基于样条插值法与GIS的江苏省暴雨洪涝风险评估

暴雨洪涝灾害更是种十分常见的自然灾害,所以对其风险评估刻不容缓。该文利用到江苏1957-2007年的降水资料,将整个评估流程划分为四个部分,致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性和抗灾因子安全性,其中自然灾害中导致灾害直接发生的因素即是致灾因子,因此对致灾因子的正确评估对整个评估起着举足轻重的作用。其中选取样条插值法中的张力样条函数来处理致灾因子部分,能形成一个比较光滑的曲线,比较真实的符合降雨情况,然后结合灾害评估方法、层次分析法、ArcGIS空间处理方法、加权综合评价法,以县为单位,公里为栅格进行评估。结果表明江苏省的自然风险呈从南至北逐渐增加,风险较高地区主要集中在苏北例如宿迁、徐州、淮安等城市一带,其结果与历年灾情相符合。     

基于样条插值法与GIS的江苏省暴雨洪涝风险评估

暴雨洪涝灾害更是种十分常见的自然灾害,所以对其风险评估刻不容缓。该文利用到江苏1957-2007年的降水资料,将整个评估流程划分为四个部分,致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性和抗灾因子安全性,其中自然灾害中导致灾害直接发生的因素即是致灾因子,因此对致灾因子的正确评估对整个评估起着举足轻重的作用。其中选取样条插值法中的张力样条函数来处理致灾因子部分,能形成一个比较光滑的曲线,比较真实的符合降雨情况,然后结合灾害评估方法、层次分析法、ArcGIS空间处理方法、加权综合评价法,以县为单位,公里为栅格进行评估。结果表明江苏省的自然风险呈从南至北逐渐增加,风险较高地区主要集中在苏北例如宿迁、徐州、淮安等城市一带,其结果与历年灾情相符合。     

环境减灾卫星数据在旱灾预警监测中的应用

环境减灾卫星星座具有宽覆盖和快速重访的能力,尤其适合旱灾等大范围灾害监测的要求。基于权重叠加法的区域旱灾风险评估方法,综合考虑致灾因子、孕灾环境及承灾体等指标,获得的旱灾风险等级分布图可以应用于旱灾风险预警。光谱维-温度旱灾指数产品综合考虑了土壤水分变化、地表蒸散变化、植被绿度变化、植株水分变化4方面内容,可有效应用于旱灾监测中。针对2010年初中国西南地区特大旱灾,利用环境减灾卫星数据采用上述方法开展了旱灾风险评估和监测,并采用民政部国家减灾中心收集的地方政府上报灾情数据对风险评估和监测结果进行了验证,结果表明:监测结果与实报灾情相符,结果具有较高的精度。风险评估和监测结果仍需进一步改进,以满足自然灾害救助应急预案仿真与模拟的精度需求。     

厦门岛内涝灾害风险评价制图

城市内涝灾害风险评价图件是城市内涝灾害防灾减灾基础技术资料。利用城市管 网等基础地理数据,经过汇水区划分和管网概化以及参数率定建立厦门岛内涝模型,模拟出不 同重现期降雨量下厦门岛地表积水深度并作为内涝灾害风险评价中的危险性评价因子,以河网 影响度、敏感点密度、植被覆盖度作为孕灾环境的敏感性因子,人口密度、人均 GDP 作为承灾 体的易损性评价因子,建立厦门岛的内涝灾害风险评估模型,计算得到不同重现期下厦门岛内 涝灾害风险等级评价图。结果表明,随着重现期的增加高风险指数的区域逐渐增加,主要呈现 由沿海向岛内扩展的趋势,部分区域由于下垫面的构成如山体水系等影响表现出稳定的低风险 特征。     

基于地理探测器的福建省台风灾情影响因素分析

台风灾害给福建省造成了严重的生命和财产损失。以福建省县域为研究单元，通过对2009～2020年的台风灾害灾情数据进行分析，结合降水数据、风场数据、地形数据、河网数据、土壤类型、植被指数、人口密度和GDP等资料，研究了福建省台风灾情时空格局特征。在此基础上，运用地理探测器方法分析了福建省台风灾情的影响因素。结果表明：共有38个台风登陆或影响福建，其中16个超强台风造成的损失最严重，灾害损失严重地区主要分布在福建省沿海地区。台风灾害致灾因子、孕灾环境因子和人类活动因子中，3 d内最大降水量、台风最大风速和距台风中心距离对受灾人口、死亡人口、受灾农作物和直接经济损失的影响最大。该研究成果可为台风灾害风险的影响因素定量化分析提供方法参考，为我国的防灾减灾做出基础性贡献。     

基于文本挖掘的WUI火灾致灾因子网络构建及特征分析

为预防和减少WUI火灾的发生, 挖掘WUI火灾关键致灾因子, 厘清致灾因子间的作用机制. 本文首先基于本文挖掘技术从WUI火灾事故案例中得到致灾因子, 使用Apriori算法得到致灾因子之间的关联规则. 然后使用复杂网络理论构建WUI火灾致灾因子网络, 计算网络拓扑特征参数, 探析WUI火灾致灾因子网络特征. 最后引入WUI火灾致因链风险度指标, 挖掘出高风险连边, 并提出断链措施. 结果表明: WUI火灾致灾因子网络具有小世界特性, 高温、强风、干旱等对其他致灾因子影响较大. 燃烧废弃物、植物起火、应急响应速度、人为纵火、强风在不同致灾因子转换中具有重要作用, 应加强管控. 网络中风险度最高的边是燃烧废弃物→植物起火, 通过颁布禁止擅自燃烧废弃物等规定, 即可切断该风险链, 实现对WUI火灾的预防和主动控制.     

Blender在“灾害学”课程教学与学生科创中的应用与实践

“灾害学”课程是防灾减灾科学与工程专业必修课,其主要目标是使学生掌握典型灾害的致灾机理、发展演化过程等。基于上述背景,以泥石流灾害场景为例,开展了典型地质灾害的可视化仿真研究。首先利用Blender软件和GIS辅助插件,搭建了典型灾害场景快速仿真与分析平台,实现了对泥石流灾害场景的快速构建;然后利用Blender中的粒子系统实现了对暴雨环境的模拟,并通过设置不同的域参量,实现了对洪涝、泥石流和滑坡等次生灾害的模拟;最后以郑州“7·20”特大暴雨为例,验证了暴雨灾害仿真的可行性。     

ArcGIS应用于沙尘暴监测、荒漠化监测和森林资源监测

国家林业局荒漠化监测中心基于 Arc GIS平台的全国土地荒漠化、土地沙化监测信息系统和沙尘暴监测和灾害评估系统 ,已投入使用 ,对今年春季在北京和中西部的沙尘暴进行实时监测和预报 ,并进行灾情评估。系统对今春我国发生的几次较大规模的沙尘暴进行了实时监测 ,根据气象卫星监测图像所得到的数据 ,利用 Arc Info,Arc View进行分析和制图 ,得到沙尘暴路径、影响范围 ,损失情况等各种分析结果 ,并将监测结果和灾情评估报告通过 Internet和各种方式及时向社会公布 ,为防灾减灾、提高社会公众环境意识和防沙治沙工作服务。系统还对我国土…     

地震灾害信息采集系统设计

通过地震灾害评估产出的灾情报告是灾后重建的重要依据,能够客观的体现出此次地震的灾害程度有多大,通过灾情报告决定需要的总投资,便于灾区获得援助与重建。然而,要想在最短的时间内产出地震灾害评估报告,震后灾害信息的快速采集和获取尤为重要。本系统致力于解决在今后的灾害数据采集整理汇总时,对灾评人员合理分工后,外出的灾评人员应用该系统随时回传图片及数据,后方人员及时整理汇总,缩短数据汇总的周期,提高整体灾评工作的效率。     

财产保险防灾减损决策支持系统的开发

本文介绍了财产保险防灾减损决策支持系统的架构,从静态模型、动态模型和3S技术在系统中的应用这三方面对整个系统进行了功能描述,对系统的技术特点做了分析,并将原型系统在深圳市示范应用。在承灾体细化到保单、灾情多模式研究、3S技术在防灾减损中的应用以及灾情预测和损失评估模型方法的构建等方面,系统做了深入的发掘,取得了良好的应用效果。     

航天测控系统远程数据容灾方案设计与验证

航天测控系统中的重要资产数据对航天任务的成败有重要影响,必须建立数据容灾系统以保障关键数据的安全。分析了当前航天测控系统关键资产数据采用的备份方式及容灾的要求,基于Oracle数据库的远程复制功能研究了航天测控系统远程数据容灾技术,设计了航天测控系统远程数据容灾方案,并搭建模拟实验环境对方案进行了实验测试。实验结果表明,容灾方案能够达到第五级的容灾级别,满足可恢复性、可靠性和实时性指标要求,实现对航天测控系统关键资产数据的远程容灾。     

极端自然灾害下新型电力系统态势感知与知识图谱构建策略

匡昭敏  陈超泉  黄永璘  何立  莫伟华 《计算机工程》2008,34(8):258-260

基于资源的灾难恢复能力指标体系及其度量

为提高灾难恢复能力评估的科学性与准确性,结合灾难恢复国家标准,提出基于资源的灾难恢复能力指标体系。针对灾难恢复能力指标度量缺乏系统研究的问题,依据指标特性,设计基于阈值逻辑树影响分析、网络性能影响分析及基于威布尔分析的动态指标度量方法。该指标体系及其度量在评估中的应用结果表明,其通过逐级细化国标并引入考察影 响因素的4类动态指标,能有效提高国标可操作性及评估的精度。     

基于多传感器融合的全地形机器人系统设计

针对因强降雨、堤防溃决、暴雨增水等因素导致的水位突然上升而泛滥和山洪暴发,形成复杂多变灾后的地形环境。设计了以FPGA为控制器的多传感器融合机器人,提高灾后救援效率。该机器人通过GPS为机器人作业划定区域,生命特征仪、力矩仪和空气质量仪等传感器采集环境数据,搭建非线性全地形机器人动态模型,利用六轴陀螺仪和霍尔传感器获取机器人状态,数据经过扩展卡尔曼滤波算法融合以及航迹算法推算后,获得机器人在灾后环境中的实际信息,使得机器人能够按要求进行搜救作业。实验结果表面,多传感器融合的机器人系统,能够在灾后环境完成信息采集与传输,具有较高的稳定性及准确性。     

基于ABM与ABS的暴雨洪涝人口风险动态模拟

暴雨洪涝灾害人口风险评估是一项复杂系统工程,在防洪减灾工程理论与实践中具有重要意义.针对灾害管理需要掌握暴雨洪涝人口灾情动态变化的问题,采用智能体建模(Agent-Based Modeling, ABM)构建了暴雨洪涝人口风险模拟模型.在Netlogo平台上,利用智能体仿真(Agent-Based Simulation, ABS)和构建的模型对淮河流域的暴雨洪涝人口风险动态变化进行仿真.仿真结果表明本文的方法能对暴雨的轻度、中度和重度三种人口风险进行动态分析.研究结果表明基于多智能体的模拟仿真能评估暴雨洪涝全过程的人口风险动态变化.     

物联网环境下基于上下文的Hadoop大数据处理系统模型

针对物联网环境下异构大数据处理实时性低的问题,探讨了基于Hadoop框架实现数据处理与持久化的方法,提出了一种基于"上下文"的Hadoop大数据处理系统模型HDS,HDS利用Hadoop框架完成数据并行处理与持久化,将物联网环境下异构数据抽象为"上下文"作为HDS处理对象;并提出了"上下文距离"上下文邻域系统(CNS)"的定义;对于Hadoop框架本身数据处理实时性不高的问题,HDS在设计上增加了"上下文队列(CQ)"作为辅助存储来提高数据处理实时性;利用"上下文"的时空特性,建立了用户请求"上下文邻域系统"对任务进行重组.以成品油配送车辆调度问题为例,利用MapReduce并行实验对HDS的数据处理与实时性能进行了验证与分析.实验结果表明,在物联网环境下,HDS不仅在大数据处理性能上较传统单点处理模型(SDS)具有明显优势,在实验环境中10台服务器的情况下,其计算性能能够超过SDS 200倍以上;同时也验证了CQ作为辅助存储能够有效提高数据处理实时性,在10台服务器环境下,其数据处理实时性能够提高270倍以上.     

流域重金属生态风险评估WebGIS系统设计

针对流域重金属生态风险评价缺乏实时、有效的方法和监测技术的现状,利用遥感和气象数据构建合理、准确的评估模型监控决策流域环境状况,采集和收集研究区域流域内的气象遥感以及土壤重金属数据,并结合Hakanson潜在生态风险指数,构建流域重金属生态风险评估系统模型.运用Microsoft Visual Studio 2013、ArcGIS等开发平台以及WebGIS技术完成B/S架构系统开发,实现对流域生态环境的远程评估管理.应用结果表明,该系统实现了研究区域重金属含量分析、生态风险等级划分及评价等功能,能够提高研究区生态风险评价的实时性和数据积累结果分析的准确性.