基于GIS的城市地震现场搜救指挥辅助决策系统研究

摘要

地震是一种突发性的重大自然灾害，是造成人员伤亡最严重的灾害之一，当地震发生在城市时，灾害尤其严重。应急救援作为防震减灾的关键环节，在城市防震减灾中非常重要。地震现场搜救是应急救援工作的核心，也是救援队的主要任务。城市地震现场搜救是一个非常复杂的过程，快速高效的实施搜救工作非常依赖现场指挥人员科学高效的搜救指挥决策。当前我国城市化发展带来了诸多复杂的变化，城市地震现场搜救越来越复杂，需要考虑的因素、分析的信息越来越多，传统的方法很难满足现代快速合理的搜救指挥要求。 近几十年以来，随着科学技术的进步，许多新方法和新技术被用到防震减灾领域。地理信息系统(GIS)、决策支持系统(DSS)、智能空间决策支持系统(ISDSS)就是其中几项比较突出的技术。自GIS应用于防震减灾以来，先后经历了初始阶段、发展阶段和决策支持阶段，在震害预测等方面取得了良好的应用效果，但是在城市地震现场搜救方面的应用还有待进一步深入研究。 本文将GIS和ISDSS技术引入到城市地震现场搜救，围绕基于GIS的城市地震现场搜救指挥辅助决策系统的设计、开发和实现，所做工作如下： (1)通过分析、对比常用的系统设计方法，针对城市地震现场搜救指挥辅助决策系统的特点，遵循GIS软件工程思想，完成了城市地震现场搜救指挥辅助决策系统的总体设计。 (2)研究了城市地震现场搜救指挥主要分析模型和决策模型。包括压埋人员分布模拟模型、路径设置模型、废墟类型模型、现场搜救指挥部署决策模型、救援物资需求模型、指挥部选址模型的搜集、选择和建立。 (3)探索了智能空间决策支持系统的概念、特点、基本组成和功能。根据城市地震现场搜救指挥辅助决策系统的特点，设计了系统模型库、知识库的构建方法以及数据库、模型库、知识库的集成模式和实现方法。 (4)以ArcGIS为平台，采用VB+ArcObjects和VBA技术的混合开发方式，完成了系统的开发。以自贡市区基础资料为试验数据，给出了系统运行方式和成果演示。 最后，总结了本文的研究成果，展望了该方向进一步研究的若干问题。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1研究背景

1.1.1城市地震灾害

1.1.2我国应急救援和地震灾害紧急救援队的发展

1.1.3城市地震现场搜救

1.1.4 GIS与防震减灾

1.2研究目标和主要研究内容

1.2.1本文研究目标

1.2.2本文主要研内容

1.3论文结构安排

1.4本章小结

第2章城市地震现场搜救指挥辅助决策系统总体设计

2.1系统设计原则

2.2系统设计目标

2.3系统设计方法

2.4软件系统设计

2.4.1总体技术路线设计

2.4.2系统结构设计

2.4.3功能模块设计

2.5系统软硬件配置

2.5.1系统软件选择

2.5.2系统硬件选择

2.6本章小结

第3章城市地震现场搜救指挥主要分析模型和决策模型

3.1压埋人员分布模拟模型

3.1.1基本概念

3.1.2影响因素

3.1.3模型建立

3.2指挥部选址模型

3.3路径设置模型

3.4建筑物倒塌类型模型

3.5现场搜救力量部署决策模型

3.5.1搜索行动部署

3.5.2救援行动部署

3.6救援队现场物资需求模型

3.7本章小结

第4章城市地震现场搜救指挥辅助决策系统中模型和知识集成探讨

4.1 ISDSS中模型和知识的集成模式

4.1.1基于规则的模型和知识集成方式

4.1.2模型和知识统一于规则库的集成方式

4.1.3基于智能对象的集成方式

4.2城市地震现场搜救指挥辅助决策系统模型库的构建

4.2.1模型的表示方法

4.2.2模型库的构建

4.3城市地震现场搜救指挥辅助决策系统知识库的构建

4.3.1知识的表示方法

4.3.1知识库的构建

4.4城市地震现场搜救指挥辅助决策系统中模型和知识的集成

4.5本章小结

第5章城市地震现场搜救指挥辅助决策系统的开发与实现

5.1 ArcObjects及开发方式简介

5.2应用ArcObjects开发系统

5.2.1模型库类和知识库类

5.2.2智能决策组件类

5.2.3系统界面定制

5.3系统演示

5.3.1系统功能简介

5.3.2系统运行方式和成果演示

5.4本章小结

结论与展望

致谢

参考文献

硕士期间论文发表和科研情况