移动防汛应急Mobile GIS系统设计与实现

基于移动终端的防汛信息查询系统应用广泛,但由于实际防汛抢险业务的复杂性,满足防汛应急工作全生命周期业务的处理软件仍不完善。针对这一现状,本文提出移动防汛应急Mobile GIS系统的设计架构与实现方式。首先,确立以Android主活动、自定义View以及全局Application作为系统的基础底层框架,其中主活动负责防汛多业务逻辑之间的信息交换,由自定义View衍生出的Dialog等视图层实现信息展示,全局Application实现数据的统一调度管理。其次,在此基础框架上构建案件处理、汛情信息查询、预警信息推送三大功能层;最后对防汛多源异构数据处理分析的关键技术进行探究,提出了切实可行的实现方案并实践应用。     

随机Petri网在地震应急协同能力定量评价与动态分析中的应用

地震应急是一个复杂动态的过程,需要各部门协同配合方能高效开展应急工作。本文通过调研分析历史地震应急处置案例,提出了Ⅰ、Ⅱ级应急响应下多主体地震应急协同的一般流程,构建了相应的随机Petri网模型,并基于Petri网可能出现的状态集同构马尔科夫链,在计算各应急状态稳定概率的基础上,定量评价应急协同能力。同时,将应急过程中利用率高的变迁所对应的应急行为,作为应急处置的关键环节。通过调整各关键环节的应急速率,进一步对应急协同能力进行动态分析,进而提出有效提高应急协同联动能力的相关建议,为科学开展地震应急处置工作提供支持。     

四川绵茂路汉清段小岗剑滑坡特征与成因机制分析

2016年1月19日14:22分,绵竹市汉旺至清平汉(旺)-清(平)公路K10+000～K10+180路段发生滑坡,由于高位滑坡势能和冲击力大,在高速下滑过程中沿途高速撞击、铲刮、崩解,最终在坡脚汉清路及绵远河左侧形成了总方量达104.5×104m3的高位高速远程崩塌-碎屑流,阻断交通、壅塞了绵远河河道。在现场调查分析、资料收集的基础上,综合分析成因和演化,具体包括滑坡的基本形态特征、成灾背景与触发条件、形成机制及发展趋势等。预测次生地质灾害的规模和险情会呈逐次加大的趋势,且极易引发崩滑-碎屑流-泥石流-堵河灾害链。针对应急抢险阶段,提出主动、被动防治方案,分别进行风险性论证,并推荐隧道穿越为永久避让方案,为有序开展应急抢险和决策提供依据。     

救援钻孔用双钻头扭矩自平衡钻进系统理论与实验

快速安全构建应急救援通道是在矿山事故发生后解救井下被困人员的有效方法,常规救援井钻进技术主要有潜孔锤冲击钻进技术和复合钻进技术,存在钻机结构庞大、钻进工艺复杂、对地层扰动大和中靶率低等不足,尤其在破碎地层易产生二次事故,很难有效满足救援要求。为确保救援钻孔的地层适应性和孔壁稳定性,提出了双钻头扭矩自平衡钻进方法,建立了双钻头逆向驱动数学模型,通过独立逆向驱动内外2个钻头实现双钻头的同步逆向回转碎岩,上部钻具主要受简单的轴向拉压力作用,对井壁产生的扰动微弱。同时,双钻头交替给进互相扶正,可有效防止孔斜,实现精确中靶。双钻头扭矩自平衡钻进系统主要包括近钻头驱动局部扭力闭式自平衡、内外钻头钻压调节和钻具传压隔扭3大部分。依据该系统的功能需求,设计了钻具整体结构系统,并利用有限元分析软件对内钻头传扭轴、调压丝杆和传压隔扭轴承座等关键部件进行强度校核与优化,研制了一套双钻头扭矩自平衡钻进系统功能样机。对整套系统双钻头同步回转、交替给进、系统密封和自动控制等进行一系列测试和调控检测,并开展针对软、中硬和硬3种不同岩性岩石的室内钻进试验,结果表明:该系统对孔壁和岩心的扰动小、中靶率高,在不同岩性地层均具有较高的钻进速度,验证了双钻头在近钻头驱动下扭矩自平衡的可行性,为矿山灾害生命保障救援通道的快速安全构建提供了一种安全高效的方法。      

矿山救援地面生命保障孔高效成孔关键技术

地面生命保障孔作为井下被困人员的保障通道,是矿山事故造成人员被困井下时重要的地面应急救援方案之一,面对救援区易坍塌、易漏失、涌水大、易斜地层等复杂条件,单一成孔工艺存在地层适应性匹配差、综合钻进效率低、透巷难度大等问题,无法满足救援要求。为形成生命保障孔高效成孔工艺技术体系,提高应急救援响应速度,从解决钻效低、透巷难等科学问题和关键技术入手,快速安全钻进和精准透巷是高效成孔的两个核心任务:围绕快速安全钻进,针对深厚覆盖层、复杂基岩层,开展高压射流、空气潜孔锤跟管、复合钻进、空气潜孔锤、双钻头自平衡等钻进工艺研究,形成了深厚覆盖层安全高效钻进、基岩层复合“一趟钻”提速增效、基岩层空气潜孔锤“一趟钻”提速增效等安全快速钻进技术组合;围绕精准透巷,依据不同钻进工艺孔身轨迹控制机理,阐述了复合钻进轨迹监测控制与空气钻进轨迹监测关键技术方法,针对应急救援现场大偏移井无法透巷难题,提出了超短距离螺旋纠偏技术。成果应用于宁夏梅花井矿生命保障孔工程试验,钻孔深度670.50 m,成孔孔径215.9 mm,用时46.83 h,平均钻速14.32 m/h,孔底水平偏移0.27 m,从开钻至下套管高效成孔总用时55 h,证明该工艺技术体系能确保生命保障孔在72 h黄金救援时间内高效成孔,为地面应急救援钻孔的施工提供技术支持。      

针对应急救援的强余震特征统计

大地震后强余震活跃,震后快速判断最大余震震级和强余震发生可能性对提高应急救援效率有重大意义。针对震后应急救援,本文根据救援存活率将震后救援期分为8个时段:震后12 h、震后24 h、震后48 h、震后72 h、震后96 h、震后120 h、震后144 h和震后168 h。对我国大陆地区1966年以来6级及以上地震强余震资料进行分时段统计,分别拟合出8个时段的最大余震震级和主震震级的经验公式;并提出震后强余震发生可能性的经验判断方法,通过本文提出的可能性指数a,依据主震震级,震后可以快速判定强余震发生的可能性。     

应急用图自适应输出关键算法研究与实现

探讨基于各种常见纸张幅面的应急工作用图快速自适应输出关键算法和实现机制,分析应急用图的特殊性和成图过程中内容处理的一般规律,重点研究并实现了对地图内容自动生成具有重要作用的注记自动摆放、河流自动渐变、复杂要素自动综合化简等关键算法,最后提出自适应输出流程机制,进行原型系统研制和实践验证。实践表明,各项关键算法具有良好的效率和实用性。     

应急现场一体化快速制图方法

通过分析国内外已有符号标准和应急专题地图符号,在Arc GIS中构建应急现场专题地图符号库以及应急现场专题地图模板(应急救援模板、指挥决策模板和自定义模板),运用于应急保障实例中,实现应急现场专题地图凭经验设计制图到快速设计制图的转变,缩短制作时间,提高成图效率,规范制图样式,更好地发挥在处理重大突发公共事件中的作用。     

UASMaster在无人机低空航空摄影测量生产中的应用

介绍了UASMaster对低空无人机航摄影像的数据处理,并针对无人机应急保障的快拼影像制作和大比例尺测图数据生产的技术流程进行了探讨。