛期应急调查资料的基础上,利用GIS统计分析小流域单位面积内泥石流灾害的密度,形成高、中、低易发单灾种图层,结合区内地质背景条件,对该图层进行概化,形成陕西省秦巴山区泥石流灾害易发程度分区图,对各个分区进行评价。近几年来,该项研究成果有效地指导了相关部门对泥石流灾害的防治工作,其评价方法具有一定的推广价值。     

模糊层次综合法在区域雷电灾害风险评估中的应用

针对雷电灾害事故发生的随机性、复杂性和不确定性等特点,以及在雷电风险评估过程中存在的主观性,通过层次分析法确定风险因素权重,并运用模糊综合评估法,建立一种区域雷电风险的模糊综合评估模型。以某国际会展中心为例的评估结果表明,方法在区域雷电灾害风险评估分析中具有较好的针对性、准确性和实用性。     

日照市近海海域灾害地质类型及特征分析

日照近岸海域灾害地质类型主要为埋藏下切谷、海底侵蚀、冲刷沟槽和冲刷陡坎及海底抛泥区等。通过对日照海岸带近岸海域的浅地层剖面和水深测量资料,开展主要地震地层界面的追踪和对比,结合沉积物粒度和地球化学特征,对近海海域潜在灾害地质因素进行分析对比,探讨了日照近海海区的灾害地质类型、特征和分布规律,为半岛蓝色经济区的海洋开发提供基础地质资料。     

重大自然灾害监测评估空间数据共享研究

近年来,我国自然灾害风险呈现空间上扩大和强度上增加的趋势,随着国民经济持续高速发展、生产规模扩大和社会财富的积累,灾害损失呈现日益加重的趋势。空间信息技术在重大自然灾害领域的应用深度不断扩大和延伸,灾害管理对空间技术应用的需求也日益迫切。本文基于目前我国空间数据共享现状,重点研究了重大自然灾害监测评估对空间数据的需求,结合近些年来应对重大自然灾害的实践,论述了基于空间信息的自然灾害监测评估技术框架,提出了重大自然灾害监测评估中空间数据共享存在的问题和解决途径,为提高重大自然灾害监测评估水平、增强重大自然灾害管理和应对能力提供思路。     

基于Sentinel-1卫星SAR数据的洪水淹没范围快速提取

洪水灾害会对社会、经济、环境造成巨大损失,洪水淹没范围的确定是抗灾救灾决策必不可少的工作。遥感技术,特别是有着全天时、全天候、高分辨率特点的合成孔径雷达(SAR)是洪水灾害灾情评估的有力工具。Sentinel-1A作为欧洲宇航局(ESA)哥白尼计划(Copernicus Programme)发射升空第一颗环境监测卫星,意义重大。目前,国内还没有研究利用Sentinel-1卫星数据的相关文献。本文以2014年12月斯里兰卡遭受洪灾前后Sentinel-1A获取的影像为例,运用阈值法和RGB波段组合的方法,快速有效地提取出了洪水淹没范围。本研究为接下来对Sentinel-1卫星数据在洪水灾害评估中的研究利用提供了参考。     

关中平原清代霜雪灾害特点与周期研究

通过对关中平原清代历史文献资料的搜集、整理和小波分析,对该区清代霜雪灾害等级、周期及其成因进行了研究,并恢复了该区清代霜雪灾害发生时的最低气温.结果表明:关中平原清代共发生霜雪灾害34次,其中轻度、中度、重度霜雪灾害分别为2、20、12次;关中平原清代霜雪灾害可分为3个阶段,1644~1733年为第1阶段,1734~1823年为第2阶段,1824~1912年为第3阶段;第1和第3阶段为霜雪灾害多发阶段,以中度和重度灾害为主,第2阶段为霜雪灾害少发阶段,以轻度和中度灾害为主;小波分析表明,关中平原清代霜雪灾害的发生存在不同的时间周期规律,其周期主要有9~15年、13年、34年左右和40年左右;降雪或寒流引起的气温骤降至0℃以下是造成关中平原清代霜雪灾害的主要原因;关中平原清代轻度和中度霜雪灾害的气温范围为-6.4℃~-1℃,重度的气温范围一般为-19℃~-17℃;关中平原清代共发生3次寒冷气候事件,分别为1690~1692年、1861~1865年和1893~1895年.     

基于格网数据的洪水灾害风险评估方法——以日本新川洪灾为例

本文对日本格网统计数据的历史、体系以及结构进行了介绍 ,并应用地理信息技术给出了各级格网的自动生成方法。同时以 2 0 0 0年日本新川洪水灾害为案例 ,建立了二维洪水演进水动力学模型 ,并采用地理信息系统与水动力学模型结合的方法对新川破堤洪水泛滥进行了模拟 ,同时对洪泛区灾害损失进行了评估 ,得到的结果为进一步评估洪水灾害风险以及确定合理的洪灾保险费率奠定了基础 ,对于格网统计数据在城市规划以及城市减灾等领域的应用也有一定的借鉴意义。     

基于信息扩散理论的重庆地区暴雨灾害风险评估

为了了解重庆地区的暴雨灾害的风险规律,减少该地区暴雨引起的灾害损失。利用重庆地区34个地面气象观测站的气温观测资料(1981~2010年),结合信息扩散理论模型,分析了重庆地区的暴雨风险规律。结果显示:重庆地区多年平均暴雨日数多在2~5d,总体呈现南多北少的分布特征,并呈明显的下降趋势;平均暴雨雨量的分布基本特征为长江以北高于长江以南的地区;重庆地区4个代表站的暴雨日数风险概率曲线均为单峰型,在2~4d的值域上所占的比例最大;从暴雨灾害风险空间分布来看,随着暴雨量级的增加,灾害出现的概率也随之减小。     

湖南省雷电灾害易损性分析及区划

为了对各地防雷减灾工作提供比较科学的理论指导,利用2002-2008年湖南省14个市的雷电灾害统计资料,结合湖南省各市的经济发展状况和人口密度特征,引用雷击密度、雷电灾害频度、生命易损模数以及经济易损模数作为各市雷电灾害易损性评估指标,得出各市综合易损性指标,最后形成湖南省雷电灾害易损度区划。结果表明:某一地区雷击灾害的发生以及其造成的损失不仅与该地区所处的地理位置、气候环境有关,也与该地的人口密度、经济发展有关。     

基于地形数据库与机载POS的影像正射纠正技术探讨

针对灾害应急航空遥感数据快速获取与处理的需求,文章分析了整个正射纠正算法的过程,基于地形数据库中的DEM数据,航空相机的内方位元素和POS系统提供的外方位元素,利用开源库GDAL编程实现了航空影像的正射纠正,通过对结果的比较分析,完全满足应急灾害测绘的精度要求。     

延安地区明代干旱灾害与气候变化研究

通过对陕西省延安地区明代(公元1368—1644年)历史资料的搜集和整理,对该时期干旱灾害等级、时间变化及成因进行了分析。结果表明:在明代的277年中,延安地区共发生干旱灾害91次,平均每3年发生1次。轻度干旱灾害发生17次,中等干旱灾害发生30次,大干旱灾害发生29次,特大干旱灾害发生15次,分别占到干旱灾害总数的18.7%、32.9%、31.9%和16.5%。大干旱灾害与特大干旱灾害发生频次高是明代延安地区干旱灾害的突出特点,指示明代总体为干旱气候期。延安明代干旱灾害可分为4个阶段,第一阶段为公元1368—1420年,为干旱灾害少发期;第二阶段为公元1421—1520年,为干旱灾害多发期;第三阶段为公元1521—1617年,为干旱灾害少发期;第四阶段为公元1618—1644年,为干旱灾害多发期。各等级干旱灾害特别是大与特大干旱灾害显著增加,指示第二、四阶段气候显著变干,降雨量明显减少。延安地区明代出现了2个极端干旱气候亚阶段,分别在1480—1499年和1626—1641年之间,当时年均降水量比现今少200 mm左右。     

自然灾害调查数据的多尺度异常检测方法研究及应用

大范围自然灾害调查,涉及区域环境差异大,数据获取方式多样,参与人员多,各级汇总成果中存在一些异常调查单元,需要人工判读其合理性,但单纯依靠人工从海量数据中有效识别异常是不现实的。本文设计了一种自然灾害调查数据的多尺度异常检测方法,综合运用离群检测方法和空间数据挖掘算法,分别进行异常值和异常空间分布模式检测,能够从海量调查数据中快速提取各级尺度的异常值和异常调查单元,支撑人工判读工作。将该方法应用于全国山洪灾害调查评价汇总数据的审核中,以全国历史山洪灾害点和防治区乡镇面积审核为例,分别快速提取了县乡两级区划中的山洪灾害点密度异常单元和面积值异常的乡镇单元,通过对检测结果进行分析,发现是填报口径不一致、单位错误、记录重复等原因造成的。最后分析了该方法在大范围自然灾害调查中的适用条件和方法。