非常规突发事件应急管理多元信息分层递阶可视化融合研究

发布时间：2016-08-19 14:03

  本文关键词：非常规突发事件应急管理多元信息分层递阶可视化融合研究，由笔耕文化传播整理发布。

《燕山大学》 2013年

非常规突发事件应急管理多元信息分层递阶可视化融合研究

靖鲲鹏  

【摘要】：由于社会的各个功能系统之间的关联度和依赖度不段增强，各类突发事件更容易演变为规模巨大、后果严重的非常规突发事件。非常规突发事件应急管理已成为多学科交叉的前沿课题。在大数据时代，通过信息可视化以支持管理决策和预测，成为应急管理领域的一个重要方向。如何从非常规突发事件的多元海量数据中，快速、准确地获取有价值的信息，并对其进行数据处理和可视化表达，实现多元信息融合，以支持应急处置中的智能决策过程，成为非常规突发事件应急管理研究领域的重要目标之一。 本文以复杂系统科学、突发事件应急管理和信息可视化等作为理论基础，融合多学科理论，，采用系统科学方法、管理科学、信息科学、数学、演绎归纳法、实证研究等方法，深入研究非常规突发事件应急管理中信息系统、信息流和数据特征等关键问题，构建非常规突发事件应急管理多元信息可视化系统，并研究多元信息可视化融合的理论、模型和方法，用于支持应急决策，具有重要的理论意义和现实意义。 首先，本文根据中国应急管理系统结构模型，系统分析了我国应急管理总体框架、应急预案体系、应急管理系统结构，以及美国应急管理的核心系统—NIMS和NRP的框架结构、JFO的构成和部门结构，归纳了应急管理系统分层、递阶、多系统耦合并具有协调机制的本质特征。分析了应急管理中的信息流和数据管理技术在应急管理数据流中的应用，并重点分析了应急管理数据的海量、多源、异构、时变、时间敏感、难以共享和可信度不同等特征。界定了本文的研究对象—文本数据，比较了多维数据和多元数据，提出了降维和信息融合是多元文本数据处理的关键环节。在基于Web的应急管理数据总体框架基础上，构建了多元数据分层递阶图表示模型、分层递阶可视化融合和应急决策模型，设计了应急管理信息多元信息系统模型。 其次，根据多元信息可视化系统的设计原则，分析了多元信息可视化系统的信息收集与处理、信息存储、多元图表示、信息融合、信息分析与利用、信息传播等基本功能；构建了多元信息可视化系统的逻辑结构模型，分析了其对应的四个层次和四个支持平台；分析了领导辅助决策系统、系统安全与维护平台两个支持结构。进而，设计了非常规突发事件应急管理多元信息可视化系统，并分析了该系统不同层级的子系统与应急管理预防、准备、反应和恢复等阶段之间的对应关系。 再次，研究了基于雷达图的应急管理多元信息可视化融合方法。非常规突发事件应急管理系统作为一个复杂系统，在管理层面上是分层递阶的，既包含定性数据，也包含定量数据，呈现出多维、参数耦合的特征。提出了多层递阶参数耦合信息融合的一般模型。为了使该模型具有通用性，提出了输入数据的预处理方法：定量数据标准化方法——线性转换方法和归一化方法，定性信息预处理方法，定性信息与定量信息转换方法——简单语言概念生成、线性划分法、非线性划分法和二元对比插入法。根据特征选择和特征提取原理，建立了特征选择和特征提取的融合模型。基于雷达图原理，分析了高维数据分段特征融合与分层递阶的降维过程。提出了基于三角形面积和扇形面积的雷达图数据分析方法。最后，运用该方法进行实证分析。 最后，研究了基于形式概念分析的应急管理多元信息可视化融合方法。根据应急管理多元数据分层递阶特征，分析了基于形式概念分析的多元数据可视化的可行性。以形式概念分析的原理与方法为基础，根据形式背景的分层递阶概念格生成算法，引入了形式背景的分层优化方法，提出了基于形式背景行列交换原理的属性偏序结构图表示方法。该方法可以对形式背景进行优化，绘制具有较显著层次关系结构的图形，实现属性聚类和多元信息分层递阶可视化。最后，运用该方法进行实证分析。

【关键词】：
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：X915.2
【目录】：

摘要5-7

Abstract7-13

Contents13-17

第1章 绪论17-49

1.1 选题背景和意义17-21

1.1.1 选题背景17-20

1.1.2 选题意义20-21

1.2 国内外研究现状21-43

1.2.1 国外研究现状21-27

1.2.2 国内研究现状27-43

1.2.3 国内外研究现状评述43

1.3 研究方法和技术路线43-45

1.3.1 研究方法43-44

1.3.2 技术路线44-45

1.4 研究目标和研究内容45-49

1.4.1 研究目标45-46

1.4.2 研究内容46-49

第2章 相关理论49-66

2.1 复杂系统49-54

2.1.1 复杂系统广义模型49-51

2.1.2 大系统的结构和控制51-53

2.1.3 系统建模53-54

2.2 突发事件应急管理54-60

2.2.1 突发事件54-57

2.2.2 应急管理57-60

2.3 信息可视化60-65

2.3.1 可视化的基本含义和分类60-63

2.3.2 多元信息可视化63-65

2.4 本章小结65-66

第3章 应急管理系统的分层递阶表示66-92

3.1 应急管理系统的结构模型66-67

3.2 分层递阶的应急管理组织67-77

3.2.1 中国应急管理组织67-73

3.2.2 美国应急管理组织73-77

3.3 应急管理数据的管理77-85

3.3.1 应急管理中的数据（信息）流77-79

3.3.2 非常规突发事件应急管理数据特征79-83

3.3.3 多维数据和多元数据83-85

3.4 分层递阶的应急管理信息系统85-90

3.4.1 多元数据分层递阶图表示模型85-89

3.4.2 应急管理多元信息系统89-90

3.5 本章小结90-92

第4章 非常规突发事件应急管理多元信息可视化系统构建92-110

4.1 设计原则92-93

4.2 功能分析93-101

4.2.1 信息的收集与处理94-96

4.2.2 信息存储96-97

4.2.3 突发事件信息的多元图表示97-99

4.2.4 基于多元图的信息融合99

4.2.5 信息分析与利用99-100

4.2.6 信息传播100-101

4.3 逻辑结构分析101-104

4.3.1 基础信息层和多元信息处理平台102-103

4.3.2 多元信息可视化层和多元图信息融合平台103

4.3.3 信息分析层和信息分析与利用平台103

4.3.4 应急决策层和决策支持平台103-104

4.4 支持结构分析104-106

4.4.1 领导辅助决策系统104-105

4.4.2 安全与维护系统105-106

4.5 系统设计106-109

4.5.1 多元信息可视化系统模型106-108

4.5.2 多元信息可视化系统与应急管理四阶段模型108-109

4.6 本章小结109-110

第5章 基于雷达图的多元信息可视化融合110-131

5.1 分层递阶参数耦合的信息融合模型110-111

5.2 输入数据预处理方法111-115

5.2.1 定量数据标准化112

5.2.2 定性信息预处理112-113

5.2.3 定性信息与定量信息的转换113-115

5.3 基于雷达图的多元信息融合方法115-120

5.3.1 特征选择和特征提取的融合115-117

5.3.2 高维数据分段特征融合与分层递阶降维117-119

5.3.3 雷达图的数据分析119-120

5.4 实证分析120-130

5.5 本章小结130-131

第6章 基于形式概念分析的多元信息可视化融合131-167

6.1 基于形式概念分析的多元数据可视化的可行性分析131-133

6.2 形式概念分析的原理与方法133-137

6.3 基于属性偏序结构图的多元数据分层递阶表示137-143

6.3.1 形式背景的分层递阶概念格表示137-140

6.3.2 基于形式背景行列交换原理的属性偏序结构图表示方法140-143

6.4 实证研究143-166

6.4.1 中国 1995-1999 年农作物受灾和成灾情况分析144-151

6.4.2 中国城市和谐指数评价研究151-166

6.5 本章小结166-167

结论167-169

参考文献169-188

附录188-209

攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果209-211

致谢211-213

作者简介213

下载全文 更多同类文献

CAJ全文下载

(如何获取全文？ 欢迎：购买知网充值卡、在线充值、在线咨询)

CAJViewer阅读器支持CAJ、PDF文件格式

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 师立晨,曾明荣,魏利军;事故应急救援指挥中心组织架构和运行机制探讨[J];安全与环境学报;2005年02期

2 刘霞;严晓;刘世宏;;非常规突发事件的性质和特征探析[J];北京航空航天大学学报(社会科学版);2011年03期

3 郭子雪;张强;齐美然;;一类应急物资筹集问题的模糊机会约束模型[J];北京理工大学学报;2011年06期

4 赵惠良;刘建平;刘向东;;城市交通非常规突发事件的应急资源调度最优路径研究[J];北京理工大学学报(社会科学版);2010年06期

5 刘浪;;非常规突发事件航空应急物流响应的军地协调机制[J];北京理工大学学报(社会科学版);2012年02期

6 洪文学,张绍卿,周少敏,韩峻峰;基于二元对比插值原理的语言概念生成方法[J];传感器技术;1997年06期

7 王强;郭建忠;;基于多Agent的应急信息可视化研究[J];测绘科学;2009年02期

8 卢文刚;;城市地铁突发公共事件应急管理研究——基于复杂系统理论的视角[J];城市发展研究;2011年04期

9 叶永;刘南;;城市安全规划之动态疏散与车辆配置策略[J];城市规划;2011年08期

10 李明,易匠翘;雷达图在发展性评价中的应用[J];长沙铁道学院学报(社会科学版);2004年04期

中国博士学位论文全文数据库 前6条

1 戴小鹏;知识网格及其在农业生物灾害预警中关键技术研究[D];湖南农业大学;2010年

2 方建勤;地下工程开挖灾害预警系统的研究[D];中南大学;2004年

3 刘清;高速公路交通灾害预警管理系统研究[D];武汉理工大学;2004年

4 林孝松;山区公路边坡安全评价与灾害预警研究[D];重庆大学;2010年

5 吴倩;非常规突发事件应对的集群决策机理研究[D];武汉理工大学;2012年

6 康向平;基于形式概念分析理论的知识获取模型研究[D];山西大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 潘跃建;基于FCA面向多数据源的领域本体创建方法研究[D];南京航空航天大学;2010年

2 钱杰;基于形式概念分析的本体构建与映射方法研究[D];国防科学技术大学;2006年

3 许研;基于FCA的信息检索模型研究及应用[D];河南大学;2007年

4 孙玮;基于GIS的滑坡地质灾害预警应急信息系统研究[D];兰州大学;2009年

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 乔梁;黄加翼;李云霄;;基于A*算法城市应急救援最优路径决策[J];安防科技;2011年03期

2 刘学应;;水利灾害应急能力评价指标体系的构建[J];安徽农业大学学报(社会科学版);2010年01期

3 徐苒;潘郁;;地震应急物资中转站选址模型与算法[J];安徽农业科学;2008年30期

4 罗琼;罗永常;李璐;;GIS在国内旅游业中的应用现状及展望[J];安徽农业科学;2011年08期

5 侯文英;李文卓;;农产品物流系统解释结构模型的构建[J];安徽农业科学;2012年02期

6 王铮,黎华群,陈建国,蔡砥,李山,王莹,郑一萍,吴兵;SARS疫情应急管理系统研究[J];安全与环境学报;2005年03期

7 陈国华;梁韬;张华文;;城域承灾能力评估研究及其应用[J];安全与环境学报;2008年02期

8 张超;陆愈实;林琳;;火电厂应急管理信息系统研究[J];安全与环境学报;2009年02期

9 李忠伟;王立朝;;基于支持向量机的应急预案动态优选方法研究[J];安全与环境学报;2009年05期

10 张学魁;卢立红;商靠定;王振雄;;基于熵理论的典型公共场所突发事件现场应急指挥机构研究[J];安全与环境学报;2010年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 潘登;郑应平;张传升;;基于MAS的铁路移动闭塞系统列车运行智能控制研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年

2 王琼;;地方政府非常规突发事件应急管理研究——以四川省巴中市政府应对“汶川地震”为例[A];地方政府发展研究（第七辑2011）[C];2012年

3 张勇;寇纲;李友元;;一种新的农业气象灾害评估模型[A];经济全球化与系统工程——中国系统工程学会第16届学术年会论文集[C];2010年

4 陈刚;谢科范;吴倩;;从权型决策团队的应急决策集结模型研究[A];第十三届中国管理科学学术年会论文集[C];2011年

5 罗景峰;许开立;;基于集对分析的应急指挥决策方案优选[A];中国职业安全健康协会2010年学术年会论文集[C];2010年

6 张磊;;城市灾害应急服务设施选址研究进展[A];现代测量技术与地理信息系统科技创新及产业发展研讨会论文集[C];2009年

7 何宁;司戈;陆强;;我国应急能力评价研究进展[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集（3）[C];2009年

8 杨凯;;公共突发事件网络传播及扩散机制的研究[A];中国传媒大学第四届全国新闻学与传播学博士生学术研讨会论文集[C];2010年

9 翟丹妮;黄卫东;朱卫未;;应急管理中信息资源管理机制的研究[A];江苏省系统工程学会第十一届学术年会论文集[C];2009年

10 沈超;黄卫东;;应急管理综述:现状与展望[A];江苏省系统工程学会第十一届学术年会论文集[C];2009年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 杨莉;基于可持续发展的我国电源结构优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

2 张亚娟;适应性企业战略协同机制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

3 陈飞;基于Agent船载危险品应急管理资源协同分配机制研究[D];大连海事大学;2010年

4 孙云潭;中国海洋灾害应急管理研究[D];中国海洋大学;2010年

5 孙青春;企业可持续创新的实现机理研究[D];昆明理工大学;2008年

6 熊曼辰;基于概念设计的中国企业接受国际企业技术转移的控制研究[D];昆明理工大学;2010年

7 李一啸;基于复杂网络和演化博弈理论的社会[D];浙江大学;2010年

8 李欣;应急案例知识库系统及其应用关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2010年

9 王忠军;基于GIS的智能高速公路管理关键技术研究与实现[D];解放军信息工程大学;2009年

10 马慧敏;基于免疫理论的非常规突发事件应急管理主动免疫系统研究[D];武汉理工大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王薇;我国城市应急管理能力综合评价研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

2 徐磊;制造企业核心竞争力提升机制及评价研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

3 杜健;应急管理中的多主体协调决策研究[D];大连理工大学;2010年

4 郭建霞;基于现金流的工程进度协调优化研究[D];大连理工大学;2010年

5 刘淼;突发性传染病爆发事件扩散路径研究[D];大连理工大学;2010年

6 毕丹;县级政府应对重大自然灾害绩效评估研究[D];湘潭大学;2010年

7 孙迪;电子政务的安全策略的研究与应用[D];华东师范大学;2010年

8 梁艳;沙漠公路交通事故成因分析及预警管理研究[D];新疆农业大学;2010年

9 盛晓飞;具有需求扰动的供应链协调仿真研究[D];哈尔滨理工大学;2010年

10 刘娟娟;多项目开发次序优化及产品质量先期策划研究[D];江西理工大学;2010年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 米良,刘蕾;突发事件的预防与应对[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2004年Z1期

2 陆晓希;黄力;;基于粗糙集理论及其在农业病害规则发现中的应用[J];安徽农业科学;2006年14期

3 林孝松;余情;;重庆市农业气候资源空间插值研究[J];安徽农业科学;2008年30期

4 徐苒;潘郁;;地震应急物资中转站选址模型与算法[J];安徽农业科学;2008年30期

5 魏代俊;曾艳敏;邹迎春;;基于无偏灰色马尔科夫链的稻瘟病预测研究[J];安徽农业科学;2010年34期

6 袁辉;应急决策群体的组织[J];安全;1997年01期

7 袁辉;应急决策者的心理压力与心理承受力分析[J];安全;1998年01期

8 黄典剑;李传贵;;城市重大事故应急管理协调性研究[J];安全;2008年06期

9 徐敏;;突发事件中公众的心理应激及应对措施[J];安全;2009年10期

10 邓万涛;黄典剑;;应急财产征用补偿若干问题探讨[J];安全;2010年06期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 杨文国;黄钧;池宏;祁明亮;;信息缺失下的应急方案选择模型及算法研究[A];第九届中国管理科学学术年会论文集[C];2007年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 本报特约记者　杜立群;[N];21世纪经济报道;2003年

2 特约记者　胡　莹;[N];21世纪经济报道;2003年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 陈可;基于不确定模糊判断矩阵及序关系的群决策方法研究[D];中南大学;2010年

2 袁晓芳;基于情景分析与CBR的非常规突发事件应急决策关键技术研究[D];西安科技大学;2011年

3 林盛;基于PLS结构方程模型的服务行业顾客满意度测评方法及应用研究[D];天津大学;2003年

4 徐振宁;基于本体的Web数据语义信息的表示与处理方法研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年

5 郭永洪;基于本体的鱼病知识获取与诊断推理集成系统研究[D];中国农业大学;2004年

6 李景;本体理论及在农业文献检索系统中的应用研究——以花卉学本体建模为例[D];中国科学院研究生院（文献情报中心）;2004年

7 秦昆;基于形式概念分析的图像数据挖掘研究[D];武汉大学;2004年

8 李进华;网格知识管理研究[D];武汉大学;2005年

9 杨柳;风水思想与古代山水城市营建研究[D];重庆大学;2005年

10 韩永国;知识网格及其教育应用的关键技术研究[D];电子科技大学;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 毛云花;时间压力下群体决策与个体决策的框架效应[D];河南大学;2011年

2 王守权;大气质量评价与预测的智能方法研究[D];吉林大学;2011年

3 吴子玲;网络舆情下的地方政府形象建设研究[D];陕西师范大学;2011年

4 张卿;基于分布式概念格模型的数据挖掘研究[D];合肥工业大学;2002年

5 张志乔;铁路交通灾害的致灾风险与预警管理系统研究[D];武汉理工大学;2003年

6 张伟华;铁路应急通信综合传输系统的研究与设计[D];西南交通大学;2003年

7 徐杰锋;知识库网格模型的研究[D];浙江大学;2004年

8 陈明;半结构化数据XML与结构化数据库之间转换的研究及应用[D];重庆大学;2004年

9 马骏;概念格及其可视化研究[D];河南大学;2005年

10 王政;公共突发事件的应急管理体系及其优化研究[D];上海交通大学;2007年

《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社有限公司
同方知网数字出版技术股份有限公司
地址：北京清华大学 84-48信箱 知识超市公司
京ICP证040441号
互联网出版许可证 新出网证（京）字008号
出版物经营许可证 新出发京批字第直0595号

订购热线：400-819-9993 010-62982499
服务热线：010-62985026 010-62791813
在线咨询：
传真：010-62780361
京公网安备11010802020475号

  本文关键词：非常规突发事件应急管理多元信息分层递阶可视化融合研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：98060