地震灾害救援协同平台构建及关键技术研究

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地震是一种发生突然、破坏惨烈且不可避免的自然灾害,地震发生时所释放的巨大能量和强烈的振动会造成房屋倒塌、人员伤亡、交通瘫痪,同时容易引起海啸、泥石流、山体滑坡等各种严重的次生灾害的衍生。这些都给社会稳定以及人民的生命财产安全带来极大损害。我国是一个地震多发国家,数年来饱受地震灾害的折磨,笔者写作期间就亲历了4.20芦山地震的发生。由于地震自身突发性及难以预测的特点,使得目前还无法有效的预报地震并提前作出预防工作,因此震后及时有效的救援工作就显得尤为重要。而紧急救援工作的效率又非常依赖于科学高效的指挥决策能力,因此在一定的时间约束条件下,各级各类救援决策的科学性、合理性以及各级各类救援决策实施过程的时效性和实用性是地震紧急救援工作成败的关键。在这种情况下,要科学合理的制定各个级别层次上的各类救援决策,要确保各级各类救援决策实施过程的高效有序,就需要完善的协同工作支撑平台,需要全面、实时、准确的救援信息服务,需要不同层次的救援指挥辅助决策。基于以上背景,本课题的主要目的就是基于先进的GIS、GPS、数据库、卫星通信、计算机网络以及智能空间决策等技术,构建一个集救援信息处理与服务、救援信息共享、救援指挥调度为一体的地震紧急救援协同工作支撑平台,并重点对平台构建过程中所涉及的一项关键技术予以分析研究。论文首先总结国内外地震救援指挥系统的研究现状,以及我国救援协同体系目前普遍存在的一些不足之处。在此基础上提出一种“平震结合、协同响应”的平台构建思想,并对平台构建过程中涉及到的一些应用理论和技术基础加以分析研究,从而根据面向服务的体系结构SOA的平台构建方式给出本文的救援协同平台总体结构模型以及主要功能模块设计,对系统的数据流程和业务流程分别加以阐述,并给出了构建救援协同平台所需要的软硬件环境。接下来详细分析了系统的三大功能模块组成及各自实现的具体功能,包括:区域中心救援协同系统、现场救援协同客户端系统、单兵救援信息采集上报系统。最后针对平台构建过程中涉及的一项关键技术,即震后现场灾情信息的快速获取与传递能力加以重点研究,结合单兵救援信息采集上报系统实现功能提出了一种基于PDA的灾情快速采集与上报技术,并给出现场PDA终端设备的软硬件设计与界面展示。本文的工作为地震灾害救援协同响应提供了一定的参考与借鉴,同时针对灾害信息获取技术给出了相关的辅助指导作用。
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