面向流域防洪安全的态势图谱构建及可视化方法
发布时间：2021-03-20 14:29
为充分利用防洪安全领域积累的监测数据,准确理解防洪安全态势,形成科学的综合决策,通过融合态势感知相关理论,提出面向流域防洪安全的态势图谱构建及可视化方法。从时空对象的特征、关系和行为入手,结合态势理论本体方法,针对流域防洪安全问题,厘清了相关的态势感知概念,构建了防洪态势指标体系,提出了态势图谱建模及可视化方法,并介绍了该理论在丹江口库区的应用,对态势感知理论在防洪安全等领域的应用具有借鉴意义。
【文章来源】：河海大学学报(自然科学版). 2020,48(06)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
对象与态势感知的过程映射
流域防洪安全系统是开放复杂的巨系统,要素彼此关联,相互制约。其态势要素可初步划分为水文气象、社会环境、应急环境和应急组织4类(图2)。其中水文气象要素对于洪涝灾害来说是致灾因子,是洪涝灾害产生的直接因素;社会环境要素是承灾体,是水文气象要素的作用对象;应急环境要素和应急组织要素则与应急救灾对应,一个代表环境因素,一个代表人为因素,良好的堤防建设和救灾设施,以及良好的防洪救灾队伍组织都可提高防洪安全性。2 流域防洪安全态势指标体系
流域防洪安全态势要素包含水文气象、社会环境、应急环境和应急组织4大类,考虑水文气象要素可构建相应的指标体系(图3):包括雨量、流量、水位以及库容。首先通过态势察觉,基于采集系统中的历史和实时数据,探索观测值的时序变化规律,通过模型训练预报未来多时段数据,再基于矩阵分解算法挖掘水文数据的时空分布特征,进行点-线、线-面等空间转换计算;然后通过态势理解,基于观测数据进行信息挖掘,计算与防洪安全主题密切相关的量值、风险等级、距平百分率等数据,形成态势三级指标;最后通过态势预测,由低级至高级,从站点到流域,由单一到综合逐步计算态势指标,得到一个综合的态势量化值,对应到相应的安全级别,为防洪调度及指挥提供参考。2.2 态势指数计算方法
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于PDSI的1982—2015年我国气象干旱特征及时空变化分析[J]. 陶然,张珂. 水资源保护. 2020(05)
[2]关于军事智能与深度态势感知的几点思考[J]. 刘伟,伊同亮. 军事运筹与系统工程. 2019(04)
[3]Urban and river flooding:Comparison of flood risk management approaches in the UK and China and an assessment of future knowledge needs[J]. Matteo Rubinato,Andrew Nichols,Yong Peng,Jian-min Zhang,Craig Lashford,Yan-peng Cai,Peng-zhi Lin,Simon Tait. Water Science and Engineering. 2019(04)
[4]2000—2014年云南省陆地生态系统水分利用效率的时空变化[J]. 张珂,刘林鑫,晁丽君,杨婧. 水资源保护. 2019(05)
[5]基于知识图谱的战场目标关系融合技术[J]. 梅发国,戴大伟,张冀. 指挥信息系统与技术. 2017(05)
[6]时空对象行为分类与形式化表达[J]. 丁小辉,张树清,陈祥葱,李华朋,刘照. 地球信息科学学报. 2017(09)
[7]网络安全态势感知综述[J]. 龚俭,臧小东,苏琪,胡晓艳,徐杰. 软件学报. 2017(04)
[8]基于深度学习的战场态势评估综述与研究展望[J]. 朱丰,胡晓峰. 军事运筹与系统工程. 2016(03)
[9]基于时空维度分析的网络安全态势预测方法[J]. 刘玉岭,冯登国,连一峰,陈恺,吴迪. 计算机研究与发展. 2014(08)
[10]网络安全数据可视化综述[J]. 赵颖,樊晓平,周芳芳,汪飞,张加万. 计算机辅助设计与图形学学报. 2014(05)
博士论文
[1]面向态势认知的粗糙集决策方法研究[D]. 鞠恒荣.南京大学 2019
硕士论文
[1]配电网态势感知与可视化图形与平台的设计与应用[D]. 陈昊.杭州电子科技大学 2014
本文编号：3091157
【文章来源】：河海大学学报(自然科学版). 2020,48(06)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
对象与态势感知的过程映射
流域防洪安全系统是开放复杂的巨系统,要素彼此关联,相互制约。其态势要素可初步划分为水文气象、社会环境、应急环境和应急组织4类(图2)。其中水文气象要素对于洪涝灾害来说是致灾因子,是洪涝灾害产生的直接因素;社会环境要素是承灾体,是水文气象要素的作用对象;应急环境要素和应急组织要素则与应急救灾对应,一个代表环境因素,一个代表人为因素,良好的堤防建设和救灾设施,以及良好的防洪救灾队伍组织都可提高防洪安全性。2 流域防洪安全态势指标体系
流域防洪安全态势要素包含水文气象、社会环境、应急环境和应急组织4大类,考虑水文气象要素可构建相应的指标体系(图3):包括雨量、流量、水位以及库容。首先通过态势察觉,基于采集系统中的历史和实时数据,探索观测值的时序变化规律,通过模型训练预报未来多时段数据,再基于矩阵分解算法挖掘水文数据的时空分布特征,进行点-线、线-面等空间转换计算;然后通过态势理解,基于观测数据进行信息挖掘,计算与防洪安全主题密切相关的量值、风险等级、距平百分率等数据,形成态势三级指标;最后通过态势预测,由低级至高级,从站点到流域,由单一到综合逐步计算态势指标,得到一个综合的态势量化值,对应到相应的安全级别,为防洪调度及指挥提供参考。2.2 态势指数计算方法
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于PDSI的1982—2015年我国气象干旱特征及时空变化分析[J]. 陶然,张珂. 水资源保护. 2020(05)
[2]关于军事智能与深度态势感知的几点思考[J]. 刘伟,伊同亮. 军事运筹与系统工程. 2019(04)
[3]Urban and river flooding:Comparison of flood risk management approaches in the UK and China and an assessment of future knowledge needs[J]. Matteo Rubinato,Andrew Nichols,Yong Peng,Jian-min Zhang,Craig Lashford,Yan-peng Cai,Peng-zhi Lin,Simon Tait. Water Science and Engineering. 2019(04)
[4]2000—2014年云南省陆地生态系统水分利用效率的时空变化[J]. 张珂,刘林鑫,晁丽君,杨婧. 水资源保护. 2019(05)
[5]基于知识图谱的战场目标关系融合技术[J]. 梅发国,戴大伟,张冀. 指挥信息系统与技术. 2017(05)
[6]时空对象行为分类与形式化表达[J]. 丁小辉,张树清,陈祥葱,李华朋,刘照. 地球信息科学学报. 2017(09)
[7]网络安全态势感知综述[J]. 龚俭,臧小东,苏琪,胡晓艳,徐杰. 软件学报. 2017(04)
[8]基于深度学习的战场态势评估综述与研究展望[J]. 朱丰,胡晓峰. 军事运筹与系统工程. 2016(03)
[9]基于时空维度分析的网络安全态势预测方法[J]. 刘玉岭,冯登国,连一峰,陈恺,吴迪. 计算机研究与发展. 2014(08)
[10]网络安全数据可视化综述[J]. 赵颖,樊晓平,周芳芳,汪飞,张加万. 计算机辅助设计与图形学学报. 2014(05)
博士论文
[1]面向态势认知的粗糙集决策方法研究[D]. 鞠恒荣.南京大学 2019
硕士论文
[1]配电网态势感知与可视化图形与平台的设计与应用[D]. 陈昊.杭州电子科技大学 2014
本文编号：3091157
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