构建webgis和人工智能技术的防震综合管理系统

1/8构建WEBGIS和人工智能技术的防震综合管理系统构建WEBGIS和人工智能技术的防震综合管理系统利用地理信息系统等先进的科学技术和方法来预测可能出现的震灾，并针对震灾情况制定防灾减灾规划及抗震对策，从而实现防震减灾和震害预测的目的1。本文通过对WEBGIS的概念及特点进行描述，进而论述了系统设计过程中应用的各种知识，介绍WEBGIS和人工智能技术的防震综合管理系统的主要功能的设计及实现过程，总结分析系统的实用性。1WEBGIS的概念及特点伴随着网络技术的发展，传统的单机模式的GIS系统已经不能满足人们在INTERNET查询信息及浏览的需求，WEBGIS是GIS应用INTERNET技术逐渐发展起来的，主要功能是在互联网完成了地理信息的共享，使用户能够利用浏览器获取和浏览地理信息系统中的数据及一系列功能服务2。WEBGIS结合了国际互联网技本文由论文联盟HTTP/收集整理术和GIS，将空间信息网络化变为现实，不仅能将矢量化的空间信息提供给用户还能使用户获取动态视频、遥感图像等多种生动形象的信息。WEBGIS系统拥有INTERNET和传统GIS软件的优点，用户不必将GIS软件安2/8装在本地计算机上就能够在INTERNET对GIS应用程序和数据进行远程访问，并实现GIS分析，将交互的数据及地图呈现在INTERNET上。与GIS相比WEBGIS不仅拥有成本低、效率高和访问范围广的优点，还简化了系统的操作步骤，降低了复杂程度。其主要特点体现在以下几个方面具有良好的可扩展性；是一种图形化的超媒体信息系统；能够完成全球化的客户和服务器的应用；交互性能非常好；实现了真正大众化的GIS；具有跨平台特性3。系统应用的技术和知识服务器应用程序接口、JAVA编程、插件法及公共网关借口等技术方法是实现WEBGIS的基础，其中支持通信标准是WEBGIS体系遵循的技术标准，因此，要想实现与任何地方的数据相连这一标准化网络协议，就必须支持HTTP及TCP/IP协议，同时也为网络化体系结构优越性奠定了基础。WEBGIS系统设计中应用到了JAVASCRIPT语言、HTML语言和ARCXML语言，这些工具就决定了该系统性能的优越性4。其中，ARCIMS包括了客户端和服务器端两方面的技术，主要体系结构详见图1。JAVASCRIPT语言属于脚本语言，具有较高的安全性，其建立在事件驱动及对象的基础上形成的，主要作用是能够在WEB页面中结合JAVA脚本语言和HTML语言对多个对象进行链接。在HTML语言中通过调入或嵌入的方法实现了3/8JAVASCRIPT语言的应用，从而能够对客户端的应用程序进行开发。作为WWW的描述语言，HTML语言能够将存放在一台电脑中的图形或文本同另一台电脑中的图形或文本联系起来，形成一个统一的整体。在查询的过程中，用户只需点击图标或文本，就能够获取存在于另一台电脑中的相关的信息5。HTML结构含有需要说明具体内容的主体、描述浏览器需要信息的头部两大部分，其命令能够对声音、文字、表格、动画、连接及图形等形式的内容进行说明。主要功能的设计及实现主要功能的设计系统的总体结构WEBGIS系统的核心部位即基础信息的查询，该核心使系统不仅有利于防震减灾工作的进行，还能为城市其他行业提供相应的信息查询，涵盖了系统构建需要的全部数据内容，是城市管理化和信息化的基础。该部分在满足分析功能的基础上更注重信息的查询和发布，发布基础信息地图的设计过程详见图2。数据库设计系统的数据库的设计具有非常重要意义，防震减灾系统的能否发挥其作用就在于数据库的有效程度。数据库组织过程中一方面要主意数据的特征，另一方面还要保证其应用功能。为了实现对数据合理的管理和方便用户的目4/8的，就需要对数据库进行分类建库，防震减灾系统数据库可以划分为地震地质专题数据库及城市基础地理信息数据库。系统的主要功能基础信息查询功能、地震专题功能模块及其模型及系统其他扩展功能是WEBGIS防震减灾系统的主要功能。首先，基础信息查询功能能够将防震减灾的属性及空间位置等有关信息快捷的在地图中查询出来，并对查询结果进行进一步的分析和研究6。图层交替显示和图例等辅助功能、查找工具和属性显示等属性信息查询功能、全图显示和地图缩小/放大等基本地图操作功能、测量距离和缓冲区分析等地图分析基本功能及取消选项和方框选取等地图元素选取功能等都属于基础信息查询功能的范畴。地震危险性分析模块、地震灾害分析模块、地震次生灾害分析模块和地震人员伤亡预测是地震专题功能模块及其模型的四大内容。其中地震危险性分析是对某个研究区域的低振动的水平概率和低振动大小的测定，是防震减灾工作中的基础研究；地震灾害分析模块又可以划分为生命线系统震害预测、经济损失、建筑物震害分析、人员伤亡以及地震次生灾害预测个各方面；毒气污染、滑坡、细菌污染、水灾及滑坡等灾害都属于地震次生灾害，这些地震次灾是由于直接灾害发生破坏了自然原本生态平衡后而出现的；建筑物质量及5/8类型、灾后救援、地震轻度及地震时间等多种综合原因都会对地震伤亡人员数量产生影响7。地理形态、自然资源、应急知识、生物群系及地震相关科普知识等都属于系统其他扩展功能，这些拓展功能使系统的实用性更强，应用的范围更广。3主要功能的实现地震危险性分析功能的实现对地震危险性进行分析即科学性评价某场地的地震影响程度，具体指在地质环境和周围场地研究的基础上，通过数据统计分析法来对该场地遭遇不同程度地震灾害后的概率，从而评价地震安全性。可以通过概率性分析法、确定性分析法及经验统计分析法来进行地震危险性分析工作。其中，对于地震危险信预测分析的主要流程详见图3。等震线模型及其实现方法地震烈度是地震危险性评价的指标，从而通过等震线将地面破坏程度相似的各点在不同烈度区域连接勾画出来，等震线形状多样，以椭圆形为主。在确定等震线的过程中主要用到各烈度的短轴和长轴的半径及长轴的方向，受灾地区面积由各烈度的短轴和长轴的半径决定，震中所在的地震断裂方向与发震构造走向一致，都是由长轴的方向决定的8。椭圆等震线为任意角度椭圆，生成椭圆的方法并没有在ARCIMS中直接显示出来，但可以根据亮点连线6/8生成普通现状目标的功能来将若干条的直线拼接成椭圆形等震线。建筑物震害分析功能的实现建筑物易损性结果和地震影响场计算结果是建筑物震害分析预测和评估的基础条件，分别对钢混结构、各种形式砖房及厂房等建筑物进行震害预测。具体步骤是将建筑物类型分布图层及地震影响场图层进行叠加，分别提取图层的属性值，从而重新建立一个建筑物震害分析叠加图层，并将最终结构通过网络进行发布，最终实现对建筑物的震害分析。系统主界面的设计与实现系统流程主要通过用户界面体现出来，对于用户来说，系统窗口即界面，因此用户使用系统效率由用户界面的好坏决定9。在制作用户界面时应注意以下事项提高界面的可读性，让用户能够清楚了解和阅读所需要的信息；界面中应用的术语要同意和标准；做到简洁明了，简化操作步骤和程序；将操作过程可视化，使客户掌握操作流程，有目的性的进行查询。3防震资讯查询功能常规网站的应用内容是防震资讯查询功能的基础，7/8使系统更具有实用性和广泛性，行业标准、地震应急、城市概况、地震科普及相关震害分析等都属于常规应用内容。生物群系、地理形态和位置、行政区及自然灾害等都属于城市概况的范畴；全国地震能量统计分布图、全国历史地震震中分布图、全国地震频度统计分析图、全国地震烈度区划图及全国震中分布图都是地震活动的部分；航磁和重力异常分析都属于相关分析部分；地震应急常识及应急预案属于地震应急部分；工程场地地震安全评价技术规范、地震数据分类与代码、中国地震烈度表及地震现场工作调查规范等属于行业标准部分；地震类型、断层、地球内部结构等地震相关信息属于地震科普部分。结语随着信息技术的不断发展，地震应急工作的质量随着GIS和计算机技术的广泛应用得到了很大的提高，我们要跟随INTERNET网络的发展趋势，充分利用WEBGIS和人工智能技术的的优势，建立基于WEBGIS和人工智能技术的防震综合管理系统，对地震信息进行合理的管理并提供辅助决策，极大地促进了地震基础信息、预测震灾、制定应急方案等工作的开展。通过对城市防震减灾系统的设计和研究主要成就有以下几点应用专题应用数据库加强了属性数据和图形的关联；8/8通过WEBGIS法，在科学理论的基础上利用JAVASCRIPT和构建了WEBGIS和人工智能技术的仿真综合管理系统；用