自然灾害预警信息系统

1、精选优质文档-倾情为你奉上精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业专心-专注-专业精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业新疆农业大学管理学院土地信息系统课程设计设计名称：自然灾害预警信息系统班 级：土地资源管理121班设计人员：学号：姓名：吾提克克得艾里 学号： 姓名：达尔曼赛力克指导教师：肖 峰成果编号：LIS- 设计时间： 报告成绩： 批改时间/签名：目录 TOC o 1-3 h z u 前 言随着社会的不断进步和发展，人类对自然灾害产生的影响越来越关注。自然灾害具有突发性,但自然灾害也是可以预防的。灾害发生后的救灾,损失远比事前预防要大得多。应急管理的重心正在从事后应急转向事前预警

2、。加强应急管理预警工作建设是应对重大自然灾害的工作重点。自然灾害预警信息系统是作为有关自然灾害预警数据的采集、存储、管理、分析处理和传播的计算机系统，它是传统学科（如土地科学与技术、地图学）与现代科学技术（如计算机科学等）相结合的产物，正在逐步发展成为一门处理自然灾害预警信息数据的新兴的交叉学科。随着遥感技术、全球定位技术、互联网和土地信息系统等现代技术之间的相互渗透，其新概念层出不穷、技术日新月异。自然灾害信息系统数据主要是动态监测环境数据、日常所产生的社会变更数据、GPRS定位监测的成果数据、与监测单位管理密切相关的数据、规划与现状数据等。这些数据可以分为空间与非空间两大类，其中的环境基础

3、数据与各种背景地理信息在空间上都统一地理坐标为基础，环境基础数据伴有大量的相关属性信息。自然灾害预警信息系统主要由计算机网络、数据库、应用系统组成，主要功能包括信息汇集、信息服务、预警信息发布模块等。预警信息发布模块根据不同的预警等级，及时向各类预警对象发布预警信息。使接收预警区域人员根据灾害防御系统，及时采取防范措施，最大限度的减少人员伤亡。自然灾害预警信息系统可为建设项目的工程设计提出合理要求和建议，可为环境管理者提供建设项目实施管理的科学依据。促进经济高效有序的发展。从而达到用户正确认识，经济，社会与环境协调发展的科学方法，实施“预防为主”的方针，减小自然灾害损失的目标。自然灾害预警信息

4、系统的设计正在探索之中，加之设计人员的时间和水平有限，设计错误之处在所难免，请读者提出宝贵意见。设计人：吾提克克得艾里 达尔曼赛力克设计日期： 2015年9月1日 星期二自然灾害预警信息系统设计1系统目标1.1对全国重点地区和主要城市的自然环境实施动态监测，及时了解城市自然环境动态变化状态和趋势，发挥预警信息系统的市场“晴雨表”作用；1.2及时准确反应城市自然环境及其变化趋势信息；1.3通过对自然环境预警信息的深层次分析，掌握自然环境变化状态,判断环境变化与自然灾害发展的关联因素及社会经济的发展的协调状况，为政府灾害预警、资源调控、灾后重建，促进社会经济良性运行提供决策依据；1.4为社会公众提

5、供自然灾害预警信息服务，加强社会公众预灾防灾的意识，提前做好自然灾害防御工作，保护群众生命安全，减少群众财产损失，促进社会稳健发展，2、技术思路根据系统建设原则，为了实现系统建设目标，该系统的开发将运行以下关键技术： 自然灾害预警信息系统，利用“3S”（即遥感技术RS、地理信息系统GIS、全球定位系统GPS）动态监控和清查核资及日常环境管理的有关资料。通过GPS技术，实时提供全球地理坐标。利用RS，通过传感器获取的监测点特征信息，对所获取的信息进行提取，判断、加工处理及应用分析，并补充人为实地调查的有关自然环境监测样点的相关资料,依据GIS对不同类型监测样点进行地理模型分析,分别依据不同计算方

6、法,测算监测样点的自然环境数据, 对比分析日常管理资料、监测样点资料与清查核资的有关资料,依据不同测算模型,测算不同类型自然灾害类型和等级,依据这些数值的变化,对自然灾害信息进行分析,在此基础上,对自然灾害的未来变化趋势,结合当前监测点环境因素、经济发展状况进行科学预测。 在面向多用户的系统环境中,自然灾害预警信息系统体系结构对数据的共享、并发性和一致性起着决定性作用, 对系统的性能起着关键作用, 而ClientServer 体系结构在这方面有着明显的优势。所以,自然灾害预警信息系统采用ClientServer 为体系结构(如图-1)。在ClientServer 结构下, 系统被分为前端(客户

7、机部分) 和后端(服务器部分) 两个部分。客户机和服务器之间体现为服务请求服务响应关系, 即用服务器完成数据处理的功能和打印输出功能, 而客户机完成应用事务的组织和人机界面的实现。 自然灾害因素信息库“3S”信息数据打印机、绘图仪服 务 器客户机 图1-1系统的特点：1.具有强有力的数据查询和分析能力。2.内容丰富，涉及面广，计算速度快。3.解决方案明确，目标清楚，针对性强。4.为用户提供简便快捷的操作方法。通过自然灾害预警信息系统，对可能产生的自然灾害进行监测、并科学、系统的分析，建立起自然灾害预警信息系统体系。通过对自然灾害监测，灾害破坏预测，提出优选方案和解决对策，自然灾害预警系统从自然

8、因素和社会因素等综合考虑，协调人们对自然灾害的应急处理和保护社会长远利益。从而达到合理的处理自然灾害事件，挽救生命、挽救社会经济损失，保护环境自然资源，实现实现生命至上的人文关怀和实施可持续发展目标。系统通过用户输入的环境及相关因素的数据，经过分析，还可输出图形信息，通过图件，可以详细快速的了解自然灾害在各方面产生的影响，比如社会经济损失、农作物损害、物种生存环境等。总之，此系统能方便、快捷、全面的为用户分析和解决问题2.1自然灾害预警信息系统监测网点的布设标准监测点的选择及其数量和分布2.11、标准监测网点的设置原则2.111、代表性原则。为使标准监测网点体系能起到全面监测城市的空间动态变动

9、特征,设置的标准监测网点在、等气象灾害，火山、地震灾害，山体崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害，风暴潮、海啸等海洋灾害发展趋势方面具有代表性,能代表某一区域自然灾害发生的整体预期变动趋势;2.112、相对稳定性原则。即标准监测网点的个别条件、如气象灾害条件等比较稳定,在较长时间内不会因其他因素改变等;2.113、合理分布原则。即标准监测网点在地域分布上要尽量均衡、合理,能广泛代表该区域内的气象灾害或者地质灾害等特征;2.114、可比性原则。即标准监测网点气象特征和地质特征等具有一致性、可比性,能反映该地区自然灾害空间分布规律。2.12、标准监测网点的设置标准2.121、监测网点区域：主要选择灾害特征

10、突出的地理区域，作为该区域内自然灾害预警标准监测网点2.122、监测网点面积:根据同一地区内灾害因素范围面积大小,主要选择面积适中的地区作为标准监测网点;2.123、监测网点类别：依据该区域内自然灾害发生种类、频率和损害程度设置该区域内的灾害类别；2.2自然灾害预警信息系统基本功能自然灾害预警信息系统依靠计算机网络平台，依托“3S”（遥感技术RS、地理信息系统GIS、全球定位系统GPS）系统，采用ClientServer 为体系结构，为客户提供及时、便捷、准确的信息服务。图1-22.3自然灾害预警信息系统配套辅助软件自然灾害预警信息系统在进行运作的同时，会有配套辅助软件帮助人们进行更加系统的信

11、息查询。对自然灾害预警和后期的灾后重建有很大的帮助。中国自然灾害救助一级区 中国城市自然灾害区划方案中国农业自然灾害区划方案承灾体致灾因子响应能力响应程度综合模型灾害程度综合模型中国单灾种自然灾害救助 灾害程度数字地图分析程度响应数字地图分析灾害响应程度模型灾害响应程度数字地图分析自下而上合并代储点灾种组合合并/划分hua/hua/Hua、中国自然灾害救助二级区 图1-3中国自然灾害救助区划技术流程 3、工作流程3.1自然灾害预警信息系统的工作程序 ：3.11、检测目标与任务,3.12、组织分工3.13、监测范围与标准监测点的设立与跟新3.14、动态监测流程3.15、监测成果上报3.16、监督

12、检查和考核3.17、检测网站的建立和完善根据联合国对灾害风险的定义，风险( risk) =致灾因子( hazard) 脆弱性( vulnerability)恢复力( resilience) ( 1)影响自然灾害风险程度的因素包括致灾因子、承灾体以及应急能力等3 个方面。随着致灾因子和承灾体的风险度提高，系统总的风险程度也随之增大，应急能力起到了消减总的风险度的作用。其中承灾体风险又与其本身的脆弱性和暴露性有关。鉴于以上的理解:风险( risk) =致灾因子( hazard) 承灾体脆弱性( vulnerability) ，暴露( exposure) 应急能力( response) ( 2)指标

13、体系的建立，也正是基于这一理解，认为最终决定灾害风险的是致灾因子的特性( 灾害作用的类型、强度及时空规律) 、承灾体( 人、物、经济社会系统、生态系统) 的暴露程度和脆弱性以及当地政府和民众固有的应急反应能力( 应急队伍及人员、应急物资储备、培训和演练) 。区域综合受灾程度评价指标体系分为四个层次，其中基础（D）层为反应灾害程度的相关指标调查统计值或初级分析指标；过渡层（C）为反应灾害损失、受灾率、受灾模数、人均灾害损失度得初步分析综合值；分析层（B）为反应灾害程度两大灾度与灾强的综合评估值；目标（A）为区域受灾程度的综合值。综合受灾程度目标层 （A）综合灾强综合灾度分析层（B）人均灾害综合损

14、失度综合受灾模数综合受灾率灾害综合损失过渡层 3.2自然灾害预警信息系统建立工作流程如下：3.21、自然灾害预警信息数据采集、建库；3.22、网络软件、硬件设计，服务器的安装与配置；3.23、客户端软件的程序设计与编写；3.24、自然灾害预警信息系统的的集成各类灾害信息数据库系统结构建立软件硬件配置数据采集界面功能实现软件安装数据录入程序设计服务器安装灾害具体数量数据库系统的集成调试 图3-1自然灾害预警信息系统建立工作流程图3.3功能模块正式灾害筛选和布设各类自然现象较大的变化各项灾害预警标准的判别正式灾害预警条件 重点城市、地区的易发灾害分布图图形数据库、关系数据库、叠加分析、数据转换、坐

15、标变换、数据开窗、数据编辑、地价影响因素量化模型矢量结构准备灾害预警灾害预警条件动态变化相似灾害历史分布图灾害预警动态评估灾害预警发布专家系统分析报告图灾害级别、类型与地域影响因素关数学模型的建立气候变化预测图栅格结构灾害发生的预判图人类因素、经济因素、社会因素等其他要素图专业仪器动态监测图至灾因素量化动态属性数据库栅格结构统计特征属性数据矢量结构灾害涉及地域、范围、级别发展动态监测信息 图2-1 功能模块图 自然灾害警示信息系统数据库非空间数据库空间数据库文件DXFSDBDWG文档数据库SQL Server关系数据库空间数据库关系化存储HTMLXMLDOCPPTPDF图2-2 功能模块图3.

16、4用户界面预警评估矢量数据预警地域范围矢量数据自然灾害预警信息系统数据库设计各类灾害符号库矢量数据空间数据监测站点坐标库预警类型预警地域预警指数属性数据预警面积预警级别地名地物对照表系统帮助说明文档图3-1 用户界面图自然灾害预警信息系统工作流程监测范围与监测点设立备案与更新监督检查和考核监测成果上报动态监测流程检测网站的建立和完善组织分工检测目标与任务图3-2 用户界面图自然灾害预警信息系统放大、缩小、漫游动态监测地图操作 监测点布设及信息更新监测点监测点提取监测点地理位置的修正自由缩放 监测点更新全图显示格网重建选择清除选择监测设备的更新自然因素统计分析自然灾害高发位置查询监测灾害查询人为

17、因素重点监控地域查询历史记录由区域查询自然灾害地形、地貌由灾害类型查询区域SQL查询各类灾害演变 分析各类自然灾害 预测分析报告专业仪器监控专家分析报告“RS”系统的监测图形生成 “GIS”系统的监测微观分析专家预测 宏观分析计算机应用程序的分析 图3-3 用户界面图数据输入输出功能自然灾害预警信息系统图形操作功能属性信息查询功能图形属性功能监测点得更新与报警功能各类灾害范围地图打印功能各类灾害的预警功能监控图的更新功能 图3-4 用户界面图4、数据库表1： 监测点信息表监测点信息表编号字段类型说明备注1codevarchar(50)监测点编号主键2positionvarchar(50)土地位

18、置3landrightvarchar(50)土地使用权类型4usetypevarchar(50)土地实际用途5landareafloat土地面积6buildareafloat现状建筑面积7rjlfloat现状容积率8avgrjlfloat平均容积率9developvarchar(50)实际开发程度10avgdevelopvarchar(50)平均开发程度11streetinfovarchar(50)临街状况12trafficvarchar(50)交通条件13surroundvarchar(50)周围环境条件14picOLE宗地图15photoOLE照片表2：city 城市表city 城市表编号

19、字段类型说明备注1citycodelong城市编号主键2citynamevarchar(50)城市名称表3：城市主要自然灾害指标体系城市主要自然灾害指标体系灾种代码原数据单位指标（代码）含义计算法地震D1点位地震震级（Ms）采用国际通用震级标准“里氏震级”水灾W1县域水灾频次（w1-pc）wl-zc=wl-zc/y其中，wl-zc为统计时段内发生水灾的总次数，y为时段内年数滑坡与泥石流D2点位点密度（d2-md）地域上多年滑坡与泥石流发生点位密度台风T县域台风次数(t1-zc)时段内发生台风的总次数沙尘暴S1点位年平均次数（s1-pc）Sl-pc=sl-zc/y其中。Sl-zc为统计时段内沙尘

20、暴发生的总次数，y为时段内年数表4：中国城市主要自然灾害指标强度分级中国城市主要自然灾害指标强度分级灾害种类指标灾害强度分级地震震级（Ms）高强度 6中强度 46低强度 0.15中强度 0.050.15低强度 28台风次数（次）高强度 1328中强度 113低强度 15沙尘暴年平均天数（天）高强度 515中强度 15低强度 1高强度用户登录监测点 灾害种类政府应急系统 输入数值 中强度低强度输出结果灾害信息库存监测点数值变化趋势测点灾情分析监测点图像自然灾害救助系统“3S”系统图像5、处理流程6自然灾害预警信息系统的发展趋势未来发展对自然灾害的时效性、准确性的要求将越来越高。要求预警信息系统具

21、备全空域监视、快速的反应能力和精细的目标分类和识别能力，不断提高对灾害区域内的探测能力，以及对目标特别是对各种灾害种类的的识别和分辨能力。自然灾害预警信息系统发展趋势主要有以下几个方面。6.1.多功能雷达预警系统雷达集探测、跟踪等多种功能于一体，与空中平台（飞机、卫星）相结合，具有监视全空域能力。同时通过增大雷达波的频带宽度和采用合成孔径体制，可进一步提高距离分辨率和角度分辨率。 6.2. 智能化程度不断提高 未来社会发展中，预警系统所搜集的信息量将不断扩大，必须要通过信息融合、处理等技术的发展，改善预警系统的信息处理范围、速度、精度及情报的可信度。特别是人工网络理论的发展将促进预警系统向智能

22、化发展。6.3.增强系统的抗干扰和生存能力在现代社会发展中，自然灾害预警信息系统面临着电子干扰威胁的攻击，必须提高系统的抗干扰、抗辐射和抗摧毁能力。增加防碰撞探测器，为提高灾情情报系统的生存能力像更全面方向发展。6.4. 发展一体化勘测系统一体化坎坷系统集“3S”、雷达、激光、红外、等多种探测器于一体，可大大提高对多种目标的探测能力。 自然灾害预警信息系统既有保障功能又有减少经济损失的功能，是信息获取、传输、融合与分发的重要手段，是报告自然灾害信息优势的关键，这对社会发展具有极其重要的作用。随着21世纪探测技术和信息技术的发展，世界各国的自然灾害预警信息系统将进入一个崭新的发展时期7、学习心得通过上机练习让我比较容易的掌握理论知识的难点，以及一些平时不注意的问题，在上机练习的过程中需要对每个细节都要留心，这样才不至于出错。学习的目的在于将知识能合理顺利的运用，将书本知识化为自己所用，是一个不知到知道，了解完善应用的过程，尤其是计算机方面的课程更是如此，必要的上机练习是必不可少的。之前的计算机语言、汇编语言等，都是在上机练习中得到顺利掌