基于卷积神经网络的建筑物震害特征提取与识别研究

1

作者 徐俊祖 张方浩 +6 位作者 戈云霞 曹彦波 杜浩国 邓树荣 和仕芳 张原硕 赵正贤 《地震工程学报》 北大核心 2025年第4期851-863,共13页

提出一种基于卷积神经网络(CNN)的建筑物震害特征提取与识别方法,以解决传统震害评估方式的空间局限性和低效性问题。通过对震后建筑物进行边框回归、掩膜生成和特征分类,实现震害特征的有效提取和识别。首先,通过收集云南省2014年鲁甸... 提出一种基于卷积神经网络(CNN)的建筑物震害特征提取与识别方法,以解决传统震害评估方式的空间局限性和低效性问题。通过对震后建筑物进行边框回归、掩膜生成和特征分类,实现震害特征的有效提取和识别。首先,通过收集云南省2014年鲁甸6.5级、景谷6.6级和2021年漾濞6.4级地震的建筑物震后无人机影像数据,并利用数据增强方法扩充样本,构建一套典型的云南历史地震建筑物震害数据集;其次,利用这一震害数据集对CNN进行训练和优化,从而得到能够提取建筑物震害特征并进行识别的模型;最后,通过实际震例对模型进行验证。结果表明,所提出的方法能够有效提取建筑物震害特征并进行识别,识别平均精度达87.28%,平均IoU(交并比)为83%,且各影像IoU值均大于0.5。 展开更多

关键词 卷积神经网络 Mask R-CNN 建筑物震害特征 震害识别

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积石山M6.2级地震InSAR同震形变场及发震断层探讨

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作者 徐雨帆 李圣 +1 位作者 曹彦波 胡瑞峰 《自然资源遥感》 北大核心 2025年第5期216-223,共8页

2023年12月18日,中国甘肃省积石山保安族东乡族撒拉族自治县发生了M6.2级地震,地震最大地震烈度达Ⅷ度,对自然环境造成了严重破坏。为了确定发震断层基本参数,分析发震断层的运动性质,该研究利用地震前后的Sentinel-1A卫星升降轨数据和... 2023年12月18日,中国甘肃省积石山保安族东乡族撒拉族自治县发生了M6.2级地震,地震最大地震烈度达Ⅷ度,对自然环境造成了严重破坏。为了确定发震断层基本参数,分析发震断层的运动性质,该研究利用地震前后的Sentinel-1A卫星升降轨数据和数字高程模型(digital elevation model,DEM)数据,基于二轨法合成孔径雷达干涉测量技术(differential interferometric synthetic aperture Radar,DInSAR)技术,获得此次地震的同震形变场;并基于均匀弹性半空间位错理论,建立了同震形变和断层运动之间的映射模型,由同震形变场拟合发震断层的运动,进而反演发震断层基本参数,模拟断层滑动分布。研究结果显示:升轨结果最大形变量约为6.65 cm,降轨结果最大形变量约为7.12 cm;发震断层走向308.14°,断层倾角61.57°,断层滑动角71.42°;断层最大滑动量约0.29 m,最大滑动大致位于地下8 m处,矩震级为Mw6.17级,发震断层以逆冲运动为主,兼少量左旋走滑运动。结合区域地质构造背景,推测发震断层为拉脊山南缘断裂,且地震造成了地表破裂。 展开更多

关键词 积石山地震 同震形变 合成孔径雷达干涉测量 发震断层

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云南地震应急快速评估模型本地化集成研究 被引量：21

3

作者 曹彦波 李兆隆 +6 位作者 李永强 李敏 张方浩 赵恒 吴艳梅 杨昆 张韶华 《地震研究》 CSCD 北大核心 2015年第1期148-154,共7页

通过评估模型库建立,对策建议模板设计,利用COM技术将模型库与GIS系统进行无缝集成,研发了云南地震应急快速评估软件系统,实现震后地震影响场速判,人员伤亡、经济损失评估、专题图输出、对策建议生成等功能。经过2012~2014年云南6次5.0... 通过评估模型库建立,对策建议模板设计,利用COM技术将模型库与GIS系统进行无缝集成,研发了云南地震应急快速评估软件系统,实现震后地震影响场速判,人员伤亡、经济损失评估、专题图输出、对策建议生成等功能。经过2012~2014年云南6次5.0级以上破坏性地震检验,系统评估结果满足灾情速判和应急辅助决策需求。 展开更多

关键词 地震应急 人员伤亡 经济损失 评估模型

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基于多源数据的云南人口空间分布模拟研究 被引量：20

4

作者 曹彦波 李永强 +3 位作者 李敏 李兆隆 吴艳梅 李智蓉 《中国地震》 北大核心 2014年第1期118-131,共14页

人口数据精度是提高地震灾情速判准确度的关键之一。本文基于多源数据融合思路,以云南第6次人口普查数据为基础,把居民地作为人口分布指示因子,利用GIS软件工具,分析了人口分布与地貌形态、坡度、地形起伏度以及土地利用之间的关系,构... 人口数据精度是提高地震灾情速判准确度的关键之一。本文基于多源数据融合思路,以云南第6次人口普查数据为基础,把居民地作为人口分布指示因子,利用GIS软件工具,分析了人口分布与地貌形态、坡度、地形起伏度以及土地利用之间的关系,构建了人口影响因子的权重系数,并采用城乡人口-面积统一模型对人口统计数据进行了网格化空间模拟及精度检验。以2013年3月3日云南洱源5.5级地震为例,通过多种估算方法对灾区人口进行了计算及对比分析,结果表明,多源数据融合法生成的千米网格人口与实际人口的相关性均在0.89以上,人口数据精度符合实际,可为灾情速判提供可靠的数据基础。 展开更多

关键词 地震 人口数据 空间化 居民地 公里网格

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地震现场灾情信息编码研究 被引量：13

5

作者 曹彦波 李永强 +5 位作者 胡秀玉 白仙富 曹刻 赵恒 龚强 李敏 《地震研究》 CSCD 北大核心 2010年第3期344-348,共5页

针对地震现场灾情信息的多源性、复杂性、离散性、异构性特点,按照科学性、实用性、简明性、兼容性、扩延性、唯一性等原则,采用线分类法和面分类法相结合的方法,将灾情信息分为地震灾情信息、应急救援信息、救灾效益信息和地震行业信息... 针对地震现场灾情信息的多源性、复杂性、离散性、异构性特点,按照科学性、实用性、简明性、兼容性、扩延性、唯一性等原则,采用线分类法和面分类法相结合的方法,将灾情信息分为地震灾情信息、应急救援信息、救灾效益信息和地震行业信息共4大类30个子类。在分类基础上,采用树式结构和链式结构相结合的编码方法,提出一套灾情信息的编码机制,实现了灾区信息的科学化、标准化、通用化管理。 展开更多

关键词 地震现场 灾情信息 分类 编码

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基于GIS技术的地震应急异地疏散接受能力判断模型研究 被引量：8

6

作者 曹彦波 李永强 +4 位作者 曹刻 余庆坤 赵恒 龚强 白仙富 《地震研究》 CSCD 北大核心 2008年第S2期623-628,共6页

在破坏性地震发生后,如何快速疏散高密集人群,转移救治危重伤员是应急指挥人员面临的首要问题。通过构建异地疏散专题模型和地震应急空间信息库,分析了伤员和灾民空间分布特点、异地疏散最佳路线和医疗机构空间分布情况。并以2007年宁洱... 在破坏性地震发生后,如何快速疏散高密集人群,转移救治危重伤员是应急指挥人员面临的首要问题。通过构建异地疏散专题模型和地震应急空间信息库,分析了伤员和灾民空间分布特点、异地疏散最佳路线和医疗机构空间分布情况。并以2007年宁洱6.4级地震为例进行了模型的模拟计算和分析,为地震应急指挥决策者确定应急疏散的最优方案提供了科学依据。 展开更多

关键词 应急疏散 GIS 模型 宁洱地震

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基于微博舆情数据的震后有感范围提取研究 被引量：29

7

作者 曹彦波 吴艳梅 +1 位作者 许瑞杰 张方浩 《地震研究》 CSCD 北大核心 2017年第2期303-310,共8页

提出了基于微博舆情信息的震后有感范围快速判定技术框架,构建了微博舆情数据的获取方法和技术流程。根据中国地震烈度表和地震现场工作调查规范,将微博特征词与地震灾情速判指标进行关联匹配,建立微博灾情信息分类指标体系,通过自然邻... 提出了基于微博舆情信息的震后有感范围快速判定技术框架,构建了微博舆情数据的获取方法和技术流程。根据中国地震烈度表和地震现场工作调查规范,将微博特征词与地震灾情速判指标进行关联匹配,建立微博灾情信息分类指标体系,通过自然邻点空间插值方法将离散分布的微博灾情点转化为连续分布的灾情面,形成震后灾区有感范围的时空变化特征分布图,辅助灾情快速判定。以2014年景谷6.6级地震为例,进行探索和实践。结果表明:在震后1~2 h内,微博用户活跃度高,信息量大且丰富,对信息充分挖掘有助于对灾情的宏观把握,对救灾决策部署有一定的参考意义,弥补了传统获取技术时效性差、数据量少、覆盖面小等问题。 展开更多

关键词 微博舆情数据 灾情判定 有感范围提取

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地震紧急救援区域优先度判定模型研究 被引量：7

8

作者 曹彦波 李永强 +1 位作者 李兆隆 明小娜 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2014年第3期181-189,共9页

震后如何快速获取灾情,判定救灾重点区域,部署救援力量是减少人员伤亡的重要途径。根据历史地震应急处置案例,列举了地震紧急救援区域优先度判定应当考虑的主要指标,设计调查问卷,采用德尔菲法筛选了主要影响因子及其权重系数,构建了地... 震后如何快速获取灾情,判定救灾重点区域,部署救援力量是减少人员伤亡的重要途径。根据历史地震应急处置案例,列举了地震紧急救援区域优先度判定应当考虑的主要指标,设计调查问卷,采用德尔菲法筛选了主要影响因子及其权重系数,构建了地震紧急救援区域优先度判定模型。以汶川8.0级地震为例对模型进行了验证分析,模拟计算结果表明,紧急救援优先区域与实际救援重点区域吻合,验证了模型可靠性和实用性,为地震应急救援力量的调配提供了一定理论依据和技术支撑。 展开更多

关键词 德尔菲法 地震 救援区域 优先度 模型

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2014年鲁甸6.5级地震应急快速评估 被引量：5

9

作者 曹彦波 郑川 +2 位作者 吴艳梅 张方浩 赵恒 《地震研究》 CSCD 北大核心 2016年第4期638-645,718,共8页

基于云南地区烈度衰减模型、人员伤亡、经济损失、次生灾害等评估模型,在云南鲁甸6.5级地震发生后30 min内,云南地震灾害应急指挥中心启动云南地震应急快速评估系统快速产出地震灾害损失预评估结果,震后4 h内,根据获取的灾情信息,综合... 基于云南地区烈度衰减模型、人员伤亡、经济损失、次生灾害等评估模型,在云南鲁甸6.5级地震发生后30 min内,云南地震灾害应急指挥中心启动云南地震应急快速评估系统快速产出地震灾害损失预评估结果,震后4 h内,根据获取的灾情信息,综合考虑地震震级、发震时间、震区人口密度、房屋抗震性能、自然地理环境、地质构造条件、历史地震震害特征等因素,结合专家经验,对预评估结果进行了修正并上报各级部门,为鲁甸地震应急指挥决策、灾害损失评估、政府指导抗震救灾工作提供了基础信息服务。 展开更多

关键词 鲁甸6.5级地震 地震应急 灾害损失 预评估

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云南漾濞6.4级地震灾情快速评估 被引量：9

10

作者 曹彦波 李永强 +1 位作者 李兆隆 曹刻 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期751-759,共9页

震后开展灾情快速评估工作可为政府部门确定重点救援区域、部署救援队伍、调配救援物资等应急处置提供重要的信息决策支撑。基于云南新研制的地震灾害快速评估系统,完成了2021年5月21日云南大理漾濞县6.4级地震灾情快速评估及科技保障... 震后开展灾情快速评估工作可为政府部门确定重点救援区域、部署救援队伍、调配救援物资等应急处置提供重要的信息决策支撑。基于云南新研制的地震灾害快速评估系统,完成了2021年5月21日云南大理漾濞县6.4级地震灾情快速评估及科技保障任务。实际应用结果表明:经过升级优化的地震快速评估软件,在系统稳定性、运算效率、应急产品丰富度、信息推送服务等技术指标有了显著提升,灾情评估结果与实际结果基本一致,满足互联网时代应急处置的新要求。 展开更多

关键词 漾濞地震 灾情 快速评估

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云南数字等震线模型在2007年宁洱6.4级地震预评估中的应用研究 被引量：5

11

作者 曹彦波 李永强 +1 位作者 曹刻 曹筱璇 《地震研究》 CSCD 北大核心 2007年第4期389-394,共6页

通过分析当前震害评估工作的现状和存在的问题,提出了基于GIS技术构建数字等震线模型的基本原理和技术思路。通过建立云南数字等震线模型及其在2007年6月3日宁洱6.4级地震应急中的使用,检验和论证了该模型的可行性和实用性。分析了模型... 通过分析当前震害评估工作的现状和存在的问题,提出了基于GIS技术构建数字等震线模型的基本原理和技术思路。通过建立云南数字等震线模型及其在2007年6月3日宁洱6.4级地震应急中的使用,检验和论证了该模型的可行性和实用性。分析了模型计算结果与实际灾评结果存在差异的原因,以确立该模型在今后地震应急工作中的研究和发展方向。 展开更多

关键词 数字等震线 模型 预评估 宁洱

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基于GIS空间分析技术的测震台网选址研究 被引量：2

12

作者 曹彦波 李永强 +1 位作者 曹刻 杨军 《地震研究》 CSCD 北大核心 2007年第3期285-290,共6页

分析了GIS技术应用于地震监测研究的现状和传统的测震台网选址方法,在此基础上提出了采用"数学模型+GIS空间分析"进行测震台网选址的方法,主要包括影响因子评价模型的构建、台网基础数据库的设计及选址模型与GIS的集成等方面... 分析了GIS技术应用于地震监测研究的现状和传统的测震台网选址方法,在此基础上提出了采用"数学模型+GIS空间分析"进行测震台网选址的方法,主要包括影响因子评价模型的构建、台网基础数据库的设计及选址模型与GIS的集成等方面。以云南下关区域遥测台网的选址为例对选址模型进行了实证分析。 展开更多

关键词 GIS 空间分析 测震台网 选址

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云南省县(市)区应急备震能力评估方法研究及应用 被引量：5

13

作者 曹彦波 张原硕 +1 位作者 邓树荣 毛振江 《震灾防御技术》 CSCD 北大核心 2019年第2期387-400,共14页

震前做好应急备震工作是有效应对地震灾害风险、减轻灾害损失的重要手段。本文基于云南地区震害背景和区域特征,采用层次分析法构建了围绕1个目标层、4个准则层和23个指标层的应急备震能力评估指标体系的层次模型,对云南省129个县(市)... 震前做好应急备震工作是有效应对地震灾害风险、减轻灾害损失的重要手段。本文基于云南地区震害背景和区域特征,采用层次分析法构建了围绕1个目标层、4个准则层和23个指标层的应急备震能力评估指标体系的层次模型,对云南省129个县(市)区的应急综合备震能力进行了评估和分级。结果表明:从全省单项指标分析结果看,地震应急组织机构健全度和地震应急资源基础保障能力2项指标差距小,空间分布均匀,综合指数较高的区域集中在滇中的昆明和滇西的大理地区;地震应急灾情获取与评估能力2项指标综合指数较高的县分布于滇东和滇西地区的昆明、玉溪、大理、楚雄等地;昆明、大理地震紧急救援能力相对较高。从应急备震综合能力分析结果看,云南省17个县较高,8个县相对较弱,综合能力较强区域主要分布在滇中、滇西等地的昆明、玉溪、普洱等地,滇西北的怒江和滇东南的文山等地综合能力较低。 展开更多

关键词 应急备震能力 评估 指标体系 应用

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基于新浪微博的2018年云南通海5.0级地震舆情时空特征分析 被引量：17

14

作者 曹彦波 《地震研究》 CSCD 北大核心 2018年第4期525-533,共9页

基于新浪微博数据,通过数据清洗、分类和挖掘,分析2018年8月13,14日云南省通海县2次5. 0级地震舆情信息时空演变规律。研究结果表明:本次地震后微博活跃量总数激增,灾情类别主要集中于人的反应、器物反应方面,约占总数的79%;微博日活跃... 基于新浪微博数据,通过数据清洗、分类和挖掘,分析2018年8月13,14日云南省通海县2次5. 0级地震舆情信息时空演变规律。研究结果表明:本次地震后微博活跃量总数激增,灾情类别主要集中于人的反应、器物反应方面,约占总数的79%;微博日活跃量与时间的关联度明显,震后出现多个波动;微博的数量和空间分布与距离震中远近密切相关,遵循距离衰减效应;地震灾区民众以负面情绪为主,由于地震期间谣传传播,恐慌、悲伤、疑惑情绪进一步加重。 展开更多

关键词 通海地震 新浪微博 时空分布特征 情感分析

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基于社交媒体的地震灾区民众情绪反应分析 被引量：15

15

作者 曹彦波 《地震研究》 CSCD 北大核心 2019年第2期245-256,共12页

社会感知技术是研究重特大地震事件中灾区民众行为反应时空特征的一种有效手段。采用情感词典和规则相结合的方法,以2013年四川芦山7.0级和2017年九寨沟7.0级地震为例,用震后24h微博数据分析了地震灾区民众微博数量特征、情感极性特征... 社会感知技术是研究重特大地震事件中灾区民众行为反应时空特征的一种有效手段。采用情感词典和规则相结合的方法,以2013年四川芦山7.0级和2017年九寨沟7.0级地震为例,用震后24h微博数据分析了地震灾区民众微博数量特征、情感极性特征、情绪时间序列特征、情绪反应空间分布特征。研究结果表明:芦山地震灾区民众负面情绪大于正面情绪,而九寨沟地震后民众正面情绪大于负面情绪,微博活跃数量程度与人口密度、生命线破坏程度、震中距离和烈度密切相关,微博活跃数量呈现空间分布不均衡特征。分析认为,2次地震后,灾区民众情感行为反应差异主要与灾区人口密度、房屋抗震性能、当地民众防震减灾意识、地震知识了解程度等密切相关。 展开更多

关键词 社交媒体 芦山地震 九寨沟地震 情绪分析

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基于微博数据挖掘的九寨沟7.0级地震灾情时空特征分析 被引量：20

16

作者 曹彦波 毛振江 《中国地震》 北大核心 2017年第4期613-625,共13页

2017年8月8日21时19分九寨沟发生7.0级地震,震后数小时里,大量与地震相关的信息广泛传播,互联网社交媒体高度关注,九寨沟地震成为最热议话题。本文以新浪微博为例,获取了距震中200km范围内震前、震后24h的微博数据,通过对数据清洗、分... 2017年8月8日21时19分九寨沟发生7.0级地震,震后数小时里,大量与地震相关的信息广泛传播,互联网社交媒体高度关注,九寨沟地震成为最热议话题。本文以新浪微博为例,获取了距震中200km范围内震前、震后24h的微博数据,通过对数据清洗、分类和挖掘,分析了此次地震微博的数量、灾情分类、词频统计、时间序列和空间分布等特征,同时与实际灾评结果进行了对比分析。研究结果表明,对震后社交媒体数据进行充分挖掘,分析提取地震灾情关键信息,有助于对灾情的宏观把握,对救灾决策部署有一定的参考意义,是解决震后灾情获取难度大、覆盖小、时效性差等问题的一种有效的辅助手段。 展开更多

关键词 九寨沟7.0级地震 微博 灾情 时空特征

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基于多源数据的2021年云南漾濞M_(S)6.4地震极灾区判定方法

17

作者 曹彦波 李永强 +1 位作者 张方浩 蒋飞蕊 《地震研究》 CSCD 北大核心 2021年第3期472-480,共9页

破坏性地震发生后,对地震极灾区的快速判定有利于政府各部门实施精准化的搜救和物资保障。以2021年漾濞M_(S)6.4地震为例,对依据烈度衰减模型、仪器烈度、余震序列、铁塔断电站点数据等方法判定的极灾区进行多源数据融合,快速判定漾濞... 破坏性地震发生后,对地震极灾区的快速判定有利于政府各部门实施精准化的搜救和物资保障。以2021年漾濞M_(S)6.4地震为例,对依据烈度衰减模型、仪器烈度、余震序列、铁塔断电站点数据等方法判定的极灾区进行多源数据融合,快速判定漾濞地震极灾区大小及空间分布范围。结果表明:基于多源数据融合的极灾区判定方法除了考虑地震本身物理参数外,还融合了铁塔通信基站破坏状况,拟合得出的极灾区大小、方向、质心坐标等空间分布与实际灾害调查绘制结果基本一致,可为地震救援决策提供基础数据支撑。 展开更多

关键词 漾濞M_(S)6.4地震 多源数据 极灾区

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基于ArcGIS的地震灾害应急决策支持系统的设计与实现 被引量：32

18

作者 杨昆 李永强 +2 位作者 许泉立 彭双云 曹彦波 《地震研究》 CSCD 北大核心 2006年第2期203-208,共6页

在新型G IS平台软件ArcG IS(包括ArcOb jects和ArcIMS)的基础上,利用COM/DCOM、ActiveX、ASP等网络开发技术及OO4O、ArcSDE等空间数据库开发技术,论述了地震灾害损失评估模型的空间集成方案和可视化表达技术。同时,以软件工程为指导,提... 在新型G IS平台软件ArcG IS(包括ArcOb jects和ArcIMS)的基础上,利用COM/DCOM、ActiveX、ASP等网络开发技术及OO4O、ArcSDE等空间数据库开发技术,论述了地震灾害损失评估模型的空间集成方案和可视化表达技术。同时,以软件工程为指导,提出了一种建立基于ArcG IS技术的地震灾害应急指挥系统的技术思路和解决方案,该方案阐述了城市地震应急决策支持系统的体系结构、技术路线以及功能构建等。最后给出了试验系统的界面。 展开更多

关键词 GIS COM/DCOM OO4O 决策支持系统

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地震应急现场信息分类初步研究 被引量：35

19

作者 白仙富 李永强 +5 位作者 陈建华 戴雨芡 曹刻 曹彦波 赵恒 龚强 《地震研究》 CSCD 北大核心 2010年第1期111-118,共8页

地震应急现场信息分类的核心目标是实现灾情信息的快速上报、关键信息特征的识别和为辅助决策提供客观现实依据。按照信息内容的本质属性,依据发生什么事件、产生什么影响、对产生的影响有何响应,针对响应有什么成效这样的思路将地震应... 地震应急现场信息分类的核心目标是实现灾情信息的快速上报、关键信息特征的识别和为辅助决策提供客观现实依据。按照信息内容的本质属性,依据发生什么事件、产生什么影响、对产生的影响有何响应,针对响应有什么成效这样的思路将地震应急现场信息分为地震震情信息、灾情信息、应急处置信息、处置效益信息4个大类。在对信息字段进行定义时,考虑了信息来源,将信息本质属性与信息源进行有机结合。分类成果可以应用于地震行业应急处置和各级政府应急处置的信息汇集、分析、处理,还可以依据分类体系充分利用社会公众参与灾情速报。由于灾难事件的应急处置具有相似性,本研究的成果适当修改后也可应用于其它行业的应急处置工作。 展开更多

关键词 地震应急 现场 信息分类

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基于云技术的云南地震现场应急指挥技术系统优化 被引量：16

20

作者 张方浩 李永强 +4 位作者 曹彦波 李兆隆 邓树荣 和仕芳 杜浩国 《地震研究》 CSCD 北大核心 2019年第2期257-264,共8页

对云南地震现场应急指挥技术系统的发展现状进行了分析和概述,总结了该系统在通信网络保障、视频会议互联互通、应急信息服务等方面存在的突出问题。针对这些问题,利用云计算、大数据、自主卫星通信等技术,对地震现场应急指挥技术系统... 对云南地震现场应急指挥技术系统的发展现状进行了分析和概述,总结了该系统在通信网络保障、视频会议互联互通、应急信息服务等方面存在的突出问题。针对这些问题,利用云计算、大数据、自主卫星通信等技术,对地震现场应急指挥技术系统进行优化升级,并将其应用于地震应急中。结果表明:利用云技术和云计算资源,按照3种应用模式优化设计的地震现场应急指挥技术系统,适合云南地震应急实际需求。 展开更多

关键词 应急指挥 地震现场 信息服务 视频会议 云计算

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