第一章引言
研究背景
地震作为一种人类无法避免的自然灾害,严重威胁着人类的生命财产安全,其造成的人员伤亡和经济损失位居群灾之首。在经历2008年5月12口四川汉川Ms8.0级地震和2010年4月14口青海玉树Ms7.1级地震之后,从政府到社会都高度认识到对突发事件快速反应和处理的重要性。地震发生后第一时间了解震区灾情,启动应急响应,迅速控制和消除地震引起的社会恐慌是地震应急的关键。然而,这都基十震后对灾区灾情信息的快速准确获取。为此,《国家地震科学技术发展纲要(2007-2020年)》和《国家综合防灾减灾规划(2011-2015年)》将地震应急领域中的地震灾情信息发布、快速获取与评估都摆在了更重要的位置。
当今世界是一个网络的世界,计算机与其它通讯技术的结合越来越多的应用到各种生产和管理领域。地理信息系统(GIS)作为一种采集、存储、管理、分析、显示与应用地理信息的计算机系统,已经广泛的应用十灾害动态监测、土地利用、资源管理和城市规划等各个方面,同时它还为政府各部门行政管理提供新的知识,为工程设计和规划、管理决策服务。利用GIS强大的空间分析功能和在空间数据处理上的优势可以解决地震工作中的许多问题。同时,以全球移动通讯系统(GSM)网络为平台的各种业务也在不断拓展,其中短信服务(SMS)就是移动通讯发展的产物,它价格低廉、传输迅速,可靠性高,它的出现为地震灾情获取提供了一个很好的地震灾情传输的平台。
地震灾情信息的快速获取是防震减灾领域的重点和难点,尤其是地震后2小时内的灾情信息获取基本处十空白阶段。随着GSM, GPRS, CDMA, 3G等无线通讯技术的不断发展和口趋成熟,以及GIS , GPS等在嵌入式技术方面的发展,使得将无线公网技术和GIS , GPS技术结合起来使用,实现信息无线传输与GPS定位识别成为可能,这可以在一定程度上基本实现震后2小时内的灾情获取,弥补地震灾情获取技术的不足。
本论文在短信服务(SMS)和GIS的支持下,力争实现震后2小时内的灾情快速获取,从而进一步缩短地震“黑箱期”(帅向华,2009)。与此同时,通过地震灾情短信代码获取不同指标的灾情采样点信息,并对其进行地震灾情的空间拟合处理,以便我们全面掌握地震对建筑物、生命线工程及人员等所造成的影响,从而增强地震应急指挥决策的科学合理性。
2研究现状
地震灾情信息采集、地震灾情分析处理以及对救灾工作快速决策支持等是目前能够减轻地震灾害的有效手段。在地震灾害的信息采集与快速分析处理方面,很多国家都进行了有益的探索,其中以口本和美国最为领先。美国《地震应急处置规划》(FEMA, 1996)十分重视灾害信息的收集与传递,确保了灾害发生后在最短时间内取得准确的灾害信息和畅通的信息传输通道。目前,我国相关部门和学者已经高度重视对该领域的科研探索,并已取得了不错的理论和实践成果。
2.1地震灾情获取技术的发展
震后应急反应是减轻震害的关键措施之一,而应急反应的关键是震情数据的快速获取与处理。地震破坏性信息的时效性和准确性是地震应急指挥决策的重要基础。目前常用的灾情信息获取方法仍通过现场搜索、调查后,以电话、文件等形式上报,这种方式需要花费大量人力、物力和时间,特别是极震区,交通受到严重破坏,科考人员难以到达现场并开展调查,虽然其准确性虽较高,但往往存在严重的滞后性。近年来,国内外不少学者致力十地震灾情获取方面的研究,提出了一些新方法,同时取得了一定的成果。
1.无线通信技术在灾情获取方面的应用
近些年,伴随着全球移动通讯系统(GSM)网络的快速发展,借助短信进行地震灾情采集的研究不断成熟。其中,中国地震局12322防震减灾公益服务平台的运行正常,其作为国家地震应急指挥技术系统的重要组成部分,在汉川和玉树地震灾情数据采集方面发挥了重要的作用。
徐敬海等(2009,2010论述了基十地理信息系统(GIS)与全球移动通信系统(GSM)的灾情速报。一旦发生地震,启动南京市灾情速报系统后,利用手机短信与南京市地震灾情速报员互动。陈琳等(2010)进行了基十手机短信的地震灾情速报平台的研发,在破坏性地震发生时,通过该平台迅速给灾情速报人员发送灾情收集指令,灾区的速报员按照所收到短信的提示逐步展开排查确定灾害等级,然后将灾情等级代码反馈给省级地震应急指挥中心。除上述研究外,哈斯高娃等
(2004)实现了通过手机群呼发送短信的方式进行地震信息的传输,并简单介绍了地震信息群呼在地震预报中的应用;何寿清等(2004)进行了基十手机短信地震信息反馈系统的研制和应用,实现了在GSM下的信息双向互联;刘援朝等
(2005)将短信群发和地震速报系统相结合,实现了灾情信息的自动发送.
第二章 地震灾情短信编码................ 23-33
2.1 地震灾情现象................ 23-28
2.1.1 数据来................ 23
2.1.2 分类分................ 23-24
2.1.3 分类分................ 24
2.1.4 分类分................ 24-28
2.2 地震灾情短信................ 28-31
2.2.1 地震灾情短信................ 28
2.2.2 地震灾情短信................ 28-29
2.2.3 地震灾情短信................ 29-31
2.3 本章小结 31-33
第三章 不同空间插值方法的................ 33-65
3.1 空间插值的基本原................ 33-39
3.1.1 常用的空间插................ 33-37
3.1.2 空间插值的流................ 37-39
3.2 数据选取................ 39-43
3.2.1 数据冗余及异常................ 39
3.2.2 选取的汶川地震................ 39-43
3.3 对汶川地震灾情短信................ 43-56
3.3.1 汶川地震灾情................ 43-45
3.3.2 不同空间插值................ 45-49
3.3.3 空间插值结果................ 49-56
3.4 对玉树地震灾情短信................ 56-64
3.4.1 玉树地震灾情................ 56-57
3.4.2 不同空间插值................57-58
3.4.3 空间插值结果................ 58-64
3.5 本章小结 64-65
................
结论与展望
本文首先从地震灾情获取、地震灾情分类和地震灾情数据处理二个方面分析了近年来地震应急领域所取得的成果以及存在的不足。在GSM, 3G等无线网络技术和GIS结合口趋成熟的基础上,探讨了如何提高地震灾情短信应用的实效性,并得到了以下几点认识。
5.1结论
1.地震应急指挥决策的关键之一在十地震发生后是否能够及时获得灾区的受灾信息。本文以手机短信为地震灾情信息的载体,开展了基十地震灾情现象的地震灾情短信编码研究,形成了灾情速报员使用和公众使用两类编码体系,将复杂多样的灾情现象转化为分门别类的数字化代码,方便了灾情信息的采集、传输和后期的分析。