基于GIS与多智能体的人群疏散模拟

应急疏散存在复杂性与多变性,传统的模拟方法难以真实刻画应急疏散的复杂动态过程。作为应急疏散领域的新兴研究方向之一,基于多智能体（Multi-Agent）的建模方法通过微观个体的相互作用而产生宏观全局的格局,适合研究应急疏散等复杂问题。本文在复杂适应系统理论的启示下,将多智能体思想引入到人群疏散模拟领域中,将地理信息系统（Geographic Information System,简称GIS）与多智能体技术结合,从空间个体行为的微观角度入手,对疏散动态模拟进行了研究,构建了基于GIS与Multi-Agent技术的疏散仿真模型,呈现了灾害情境下人群的动态疏散过程,实现了GIS空间信息数据的动态表达,对应急预案的制定、救灾设施的建设与管理以及应急疏散工作的开展等具有重大意义。     

基于 GAMA 平台的多智能体应急疏散仿真模型

应急疏散的研究对象是一个复杂的社会系统,利用多智能体模型可以有效模拟人群复杂的社会行为。将多智能体模型应用于应急疏散领域,设计5种类型的智能体实体,构建多智能体应急疏散仿真模型,从被疏散个体的相互作用行为入手,研究整个被疏散群体的行为特征。基于GAMA平台,实现以矢量地理空间数据为基础的多智能体应急疏散仿真模型,通过仿真实验,动态呈现整个应急疏散过程。对灾害、突发事件应急疏散指挥,应急疏散设施建设、城市规划设计等工作具有重要的意义。     

基于遗传算法的应急疏散方案研究

应急疏散是应对突发事故的一项重要工作,已有的研究从宏观或微观的角度进行分析建模,但没有考虑到疏散方案的问题。在描述了应急疏散方案问题的基础上,建立了应急疏散方案问题的数学模型,设计了一种遗传算法应用于生成疏散方案。通过仿真实验,较快地得出了问题的近似最优解,证实了将遗传算法运用于应急疏散方案问题的有效性。     

基于GIS的宁波市应急避难场所信息系统初步研究

宁波是个人口众多、突发事故频发的沿海城市,宁波市应急避难场所信息系统的研究对应急指挥、人员疏散都具有重要的社会现实意义。本文在GIS技术的基础上,提出应急避难场所信息系统总体结构及技术路线,阐述其实现的基本原理,并提出构建宁波市应急避难场所信息系统的初步框架。     

顾及道路风险的应急疏散路径规划方法

突发自然灾害下的道路网络存在安全隐患,安全性成为应急疏散中首先要考虑的因素。当前对应急疏散的研究主要集中在疏散效率方面,对疏散的安全性、道路风险的考虑仍然存在不足。针对这一问题,从路径的可靠性角度考虑道路风险因素,建立了基于时间和道路风险的路径可靠性度量模型,进而提出了顾及道路风险的应急疏散路径规划方法。为检验方法的有效性,选择位于地质灾害多发区的四川茂县为研究区进行实验分析。结果表明,该方法得到的受灾点人员与应急避难场所之间的分配关系合理,所规划路径有效地避开了风险较高的道路,该方法稳定、可靠,可以为城市的应急疏散体系建设提供科学参考。     

航空遥感灾害应急区域协同优化研究

针对航空遥感在自然灾害应急工作中存在效率低和组织无序的问题,分析国内外航空遥感灾害应急的现状与具备条件,提出区域协同的航空遥感应急组织模式,即对灾害所在区域的航空遥感力量进行优化配置,最大限度缩短应急时间;并且在该模式下充分考虑应急响应时间、飞机性能、作业面积、遥感成像设备和数据处理能力等5个方面的影响因素,建立基于层次分析法的应急择优模型。研究表明,算例结果有效地验证了区域协同组织模式及择优模型在航空遥感应急工作中应用的可行性与高效性。     

水污染事故水质时空模拟和动态调控仿真系统研究

针对我国面临的重大水污染事故,结合一维系统动力学水质模型,将SD模型与GIS关联集成,开发基于二、三维一体化的水污染事故水质时空模拟和动态调控仿真系统;以2005-11发生的松花江水污染事件为例,进行水质模拟结果验证和可视化动态调控示范等,在时间和空间两个维度上对污染带迁移和转化进行动态模拟和趋势预测,实现了突发水污染事故水质浓度的模拟、预测和基于不同应急策略的模型调控。     

无人机航摄技术在四川省应急测绘保障中的应用研究

近年来,无人机低空摄影测量技术发展迅速,已广泛应用到多个领域,其灵活机动的特点使其在防灾减灾与应急处置中的应用优势尤其突出。本文结合无人机在四川省应急测绘保障中的应用,研究应急状态下无人机航摄流程及应急影像快速处理技术,并以芦山＂4·20＂强烈地震应急测绘保障和四川省2013年防汛救灾应急测绘保障为例,探讨无人机航摄技术在重大自然灾害抢险救灾、灾害损失评估及地质灾害防治等领域中的应用。     

汶川地震对建立测绘应急保障体系的启示

本文从技术与管理的角度阐述了建立测绘应急体系的重要性与迫切性,对测绘如何应对重大突发灾害及对灾害发生后所能提供的保障与服务进行了探讨。     

城市应急疏散GIS关键模型研究

应急疏散决策直接关系着人员疏散的成败。应急疏散决策过程的定量化、模型化表达是提高疏散决策科学性和合理性的关键。通过系统分析城市应急疏散关键问题,建立了城市应急疏散GIS关键模型,并基于组件技术实现了GIS与城市应急疏散关键模型的无缝集成。实验表明,模型具有较高的可靠性和稳定性,可辅助城市应急疏散决策。     

交通行业应急管理空间数据库研制

建立交通行业应急管理空间数据库,可为重大突发自然灾害事件时交通应急提供有效的数据支持。本文面向重大突发自然灾害事件的应急管理,从功能需求上对交通行业应急管理所需数据进行了分类,将空间数据库划分为文件数据库、应急专题数据库和元数据库3个子库,采用Oracle,ArcSDE和文件编目管理相结合的方式进行管理,并建立了交通行业应急管理空间数据库。最后以公路重大自然灾害监测评估为例,说明了该数据库对灾害应急中所开展的快速监测评估分析的应用价值。     

测绘应急保障服务信息平台研究与应用

以湖北省测绘应急保障服务信息平台建设为例,研究测绘应急保障服务信息平台的关键技术,建立一套先进、集成的应急测绘保障装备、多尺度、全方位的应急测绘数据服务共享资源,形成智慧、强大的应急测绘保障服务信息平台,对提升湖北应对突发自然灾害、事故灾难、公共卫生事件和社会安全事件的应急处置能力具有重要意义。     

3S技术在突发地质灾害应急管理中的应用

针对传统灾害应急管理中存在重灾后应急处置、轻灾前应急管理的问题,提出了一种基于3S技术的突发地质灾害应急管理方法。将3S技术与突发地质灾害应急管理过程进行了深度融合,深入分析了3S技术在突发地质灾害应急管理中的作用,主要包括突发地质灾害时空数据获取与管理、空间信息二三维可视化表达、应急监测与评估、空间分析等方面。并在此基础上,基于MapGIS K9平台设计并实现了突发地质灾害应急管理原型系统,为突发地质灾害应急信息化相关应用系统提供原型支撑。     

大数据时代下的一体化综合减灾技术综述

近年来,大数据和减灾技术的发展为灾害管理和应急响应提供了新的可能性。大数据以其可视化、分析和预测灾难的能力,正在深刻地改变着应急救援和灾害管理。灾害大数据与测绘地理信息技术的结合成为提升防灾减灾救灾能力的重要手段。在大数据背景下对一体化综合减灾技术进行了分析与总结:阐述了一体化综合减灾技术的特征,回顾了一体化综合减灾技术的进展,包括灾害信息的获取与管理、应急信息的融合和分析、灾害模型的构建与仿真、应急综合决策与服务等;介绍了一体化综合减灾智能服务系统平台及其应用情况,并对一体化综合减灾技术与服务进行了总结与展望。     

基于泛在网信息的城市应急疏散决策研究

实时动态信息对城市应急疏散决策有着至关重要的意义,泛在网的发展使得获取城市实时动态信息变成现实.文中在分析城市应急疏散决策与泛在网特点的基础上,提出基于泛在网信息的城市应急疏散决策,设计基于泛在网的城市应急疏散决策概念模型,模型包含泛在感知层、泛在网络层、数据处理层、应用模型层、决策应用层.     

基于GIS的矿山突发灾害逃生平台设计与实现

论文分析了我国煤矿生产形势严峻、各种灾害事故频发以及现阶段研究成果后,得出当前存在的不足和问题,并提出建立基于GIS技术和矿山物联网平台的矿山突发灾害逃生平台。以徐州夹河煤矿搭建的矿山物联网平台为基础框架,通过对GIS技术及最短路径技术的研究,开发了矿山突发灾害逃生平台。通过该平台可以实现矿山信息管理、实时监测井下工作环境、灾害事故提前预警以及灾害发生时生成最短路径等功能,保障了煤矿井下工作人员的人身安全。     

高斯烟羽模型支持下的城市燃气管网应急系统设计与实现

由于燃气自身易爆炸、易扩散等特性,以及燃气设施设备的损坏老化问题,导致燃气泄漏事故时有发生。本文以高斯烟羽扩散模型为理论基础,研究与设计了城市燃气管网应急系统,实现了燃气设施设备管理、燃气泄漏应急、辅助救援决策等功能,为突发燃气泄漏事件的应急指挥、泄漏影响范围分析提供了数据基础。     

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。     

实时威胁态势感知的室内火灾疏散路径动态优化方法

如何在火灾态势迅速演变的复杂室内环境下选择安全有效的疏散路线是正确引导人群疏散、减少人员伤亡的重要保障。传统静态寻径方法难以顾及火灾态势演变过程,导致疏散决策的盲目性和滞后性突出。本文提出了一种实时威胁态势感知的室内火灾疏散路径动态优化方法,充分利用实时接入的火场状态和室内建筑环境状态等火灾威胁态势场信息,动态调整和优化疏散路径。该方法建立了室内火灾实时威胁态势信息在语义空间的统一表示模型,并对多源、多尺度火灾传感器观测数据在语义空间进行统一建模,从实时接入的动态观测数据中提取室内火灾三维威胁态势信息,用于约束疏散路径的动态优化。模拟试验证明,本方法可根据火灾态势演变准确可靠地动态调整疏散路径,从而显著提高应急疏散的精准性。     

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。