灾害数据管理技术与平台进展及其面临的需求研究
|
摘要
自然灾害对人类生存和可持续发展带来严重威胁,成为全球各国面临的共同挑战。作为最重要的支撑条件之一,灾害数据的管理及平台建设是防灾减灾科学研究和实际应用的根本保障。该文对当前灾害数据获取、集成、共享服务和可视化等灾害数据管理技术及国内外灾害数据平台的进展进行综述,分析了其存在的不足,指出了灾害数据平台发展五个方面的主要需求,具体包括:①灾害数据分类编码与统一标准;②基于元数据的灾害数据发现与平台间关联访问;③多类型灾害数据集成与可视化;④灾害数据服务多样化与用户在线协同;⑤面向重点区域的灾害数据资源汇聚。
Natural disasters pose a serious threat to human survival and sustainable development and become a common challenge of all countries. As one of the most important supporting conditions, the management of disaster data and platform construction are the fundamental guarantee for scientific research and practical application of disaster risk reduction. This paper summarizes current progress of disaster data management technologies such as disaster data acquisition, integration, sharing and visualization, and disaster data platforms, analyzes the shortcomings of disaster data platforms, and points out main demand about developments of disaster data platform in the following five aspects:(1) Disaster data classification and coding and uniform standards;(2) Metadata-based disaster data discovery and inter-platform related access;(3) Multi-type disaster data integration and visualization;(4) Diversification of disaster data sharing services and online collaboration;(5) Disaster data resource aggregation focusing on key areas.
Natural disasters pose a serious threat to human survival and sustainable development and become a common challenge of all countries. As one of the most important supporting conditions, the management of disaster data and platform construction are the fundamental guarantee for scientific research and practical application of disaster risk reduction. This paper summarizes current progress of disaster data management technologies such as disaster data acquisition, integration, sharing and visualization, and disaster data platforms, analyzes the shortcomings of disaster data platforms, and points out main demand about developments of disaster data platform in the following five aspects:(1) Disaster data classification and coding and uniform standards;(2) Metadata-based disaster data discovery and inter-platform related access;(3) Multi-type disaster data integration and visualization;(4) Diversification of disaster data sharing services and online collaboration;(5) Disaster data resource aggregation focusing on key areas.
引文
[1] Rodriguez J, Vitoriano B, Montero J. A natural-disaster management DSS for humanitarian non-Governmental organisations[J]. Knowledge-Based Systems, 2010, 23(1):17-22.
[2] 严丽军. 自然灾害的灾情信息集成:理论与实证研究[D].上海:上海师范大学,2016.
[3] Sendai framework for disaster risk reduction 2015-2030[J]. International Journal of Disaster Risk Science,2015,6(2):210-233.
[4] 国家减灾委员会办公室.“十二五”时期中国的减灾行动[Z].北京:国家减灾委办公室,2016.
[5] 国家减灾委办公室. 2016年中国自然灾害图集[M]. 北京:中国地图出版社, 2018.
[6] Kayi A, Erdogan M, Yilmaz A. The role of national and international geospatial data sources in the management of natural disasters[J]. ISPRS - International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 2014, XL (8):47-51.
[7] 范一大.综合减灾地理空间信息共享探讨[J].中国减灾,2004(3):49-50.
[8] 王倩. 我国自然灾害管理体制与灾害信息共享模型研究[D].北京:中国地质大学(北京),2010.
[9] Arslan M, Roxin A M, Cruz C, et al. A Review on Applications of Big Data for Disaster Management[C]// International Conference on Signal-Image Technology & Internet-Based Systems. IEEE Computer Society, 2005:370-375.
[10] Wirtz A, Kron W, L?w P, et al. The need for data: natural disasters and the challenges of database management[J]. Natural Hazards, 2014, 70(1):135-157.
[11] 仇林遥. 面向自然灾害应急任务的时空数据智能聚合方法[D].武汉:武汉大学,2017.
[12] LEI Yu,CUI Peng, Amar Deep REGMI, et al. An international program on Silk Road Disaster Risk Reduction——a Belt and Road initiative (2016-2020)[J]. Journal of Mountain Science,2018,15(7):1383-1396, 1617-1618.
[13] Grolinger K, Capretz M A M, Mezghani E, et al. Knowledge as a Service Framework for Disaster Data Management[C]// IEEE, International Workshop on Enabling Technologies: Infrastructure for Collaborative Enterprises. IEEE, 2013:313-318.
[14] Poorazizi M, Hunter A, Steiniger S. A volunteered geographic information framework to enable bottom-Up disaster management platforms[J]. ISPRS International Journal of Geo-Information, 2015, 4(3):1389-1422.
[15] 吕晓芳. 遥感技术在地质灾害监测中的应用[J]. 建材与装饰,2018(2):223-224.
[16] 谢慧芬. 遥感技术在地质灾害监测和治理中的应用[J]. 测绘与空间地理信息,2011,34(3):242-243,247.
[17] 王福涛,王世新,周艺,等. 高分辨率多光谱的芦山地震次生地质灾害遥感监测与评估[J]. 光谱学与光谱分析,2016,36(1):181-185.
[18] 肖波,朱兰艳,黎剑,等.无人机低空摄影测量系统在地质灾害应急中的应用研究——以云南洱源特大山洪泥石流为例[J].价值工程,2013,32(4):281-282.
[19] 邓晓斌.无人机摄影测量在地质灾害应急测绘保障中的应用[J].建材与装饰,2017(45):188-189.
[20] 张海涛.移动GIS的地理空间信息分发和可视化[J]. 计算机工程与应用,2010,46(3):67-68,108.
[21] 徐锡珍. Mobile GIS技术在灾害数据采集中的应用[J]. 国际地震动态,2011(5):33-38.
[22] 杨旭东,李媛,佟彬,等. 基于移动3S技术的地质灾害野外调查数据采集系统设计与实现[J]. 中国地质灾害与防治学报,2016,27(4):93-96,113.
[23] Below R, Vos F, Guha-Sapir D. Moving towards harmonization of disaster data: a study of six Asian databases[M].Centre for Research on the Epidemiology of Disasters, 2010.
[24] 刘耀龙,许世远,王军等. 国内外灾害数据信息共享现状研究[J]. 灾害学,2008,23(3):109-113,118.
[25] Balbo S, Boccardo P, Dalmasso S, et al. A public platform for geospatial data sharing for disaster risk management[J]. 2014, 1(5):189-195.
[26] 黄健,巨能攀,何朝阳等. 基于WebGIS的汶川地震次生地质灾害信息管理系统[J]. 山地学报,2012,30(3):355-360.
[27] Pirotti F, Guarnieri A, Vettore A. Collaborative Web-GIS design: A case study for road risk analysis and monitoring[J]. Transactions in GIS, 2011, 15(2): 213-226.
[28] 牛千, 唐亚明, 王佳运. 基于MongoDB的分布式地质灾害数据存储策略[J]. 城市地理, 2017(20):80.
[29] 江卫东,夏士雄,夏战国. 基于GML的多源异构空间数据集成研究[J]. 计算机工程与设计,2007(14):3310-3311,3356.
[30] 王惠芬,王志红,韩立钦. 基于GML的多源异构空间数据集成系统的研究与设计[J]. 测绘标准化,2010,26(3):8-9.
[31] 尹志华,唐斌. 多源异构空间数据集成模型的研究[J]. 测绘科学,2011,36(2):162-164.
[32] 冷小鹏. 基于G/S模式的三维地质灾害信息管理平台研究[D].成都:成都理工大学,2012.
[33] 廖永丰,李博,吕雪锋等. 基于GeoSOT编码的多元灾害数据一体化组织管理方法研究[J]. 地理与地理信息科学,2013,29(5):36-40.
[34] 梁庆发,梁志宇,郑国珊. 基于GIS的多源异构数据整合方法研究[J]. 测绘与空间地理信息,2015,38(6):144-146.
[35] 汪宙峰. 地质灾害空间信息共享平台关键技术研究及应用[D].成都:成都理工大学,2011.
[36] ZHAO Q Z, ZHENG X R, LI W, et al. Framework Design of Natural Disasters and Emergency Management System Oriented to Region[C]// Fifth International Conference on Geo-Information Technologies for Natural Disaster Management. IEEE, 2014:108-113.
[37] 黄亮. 基于开源的WebGIS地质灾害管理信息系统开发[D].西安:长安大学,2015.
[38] 汪宙峰,何政伟,李敏,等. 面向服务的地质灾害空间数据共享技术研究[J]. 长江科学院院报,2011,28(3):72-74,80.
[39] 陈宇达,汪新庆,刘艳梅,等. 地质灾害数据共享平台下共享和互操作的研究[J]. 环境科学与管理,2007(6):185-189.
[40] 张文江. 地质灾害数据集成关键技术研究[D].成都:成都理工大学,2013.
[41] 杜孙稳,张锦,邓增兵,等. 地基干涉雷达地面灾害监测数据可视化方法[J]. 测绘科学,2018(2):1-8.
[42] 李治洪. WebGIS原理与实践[M]. 北京:高等教育出版社, 2011.
[43] 张明锋,薛章斌. 基于FLEX技术的台风灾害数据时空可视化表达[J]. 海峡科学,2011(6):32-34.
[44] 李楠楠,张时忠. 基于Virtual Globe的地质灾害监测数据集成及可视化[J]. 地质科技情报,2011,30(5):139-142.
[45] 李艳. 符号化与真实感协同的地震灾情信息可视化方法[D].成都:西南交通大学,2018.
[46] 韩雪华,王卷乐,卜坤,等.基于Web文本的灾害事件信息获取进展[J].地球信息科学学报,2018,20(8):1037-1046.
[47] 王玉洁,卜坤,王卷乐.基于开源Pycsw的灾害元数据管理系统设计与原型实现[J].科研信息化技术与应用,2018,9(2):60-70.
[48] 徐敬海,聂高众,刘伟庆等.多源异构地震灾情分类与编码研究[J].灾害学,2010,25(S1):286-290.
[49] 李康荣. 空间地理数据剖分网络协议研究[D].成都:成都理工大学,2011.
[50] 黄蔚,蒋捷,王茜.面向在线服务的地理框架数据体系构建[J].地理信息世界,2011,9(4):20-23.
[51] 孙九林. 科学数据资源与共享[J]. 中国基础科学, 2003(1):32-35.
[2] 严丽军. 自然灾害的灾情信息集成:理论与实证研究[D].上海:上海师范大学,2016.
[3] Sendai framework for disaster risk reduction 2015-2030[J]. International Journal of Disaster Risk Science,2015,6(2):210-233.
[4] 国家减灾委员会办公室.“十二五”时期中国的减灾行动[Z].北京:国家减灾委办公室,2016.
[5] 国家减灾委办公室. 2016年中国自然灾害图集[M]. 北京:中国地图出版社, 2018.
[6] Kayi A, Erdogan M, Yilmaz A. The role of national and international geospatial data sources in the management of natural disasters[J]. ISPRS - International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 2014, XL (8):47-51.
[7] 范一大.综合减灾地理空间信息共享探讨[J].中国减灾,2004(3):49-50.
[8] 王倩. 我国自然灾害管理体制与灾害信息共享模型研究[D].北京:中国地质大学(北京),2010.
[9] Arslan M, Roxin A M, Cruz C, et al. A Review on Applications of Big Data for Disaster Management[C]// International Conference on Signal-Image Technology & Internet-Based Systems. IEEE Computer Society, 2005:370-375.
[10] Wirtz A, Kron W, L?w P, et al. The need for data: natural disasters and the challenges of database management[J]. Natural Hazards, 2014, 70(1):135-157.
[11] 仇林遥. 面向自然灾害应急任务的时空数据智能聚合方法[D].武汉:武汉大学,2017.
[12] LEI Yu,CUI Peng, Amar Deep REGMI, et al. An international program on Silk Road Disaster Risk Reduction——a Belt and Road initiative (2016-2020)[J]. Journal of Mountain Science,2018,15(7):1383-1396, 1617-1618.
[13] Grolinger K, Capretz M A M, Mezghani E, et al. Knowledge as a Service Framework for Disaster Data Management[C]// IEEE, International Workshop on Enabling Technologies: Infrastructure for Collaborative Enterprises. IEEE, 2013:313-318.
[14] Poorazizi M, Hunter A, Steiniger S. A volunteered geographic information framework to enable bottom-Up disaster management platforms[J]. ISPRS International Journal of Geo-Information, 2015, 4(3):1389-1422.
[15] 吕晓芳. 遥感技术在地质灾害监测中的应用[J]. 建材与装饰,2018(2):223-224.
[16] 谢慧芬. 遥感技术在地质灾害监测和治理中的应用[J]. 测绘与空间地理信息,2011,34(3):242-243,247.
[17] 王福涛,王世新,周艺,等. 高分辨率多光谱的芦山地震次生地质灾害遥感监测与评估[J]. 光谱学与光谱分析,2016,36(1):181-185.
[18] 肖波,朱兰艳,黎剑,等.无人机低空摄影测量系统在地质灾害应急中的应用研究——以云南洱源特大山洪泥石流为例[J].价值工程,2013,32(4):281-282.
[19] 邓晓斌.无人机摄影测量在地质灾害应急测绘保障中的应用[J].建材与装饰,2017(45):188-189.
[20] 张海涛.移动GIS的地理空间信息分发和可视化[J]. 计算机工程与应用,2010,46(3):67-68,108.
[21] 徐锡珍. Mobile GIS技术在灾害数据采集中的应用[J]. 国际地震动态,2011(5):33-38.
[22] 杨旭东,李媛,佟彬,等. 基于移动3S技术的地质灾害野外调查数据采集系统设计与实现[J]. 中国地质灾害与防治学报,2016,27(4):93-96,113.
[23] Below R, Vos F, Guha-Sapir D. Moving towards harmonization of disaster data: a study of six Asian databases[M].Centre for Research on the Epidemiology of Disasters, 2010.
[24] 刘耀龙,许世远,王军等. 国内外灾害数据信息共享现状研究[J]. 灾害学,2008,23(3):109-113,118.
[25] Balbo S, Boccardo P, Dalmasso S, et al. A public platform for geospatial data sharing for disaster risk management[J]. 2014, 1(5):189-195.
[26] 黄健,巨能攀,何朝阳等. 基于WebGIS的汶川地震次生地质灾害信息管理系统[J]. 山地学报,2012,30(3):355-360.
[27] Pirotti F, Guarnieri A, Vettore A. Collaborative Web-GIS design: A case study for road risk analysis and monitoring[J]. Transactions in GIS, 2011, 15(2): 213-226.
[28] 牛千, 唐亚明, 王佳运. 基于MongoDB的分布式地质灾害数据存储策略[J]. 城市地理, 2017(20):80.
[29] 江卫东,夏士雄,夏战国. 基于GML的多源异构空间数据集成研究[J]. 计算机工程与设计,2007(14):3310-3311,3356.
[30] 王惠芬,王志红,韩立钦. 基于GML的多源异构空间数据集成系统的研究与设计[J]. 测绘标准化,2010,26(3):8-9.
[31] 尹志华,唐斌. 多源异构空间数据集成模型的研究[J]. 测绘科学,2011,36(2):162-164.
[32] 冷小鹏. 基于G/S模式的三维地质灾害信息管理平台研究[D].成都:成都理工大学,2012.
[33] 廖永丰,李博,吕雪锋等. 基于GeoSOT编码的多元灾害数据一体化组织管理方法研究[J]. 地理与地理信息科学,2013,29(5):36-40.
[34] 梁庆发,梁志宇,郑国珊. 基于GIS的多源异构数据整合方法研究[J]. 测绘与空间地理信息,2015,38(6):144-146.
[35] 汪宙峰. 地质灾害空间信息共享平台关键技术研究及应用[D].成都:成都理工大学,2011.
[36] ZHAO Q Z, ZHENG X R, LI W, et al. Framework Design of Natural Disasters and Emergency Management System Oriented to Region[C]// Fifth International Conference on Geo-Information Technologies for Natural Disaster Management. IEEE, 2014:108-113.
[37] 黄亮. 基于开源的WebGIS地质灾害管理信息系统开发[D].西安:长安大学,2015.
[38] 汪宙峰,何政伟,李敏,等. 面向服务的地质灾害空间数据共享技术研究[J]. 长江科学院院报,2011,28(3):72-74,80.
[39] 陈宇达,汪新庆,刘艳梅,等. 地质灾害数据共享平台下共享和互操作的研究[J]. 环境科学与管理,2007(6):185-189.
[40] 张文江. 地质灾害数据集成关键技术研究[D].成都:成都理工大学,2013.
[41] 杜孙稳,张锦,邓增兵,等. 地基干涉雷达地面灾害监测数据可视化方法[J]. 测绘科学,2018(2):1-8.
[42] 李治洪. WebGIS原理与实践[M]. 北京:高等教育出版社, 2011.
[43] 张明锋,薛章斌. 基于FLEX技术的台风灾害数据时空可视化表达[J]. 海峡科学,2011(6):32-34.
[44] 李楠楠,张时忠. 基于Virtual Globe的地质灾害监测数据集成及可视化[J]. 地质科技情报,2011,30(5):139-142.
[45] 李艳. 符号化与真实感协同的地震灾情信息可视化方法[D].成都:西南交通大学,2018.
[46] 韩雪华,王卷乐,卜坤,等.基于Web文本的灾害事件信息获取进展[J].地球信息科学学报,2018,20(8):1037-1046.
[47] 王玉洁,卜坤,王卷乐.基于开源Pycsw的灾害元数据管理系统设计与原型实现[J].科研信息化技术与应用,2018,9(2):60-70.
[48] 徐敬海,聂高众,刘伟庆等.多源异构地震灾情分类与编码研究[J].灾害学,2010,25(S1):286-290.
[49] 李康荣. 空间地理数据剖分网络协议研究[D].成都:成都理工大学,2011.
[50] 黄蔚,蒋捷,王茜.面向在线服务的地理框架数据体系构建[J].地理信息世界,2011,9(4):20-23.
[51] 孙九林. 科学数据资源与共享[J]. 中国基础科学, 2003(1):32-35.