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地震灾害预测与应急决策系统集成方法研究

作　者: 阮文斌
导　师: 余洁；刘高焕
学　校: 武汉大学
专　业: 地图学与地理信息系统
关键词: 地震灾害预测辅助决策智能决策支持系统知识与模型集成 COM技术组件技术
分类号: P315.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

地震灾害是人类面临的一项无法回避和准确预报的重大自然灾害,它曾经给人类带来过巨大的灾难。因此防震减灾一直以来都是受到人们广泛关注的工作。近几十年来随着科学技术的进步,诸多的新方法和新技术被应用到这项工作中。地理信息系统(GIS)、决策支持系统(DSS)、智能空间决策支持系统(ISDSS)就是其中较为突出的几项技术。自上个世纪90年代GIS技术应用于地震灾害预测与应急决策以来,先后经历了初始阶段、发展阶段和决策支持阶段,并且取得了良好的应用效果。随着技术的不断推进和防震减灾要求的提高,系统智能化的要求也随之越来越高,这种情况下智能空间决策支持系统就成为新的发展趋势。智能空间决策支持系统(ISDSS)是空间决策支持系统与人工智能技术相结合的产物。ISDSS在解决半结构化和非结构化问题中具有较多优势,并且已经在许多决策问题中取得很好的应用效果。ISDSS的体系结构目前有:DSS+知识库+文本库系统结构;DSS+问题求解单元结构和LPK系统结构等。从对这些系统结构的研究中,可以看到知识库、模型库是整个ISDSS的核心。知识和模型是系统进行问题求解的两个关键环节。在系统中知识与模型的结合主要表现在三个方面:基于知识的模型选择;模型结果的知识解释和推理;基于知识的模型自动生成。因此知识与模型集成方法的研究是ISDSS研究的一个重要方面。目前的主要集成方法有基于规则的集成方式、两者统一于规则库的集成方式和基于智能对象的集成方式。这些方法针对不同的应用领域各有特点。本文针对地震灾害预测与应急辅助决策的特点,提出了智能决策组件概念,即智能决策组件是一个集知识处理、模型选择、模型调用、运用知识的模型结果解释推理和返回决策结果为一体的系统组件。并通过智能决策组件来实现ISDSS的知识与模型的集成。针对前面提出的基于智能决策组件的知识与模型集成方法,本文通过采用COM组件技术来实现这种集成。COM技术是微软提出的一项组件对象模型技术规范,目前已成为软件开发中一个重要模式。COM技术具有可扩展性、接口通信、封装性等几大特点,在基于COM技术构建的地震灾害预测与应急决策系统中,模型与知识集成的封装性使智能决策组件能够与整个系统紧密结合在一起,同时还有利于整个系统的开发和功能扩展。通过组件技术来建立组件化ISDSS是在采用COM技术建立智能决策组件之后提出的一种系统整体开发方案。在这个方案中,系统采用C/S三层体系架构,整个系统分为客户层、组件层和服务层三个层次。智能决策组件库构成了系统的组件层,实现了系统知识和模型的高度集成。在经过一系列的理论与实践方法探讨之后,本文通过福建永安地震灾害预测与应急决策系统来验证文章中提出的理论与方法。该系统实现了相关数据库的管理、专题地图的生成、专题数据管理、地震灾害预测、应急决策方案提供、疫情监测预警等功能。从检验结果看,系统的震害预测精度达到了行业要求,相关功能满足了震害预测和震后应

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-7
目录  7-10
第一章引言  10-17
  1.1 当前研究进展  10-12
    1.1.1 初始阶段  10-11
    1.1.2 发展阶段  11
    1.1.3 决策支持阶段  11-12
  1.2 发展趋势和目标  12-13
    1.2.1 智能决策支持系统阶段  12-13
    1.2.2 发展目标  13
  1.3 本文的主要内容和安排  13-16
    1.3.1 研究内容  13-14
    1.3.2 研究方法  14
    1.3.3 本文结构  14-16
  1.4 本章小结  16-17
第二章智能空间决策支持系统(ISDSS)的特点及其在决策问题中的应用  17-25
  2.1 ISDSS特点及其发展  17-21
    2.1.1 ISDSS发展状况  17-18
    2.1.2 ISDSS基本组成  18-19
    2.1.3 ISDSS特点  19-20
    2.1.4 ISDSS研究方向  20-21
  2.2 ISDSS解决决策问题的作用  21-23
    2.2.1 ISDSS的决策功能  21-22
    2.2.2 ISDSS决策中存在的问题  22
    2.2.3 ISDSS应用进展  22-23
    2.2.4 ISDSS应用需要解决的问题  23
  2.3 ISDSS在地震灾害预测与辅助决策中的应用前景  23-24
    2.3.1 应用前景  23-24
    2.3.2 需要解决的问题  24
  2.4 本章小结  24-25
第三章地震灾害预测与辅助决策系统中模型与知识集成方法探讨  25-38
  3.1 ISDSS中知识与模型集成模式  25-28
    3.1.1 基于规则的知识与模型集成方式  25-26
    3.1.2 模型和知识统一于规则库的集成方法  26-27
    3.1.3 基于智能对象的集成方式  27-28
  3.2 地震灾害预测与应急决策模型类型与特点  28-32
    3.2.1 模型类型  28-29
    3.2.2 模型特点  29
    3.2.3 模型表示方法  29-30
    3.2.4 模型库实现  30-32
  3.3 地震灾害预测与应急决策中知识特点  32-35
    3.3.1 知识特点  32-33
    3.3.2 知识表示方式  33-34
    3.3.3 知识库实现  34-35
  3.4 地震灾害预测与应急决策中模型与知识集成方法  35-37
    3.4.1 智能决策组件集成方法  35-36
    3.4.2 模型与知识集成特点分析  36-37
  3.5 本章小结  37-38
第四章基于COM技术的模型与知识集成实现  38-49
  4.1 COM技术介绍  38-41
    4.1.1 COM概念  38
    4.1.2 COM技术特点  38-39
    4.1.3 基于COM技术系统开发  39-41
  4.2 基于COM技术实现系统模型与知识集成方法  41-45
    4.2.1 模型库类  41-43
    4.2.2 知识库类  43
    4.2.3 智能决策组件  43-45
  4.3 组件式系统实现  45-48
    4.3.1 组件式GIS概念  45
    4.3.2 组件式GIS特点  45-47
    4.3.3 基于智能决策组件的ISDSS  47-48
  4.4 本章小结  48-49
第五章实例研究  49-69
  5.1 系统概况  49-50
  5.2 系统目标和规划  50-54
    5.2.1 系统目标  50-51
    5.2.2 系统内容  51-53
    5.2.3 系统设计  53-54
  5.3 系统功能  54-61
    5.3.1 系统功能组成  54-60
    5.3.2 系统功能开发  60
    5.3.3 系统功能集成  60
    5.3.4 系统功能评价  60-61
  5.4 系统运行与管理  61-68
    5.4.1 系统运行方式与环境  61-66
    5.4.2 系统运行结果表达  66-68
    5.4.3 系统应用评价分析  68
  5.5 本章小结  68-69
第六章结论与展望  69-71
  6.1 本文的主要工作和结论  69-70
  6.2 存在的问题与展望  70-71
参考文献  71-74
硕士期间科研情况  74-75
  Ⅰ 参加的科研项目  74
  Ⅱ 发表的学术论文  74-75
致谢  75

地震灾害预测与应急决策系统集成方法研究

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