一种基于大数据云计算的地震房屋损失评估模型

针对地震房屋损失评估问题,提出一种基于大数据云计算的评估模型,该模型采用HBase数据库存储采集到的地震房屋损失数据,运用Hadoop Mapreduce分布式计算模型对数据库进行计算操作,最后得到地震房屋损失的评估值。     

地震损失评估与数据库系统

1989年10月大同-阳高地震后,国家地震局首次组织有关人员进行了震害评估,为政府进行抗震救灾决策提供了科学依据;对加快灾区重建,减少地震损失起了重要作用。本文根据大同-阳高地震的评估经验和近期研究成果,提出了一个震害快速评估实用方法,介绍了震害评估计算程序(EDEP),并以实例说明程序的主要功能和使用方法。最后,为更快地评估地震损失,建议建立重点监测区震害评估数据库系统,并提出数据库系统的建立方法。     

中亚地区地震损失评估

采用了基于宏观经济指标－ＧＤＰ（国内生产总值）的地震损失预测方法对中亚地区地震损失作出评估。利用易得、合理可行人口和ＧＤＰ分布资料得到了中亚的区未来５０年地震损失分布图。分析表明：中亚部分地区期望的震灾程度远远高于全球的平均震灾程度,是受地震灾害影响较为严重的地区之一。     

基于云计算的中国地震灾害损失评估系统研究

为有效解决以往各类地震业务系统建设周期长、重复建设、成本高、维护更新难等问题,本文首次提出了建设基于云计算的中国地震灾害损失评估系统(简称HAZ-China系统)。该系统集地震基础数据采集与存储、震害预测、地震应急响应与辅助决策、地震现场损失评估、震后恢复重建资金评估、地震业务二次开发定制与扩展等功能于一体,可为各类用户提供震前、震时和震后的综合地震信息服务。本文首先介绍了该系统云计算服务层次(地震应用服务层、地震业务开发平台服务层、地震数据服务层、基础设施服务层)的主要构成,重点阐述了各服务层的基本概念和主要功能;其次介绍了云计算平台的体系结构及其组成等;最后指出了建设基于云的HAZ-China系统的首要任务。     

基于宏观地震减灾能力的地震生命损失快速评估方法

搜集1999年集集M7.6级地震、2008年汶川M8.0级地震震中高烈度区各乡镇生命损失和当年人口等基础数据,得到不同地震烈度下各乡镇死亡率数据。以评估地震减灾能力的宏观模型为基础,对各乡镇的减灾能力进行评估并划分等级,得到不同等级地震减灾能力与相对应的平均死亡率的统计关系。将此对应关系应用到2010年玉树M7.1级地震中,所得到的生命损失结果与官方公布的结果相近。表明宏观地震减灾能力评估体系可应用于单次地震损失快速评估工作中。     

地震企业停减产损失评估

对在地震间接经济损失中占主要的停减产损失的定义进行了讨论,对目前的研究现状进行了总结和回顾,对现有评估方法进行了讨论,结合地震现场的工作性质和特点,给出了现场评估的建议方法。     

汶川地震损失快速评估

本文根据历史震害统计资料并结合前人研究,给出了四川、陕西、甘肃三省不同结构类型住宅的震害矩阵;结合汶川地震烈度图和三省的社会经济统计数据,包括人口、人均住房面积、不同结构住宅比例等,进行震后损失快速评估,得出四川、陕西、甘肃三省县级地理单元的住宅破坏情况、无家可归人数、住宅经济损失等评估数据,为抗震救灾提供决策依据。评估结果显示,如果按总体损失指标（经济损失或无家可归人数）,江油、三台、安县、都江堰市、绵竹市、中江县是损失最严重的六个县;如果按照人均损失指标（人均经济损失或每万人无家可归人数）,北川、安县、汶川、平武、绵竹、青川等是受灾最严重的六个县。通过比较县级地理单元的损失情况,作者认为在这次地震中,人均损失指标比总体损失指标更能代表一个地区受灾的严重程度,用总体损失指标来评估一个地区的因灾损失程度,用人均损失指标来评价一个地区的受灾程度。本文最后给出了考虑地震烈度空间分布异性的震后损失快速评估技术流程。     

评估预期地震时建筑物破坏的损失

要预测强烈地震时建筑物破坏的损失，就要寻求一些比较简单而可行的方法；当用货币来计算这种损失时，必须分析建筑物的新旧程度和建筑物的震害程度。这了在确定的物理状态范围内评估建筑的损失，研究了遭地震破坏的各种建筑物的结构和功能的重建、加固和修复部题；分析了地震和长期使用过程中损坏的住宅楼的修复部题。给出了不同地震时损失金额与地震烈度的关系表。     

基于大数据的地震多发区域破坏程度估计模型设计

传统基于GIS的地震破坏程度估计模型,对于大数据的分析和处理性能差,评估效果不够理想,所以要设计基于大数据的地震多发区域破坏程度估计模型。塑造的模型体系结构由数据服务层、业务模型层、应用展现层构成。模型由基础数据控制模块、地震危险性模块、结构破坏性模块、损失评估模块、决策控制模块、文档控制模块五大功能结构构成,设计直接经济损失模块的逻辑流程和页面展示结果。模块采用随机权神经网络实现大数据环境下地震灾害破坏程度快速评估。实验结果说明,所设计模型实现了大数据环境下地震多发区域破坏程度的有效评估,具有较高的评估效率和精度。     

地震灾害损失初步评估方法研究

通过搜集地震灾害及经济损失评估资料,研究地震灾害特征,总结经济损失规律,提取地震灾害损失评估经验模型。以此为基础,提出一种初步评估地震灾害经济损失的方法。研究震级与人员伤亡的关系,形成人员伤亡评估经验模型;采用适合本地区的人员伤亡评估经验模型,估算人员伤亡。研究历史地震烈度分布特征,根据震情速报的地点、震级初步确定地震灾区范围;按烈度分布的一般规律初步划分评估区;结合地震应急数据库统计不同评估区内房屋建筑面积,或者查阅当地年鉴统计不同评估区内人口数,按人均房屋建筑面积估算灾区房屋建筑面积;研究历史地震房屋建筑震害,给出房屋建筑地震破坏比经验模型(震害矩阵);按国家标准《地震现场工作第4部分:灾害直接损失评估》(2005)选取适合的损失比;收集不同结构类型房屋建筑的重置单价。遵循地震灾害损失评估原理,可以快速评估计算房屋建筑的地震灾害经济损失。研究历史地震中其他工程结构经济损失与地震灾害总损失的关系,给出其他工程结构经济损失占地震灾害总损失比例的经验模型,据此初步估计其他工程结构的经济损失。     

利用遥感图像数据基于模板匹配的震毁灾损研究

有效评估震灾损失可及时、可靠地了解地震灾区实时情况,提高破坏性地震下人们的反应能力,满足应急指挥需求。为提高震灾损失评估精度,对所获取遥感图像进行滤波及局部灰度调整处理,提出基于遥感图像模板匹配的震毁灾损研究。首先获取震区的遥感影像,考虑所获取图像与模板图像的偏移状况对图像进行模板匹配,提取与模板匹配后特征区域的特征值,获取空间网格点上的成像值,依据成像点自动评估震灾损失,其中能量最大的点即为震害受损最严重的位置,对图像所有内廓像素点结果进行遍历,确定提取地震灾区整体的受损特征结果。仿真实验发现,所提方法可提取出震灾损失状况,初步为地震灾害损失评估提供参考借鉴,但仍需要进一步研究,以提高方法的普遍适用性。     

大数据分析背景下地震后紧急物流资源调度模型设计

在地震后伤员救治和紧急物流资源配送时,传统基于轮询调度算法的调度模型存在效率低的问题。针对这一问题,设计一种大数据分析背景下地震后紧急物流资源调度模型。根据受灾点的物资需求量和伤员的救治需求,以最低损耗为目的,在车辆和直升机调度时设计地震后紧急物流资源的调度模型;在此基础上采用遗传调度算法,通过初始化种群获取模型中的多种资源调度策略,根据子代种群的适应度值计算资源调度路径的选择概率,经过交叉和变异实现高效快速的地震后紧急物流资源调度。实验结果表明,所设计模型可对震后救援资源的高效调度起到良好指导作用。     

教育系统和卫生系统地震灾害损失评估方法

历次地震灾害调查发现,中小学校舍和乡镇卫生院(所)房屋震害较重,教学设施、设备和医疗防疫器材损失严重。结合地震现场工作实际,在现行地震灾害损失评估方法的基础上探讨了教育系统和卫生系统的地震灾害调查和经济损失评估方法。     

基于Python的地震时大数据拥堵实时传输系统设计

针对当前地震时数据传输系统存在时延高、安全性较差及数据传输拥堵等问题,提出并设计基于Python的地震时大数据拥堵实时传输系统。系统硬件主要由视频转码模块、Python交互平台、数据流传输模块和系统维护模块几部分组成。利用解协议、解封装、解码、视频数据存储、编码、封装等实现视频转码;利用Python交互平台实现测点与地震数据监测中心之间的交互;结合CDMA传输方式与VPDN组网方式作为无线传输模块;由区域中心运维管理和通知下发等单元组成系统维护模块。系统软件分为收包与发包两种数据传输模式,以收包为主完成系统设计。实验结果表明,该系统响应速度快、延迟低,且安全性较为优越,解决了地震数据拥堵的问题。     

基于多源灾情数据的地震灾害损失实时动态评估系统设计与实现

传统的地震灾害损失评估系统,由于基础数据更新不及时,其评估结果准确性较差;随着灾情获取手段的不断丰富完善,利用地震现场实时获取的多源灾情信息,能够实现地震灾害损失实时动态评估。本文通过系统架构、业务功能、业务流程等设计,完成了多源灾情数据的地震灾害损失实时动态评估原型系统的研发。系统的设计与实现有助于震后政府部门实时动态地了解和掌握建筑物破坏、人员伤亡、经济损失等关键灾情信息,能更好地服务于抗震救灾工作。     

基于移动通信大数据的地震灾区人口伤亡获取与评估系统设计

针对现有评估系统存在评估准确性低、耗时长以及稳定性差的问题,提出并设计基于移动通信大数据的地震灾害人口伤亡评估系统。给出系统总体架构,结合移动通信大数据,设计震害数据采集、数据传输、人口伤亡评估以及数据统计分析等硬件模块,完成地震灾害人口伤亡数据的采集和数据统计。将第一次定位数据与经过震中烈度和当地人口密度系数修正后,得到的地震数据相比较,基于前后两次定位,若定位后数据不变,可以认定为受伤或者受困,甚至死亡,将第二次定位数据根据键-值的模式排列在表格之内,实现大数据的存储和分析,运用线性回归的原理,构建地震人员伤亡评估模型,完成地震灾害人口伤亡评估系统设计。实验结果表明,该系统评估结果较为准确,与实际评估结果拟合度较高,且该系统评估时效性较好,表明该系统具有一定可行性。     

基于云计算的地震预警网络系统的设计与实现

传统基于数据融合的地震预警网络系统在对地震进行预警时,需要分析大量的地震数据,存在地震预警偏差高和动态监测性能差的弊端,因此本论述设计了基于云计算的地震预警网络系统,采用SaaS技术设计系统总体架构,通过核心是STM32F103RET6单片机的地震监测传感器模块,采集地震波信息。系统采用多地区地震数据并发过滤接收技术,对海量数据进行及时有效的接收和处理。系统实现过程中设计了系统的软件架构,基于Web页面的地震震波仿真显示模型,用浏览器中的High Chart JS软件模拟显示地震波形,给出了系统软件进行地震事件触发检测管理线程流程以及系统台站误触发判断实现流程。实验结果说明,所设计系统能够准确的对地震发生作出预警,动态监测性能强。     

基于格网的全国尺度地震灾害损失预测系统设计与实现

空间格网数据相比于矢量数据具有运算速度快、处理简单的特点,适合地震灾害损失震前预测或震后快速评估。但地震损失评估涉及地震危险性及人口、房屋建筑及其地震易损性等不同类型数据在全国范围内的千米格网分布,数据量大,数据变化时形成新的格网数据的工作量较大,使用常规震害预测算法会影响评估效率。依据地震损失评估原理,采取前置确定性损失评估策略和算法优化,结合GIS功能设计并编程实现了具有风险评估相关数据千米格网化处理、地震损失预测与震后快速评估等核心功能的软件系统。利用该系统进行了2016～2025年中国大陆千米格网地震损失预测,结果表明评估效率显著提高,该系统为我国新一代地震重点监视防御区的确定提供了实用化的震害损失预测工具,同时,在地震损失快速评估中亦得到较好应用。