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小城镇灾害数字仿真与公共安全应急管理的集成研究

冯凯  
【摘要】:本文是国家“十五”科技攻关课题“小城镇基础设施防灾减灾关键技术研究”(2002BA806803-01)的重要研究组成部分。针对“十五”课题的研究攻关目标,以灾害数字仿真和公共安全应急管理为研究对象,运用信息技术、灾害科学等多学科边缘结合的技术方法,构建了可视化灾害数字仿真理论,提出了公共安全应急管理的三大核心层次。在深入剖析当前实践和前沿研究中所存在的问题的基础上,建立了灾害数字仿真与公共安全应急管理的融合模型。在做到理论创新突破的同时,进行GIS的二次开发,研制了小城镇灾害数字仿真与公共安全应急决策系统。本文完成的研究工作及取得的主要进展如下: (1) 提出了可视化灾害数字仿真理论,阐述了该理论的内涵、技术支持、研究方法、实施流程及空间效应,建立灾害数字仿真模型的通用范式,构建危险性分析模型、危害区域模型和损失预测模型等一系列模型组,形成了一套完整的理论体系,实现对灾害空间数据进行有效的集成管理和时空分析,为灾害的防治、应急管理和工程论证等提供可靠的依据。 (2) 构建了灾害数字仿真的可视化平台,研究了仿真模型GIS表达的关键技术及实现步骤,并以火灾、地震、洪灾等典型灾害为实例,运用GIS等可视化技术预演或重现真实灾害的发展过程,为灾害研究提供了一种全新的方法与思路。 (3) 分析了公共安全应急管理的行政特性,提出了公共安全应急管理的三大核心层次。建立了基础信息和灾害信息的分类管理模型,研究了生命线工程和抗灾设施在应急管理中的作用;研究了公共安全应急决策的目标与约束条件,提出应急决策的内容和流程;研究了公共安全空间规划的内容和原则,提出抗灾设施规划标准与建构模式,建立了救灾单元区域的优化模型。 (4) 建立了灾害数字仿真和公共安全应急管理的融合模型,分别从软环境和硬环境入手,研究了灾害数字仿真和公共安全应急管理融合的制度和技术保障,提出了融合的可持续发展模式和系统模式,并建立了融合保障模型,为解决应急联动等关键技术难题,从制度建设和核心技


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