基于gis的城市防震減災(zāi)輔助決策信息系統(tǒng)構(gòu)建論文

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1、基于GIS的城市防震減災(zāi)輔助決策信息系統(tǒng)構(gòu)建論文.freelationSystem簡稱GIS)是一項(xiàng)以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的新興技術(shù)，圍繞著這項(xiàng)技術(shù)的研究、開發(fā)和應(yīng)用形成了一門交叉性、邊緣性的學(xué)科，就是管理和研究空間數(shù)據(jù)的技術(shù)系統(tǒng)。它可以對空間數(shù)據(jù)按地理坐標(biāo)或空間位置進(jìn)行各種處理、研究各種空間實(shí)體及相互關(guān)系。通過對多因素的綜合分析，能迅速地獲取滿足應(yīng)用需要的信息，并能以地圖、圖形或數(shù)據(jù)的形式表示處理的結(jié)果2。根據(jù)城市防震減災(zāi)工作需要和功能要求，該系統(tǒng)是建立在GIS平臺上的綜合應(yīng)用軟件系統(tǒng)，主要包括基礎(chǔ)圖件庫、地震危險(xiǎn)性分析、震害預(yù)測、震害快速評估、地震應(yīng)急對策分析、日常對外

2、宣傳演示系統(tǒng)和地震應(yīng)急信息通信六個(gè)模塊。系統(tǒng)工作流程及總體框架如圖1所示。圖1系統(tǒng)總體框架圖4系統(tǒng)內(nèi)容系統(tǒng)采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，將屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)。就數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)而言，對屬性數(shù)據(jù)采用關(guān)系模型，對空間數(shù)據(jù)采用拓?fù)鋽?shù)據(jù)模型，數(shù)據(jù)格式是矢量數(shù)據(jù)。系統(tǒng)的信息分類與編碼規(guī)則參照中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)地形圖要素分類和代碼以及有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定。4.1基礎(chǔ)圖件庫基礎(chǔ)圖件庫模塊包括了包括空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，內(nèi)容涉及基礎(chǔ)地圖、地震地質(zhì)資料、生命線和次生災(zāi)害資料等各種圖片資料。本模塊的所有圖件均具有顯示、放大、縮小、拖拉、信息顯示、查詢、打印和保存等多種功能。系統(tǒng)涉及的數(shù)據(jù)類型非常廣

3、泛，數(shù)據(jù)源主要包括基礎(chǔ)地圖、生命線及次生災(zāi)害圖、地震地質(zhì)圖、文本、圖片、聲音、視頻等方面的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)采用MAPINFO作為GIS軟件平臺，ACCESS作為文本數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)設(shè)計(jì)充分考慮了項(xiàng)目目標(biāo)的需要，將所需要的相關(guān)數(shù)據(jù)全部納入數(shù)據(jù)庫中，并考慮到數(shù)據(jù)的時(shí)效性、準(zhǔn)確性，數(shù)據(jù)的可修改和更新等。4.2地震危險(xiǎn)性分析地震危險(xiǎn)性分析是系統(tǒng)主要功能之一。主要用于估計(jì)地震對城市的影響，該模塊可提供方便的工具和靈活的計(jì)算能力，既可以用來預(yù)測未來地震的影響，也可以評估正在和剛剛發(fā)生的實(shí)際地震以及歷史地震的影響。該模塊還可根據(jù)地震影響場和烈度衰減得出震害預(yù)測所需的輸入數(shù)據(jù)。另外系統(tǒng)還提供

4、了兩種靈活的任意假設(shè)地震三要素的輸入方式，一是鍵盤輸入方式，二是鼠標(biāo)輸入方式，兩種輸入方式均可在屏幕上顯示等震線。如使用鼠標(biāo)輸入方式，用鼠標(biāo)確定震中位置，改變震級大小和衰減方向，點(diǎn)擊刷新按鈕后即得到所要求的地震影響場。圖2為任意假設(shè)地震影響場計(jì)算和結(jié)果顯示圖。圖2任意假設(shè)地震影響場計(jì)算和結(jié)果顯示圖設(shè)定地震的程序?qū)崿F(xiàn)，依據(jù)適合本研究區(qū)的烈度衰減關(guān)系，確定合適的地理底圖，底圖必須有精確的經(jīng)緯度，以確定震中位置和影響場范圍及場點(diǎn)在影響場中的位置。采用VB和MAPINFO混合編程，在地理底圖上實(shí)現(xiàn)影響場的動(dòng)態(tài)計(jì)算和可視化。計(jì)算公式為：Ra=e(6.046+1.48×M－I)

5、/2.081－25Rb=e(2.617+1.435×M－I)/1.441－7Ra和Rb分別為某一烈度下的橢圓短軸與長軸的長度，M為震級，I為地震烈度。4.3震害預(yù)測和震害快速評估當(dāng)城市及其附近地區(qū)發(fā)生破壞性地震時(shí)，可利用本模塊進(jìn)行震害快速評估，為政府抗震救災(zāi)決策提供參考。通過現(xiàn)場抽樣調(diào)查取得相關(guān)數(shù)據(jù)，輸入和修改各類建筑結(jié)構(gòu)造價(jià)、建筑總面積和總?cè)丝诘葦?shù)據(jù)，再結(jié)合發(fā)震時(shí)刻(白天或夜晚)，即可快速計(jì)算得到城市地震災(zāi)區(qū)的建筑物破壞情況、經(jīng)濟(jì)損失估計(jì)和人員傷亡估計(jì)。另外，還可根據(jù)安全圖和地震危險(xiǎn)性模塊任意設(shè)定地震所輸出的參數(shù)，快速計(jì)算震害預(yù)測結(jié)果。4.4地震應(yīng)急對策分析當(dāng)城市

6、或鄰近地區(qū)發(fā)生一次地震事件并造成一定程度影響時(shí)，如何做出迅速、有力的反應(yīng)并采取正確的應(yīng)急措施，這對于保證震后應(yīng)急工作高效、有序地進(jìn)行，最大限度地減輕地震災(zāi)害損失、安定人心、穩(wěn)定社會(huì)是至關(guān)重要的。本模塊具有智能實(shí)時(shí)輔助決策功能，地震發(fā)生時(shí)，可通過數(shù)字地震臺網(wǎng)的自動(dòng)觸發(fā)接口，以實(shí)時(shí)偵測方式搜尋地震臺網(wǎng)中心最新的破壞性地震定位結(jié)果文件，自動(dòng)響應(yīng)并啟動(dòng)災(zāi)情快速評估系統(tǒng)。可迅速判斷地震的規(guī)模、影響范圍、損失等情況，并據(jù)此提出一系列科學(xué)的救災(zāi)方案和調(diào)度方案，協(xié)助指揮人員實(shí)施各種地震救災(zāi)行為，提高應(yīng)急救災(zāi)指揮與決策的技術(shù)水平，最大限度地減少震時(shí)的混亂和人員傷亡。4.5日常對外宣傳

7、演示系統(tǒng)日常對外宣傳演示系統(tǒng)是將本系統(tǒng)的功能用多媒體方式進(jìn)行展示，主要用于向用戶展示本系統(tǒng)有哪些功能和特色，并通過文字、聲音圖像和視頻等多媒體效果，介紹城市的歷史文化、人文地理環(huán)境、地震地質(zhì)、基礎(chǔ)設(shè)施、抗震設(shè)防概況、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)文化教育等概況。5系統(tǒng)編程關(guān)鍵技術(shù)為建立本系統(tǒng)，我們選用了MapInfo作為開發(fā)應(yīng)用平臺。作為MapInfo集成開發(fā)工具的MapBasic3，它具有強(qiáng)大的地理信息數(shù)據(jù)操作功能、豐富的程序語句和完善的各類函數(shù)。5.1OLEAutomation技術(shù)運(yùn)用MapinfoProfessional提供的OLEAutomation功能，在Visu