本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理，特別是指基于多源災情數(shù)據(jù)的地震災害損失動態(tài)評估方法與系統(tǒng)。

背景技術：

1、當前的地震災害損失評估方法通常依賴于單一數(shù)據(jù)源進行損失估算，例如遙感數(shù)據(jù)、歷史地震損失數(shù)據(jù)或災后實地調查數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)評估方法通過構建基于這些數(shù)據(jù)源的數(shù)學模型，對地震影響區(qū)域和損失情況進行預測。然而，這種方法在應對地震發(fā)生后動態(tài)變化的災情信息時顯得力不從心。由于地震災害發(fā)生后，災區(qū)環(huán)境和損失情況會隨著時間推移不斷變化，依賴單一數(shù)據(jù)源的評估難以及時反映出災情的全貌，導致評估結果滯后，不利于實時救援決策的支持。

2、在動態(tài)損失評估的現(xiàn)有技術中，逐步更新數(shù)據(jù)的方式主要依賴于將新獲取的災后信息，如實時監(jiān)測數(shù)據(jù)和災區(qū)反饋數(shù)據(jù)，不斷輸入模型以更新評估結果。然而，這一過程在處理多源異構數(shù)據(jù)時可能存在技術缺陷，即難以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時集成與一致性。例如，在災后初期，信息平臺、交通監(jiān)測和衛(wèi)星影像等數(shù)據(jù)來源各不相同，數(shù)據(jù)格式與分辨率也存在差異，需要復雜的預處理以統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式和坐標。這一預處理步驟不僅增加了評估復雜度，還可能導致數(shù)據(jù)在傳遞過程中失真或延遲，影響災情評估的準確性和時效性，不利于救援資源的精準配置。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供基于多源災情數(shù)據(jù)的地震災害損失動態(tài)評估方法與系統(tǒng)，旨在解決背景技術中所提到的問題。

2、為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案如下：

3、第一方面，基于多源災情數(shù)據(jù)的地震災害損失動態(tài)評估方法，所述方法包括：

4、獲取災后初期的多源原始數(shù)據(jù)集，并將多源原始數(shù)據(jù)集按數(shù)據(jù)源類型分別進行格式化轉換，生成信息數(shù)據(jù)集、交通數(shù)據(jù)集和影像數(shù)據(jù)集；

5、對信息數(shù)據(jù)集進行清洗處理，剔除冗余信息并提取時間標簽，將所有時間標簽統(tǒng)一至協(xié)調時間，得到標準化信息數(shù)據(jù)集；對交通數(shù)據(jù)集進行數(shù)據(jù)篩選，去除異常流量值，提取有效的交通流量信息，生成標準化交通流量數(shù)據(jù)集；對影像數(shù)據(jù)集進行空間坐標轉換，將影像坐標與災區(qū)地理坐標系統(tǒng)對齊，生成對齊影像數(shù)據(jù)集；

6、對標準化交通流量數(shù)據(jù)集中的交通流量信息進行區(qū)域劃分，并計算各區(qū)域的交通通行指數(shù)，得到交通可達性數(shù)據(jù)集；

7、根據(jù)交通可達性數(shù)據(jù)集，識別出災區(qū)內主干道的通行狀態(tài)，生成災區(qū)通行道路數(shù)據(jù)；

8、根據(jù)對齊影像數(shù)據(jù)集，識別并分析影像中的建筑物和道路，將建筑物和道路與災區(qū)地圖坐標進行比對，計算區(qū)域內的建筑損毀率和道路通行率，生成初步損毀數(shù)據(jù)集；

9、根據(jù)初步損毀數(shù)據(jù)集和災區(qū)通行道路數(shù)據(jù)，分析各區(qū)域的通行條件及資源到達難度，形成區(qū)域損失評估數(shù)據(jù)；

10、根據(jù)區(qū)域損失評估數(shù)據(jù)，結合信息數(shù)據(jù)集中的人員分布和重要設施位置，生成災區(qū)損失分析數(shù)據(jù)集，包括建筑損毀率、設施損毀信息、物資通行率和物資清單；

11、根據(jù)災區(qū)損失分析數(shù)據(jù)集，提取各區(qū)域的損失分布情況及資源可達性，并計算災區(qū)的損失指數(shù)和影響指數(shù)，得到災區(qū)影響評估數(shù)據(jù)集；

12、將災區(qū)影響評估數(shù)據(jù)集與持續(xù)更新的交通監(jiān)測數(shù)據(jù)和信息平臺數(shù)據(jù)進行動態(tài)比對更新，生成災區(qū)動態(tài)損失評估數(shù)據(jù)；

13、根據(jù)災區(qū)動態(tài)損失評估數(shù)據(jù)，對災區(qū)各區(qū)域標注不同損失等級，生成動態(tài)評估報告。

14、優(yōu)選地，對標準化交通流量數(shù)據(jù)集中的交通流量信息進行區(qū)域劃分，并計算各區(qū)域的交通通行指數(shù)，得到交通可達性數(shù)據(jù)集，包括：

15、基于災區(qū)地理位置，對標準化交通流量數(shù)據(jù)集進行空間劃分，按災區(qū)內的行政或自然邊界分區(qū)，生成多個區(qū)域交通數(shù)據(jù)集；

16、根據(jù)區(qū)域交通數(shù)據(jù)集，分析區(qū)域內的交通流量的時間序列變化特征，并通過計算各時間點的交通密度，生成交通通行指數(shù)，交通通行指數(shù)通過以下公式計算：

17、，其中，為區(qū)域的交通通行指數(shù)，為區(qū)域的道路數(shù)量，為第個道路的交通通行指數(shù)，，為第個道路的流量，為第個道路的長度，為道路通行衰減因子，為第個道路的擁堵時間，為第個道路的權重系數(shù)，為第個道路的障礙因子，為區(qū)域的道路總面積，為區(qū)域的車輛需求量，為第個道路的車輛載重量，，為區(qū)域的面積，，為第個道路上的障礙物數(shù)量，為第個道路的修復所需物資量，為第個道路的最大流量；

18、根據(jù)預設指數(shù)閾值對交通通行指數(shù)進行劃分，分別對其標記為暢通區(qū)域、阻塞區(qū)域和阻斷區(qū)域，得到區(qū)域通行數(shù)據(jù)集；

19、根據(jù)區(qū)域通行數(shù)據(jù)集和區(qū)域交通數(shù)據(jù)集，識別區(qū)域內道路的通行狀態(tài)，形成交通可達性數(shù)據(jù)集。

20、優(yōu)選地，根據(jù)交通可達性數(shù)據(jù)集，識別出災區(qū)內主干道的通行狀態(tài)，生成災區(qū)通行道路數(shù)據(jù)，包括：

21、根據(jù)交通可達性數(shù)據(jù)集中的交通通行指數(shù)，識別災區(qū)內主干道的通行狀態(tài)；

22、根據(jù)主干道的通行狀態(tài)，將主干道分為應急救援通道、一般救援通道和輔助通道，并對每類通道的通行狀態(tài)進行標識，得到主干道分類數(shù)據(jù)；

23、根據(jù)主干道分類數(shù)據(jù)，生成災區(qū)通行道路數(shù)據(jù)，所述災區(qū)通行道路數(shù)據(jù)包括各主干道的實時通行信息。

24、優(yōu)選地，根據(jù)對齊影像數(shù)據(jù)集，識別并分析影像中的建筑物和道路，將建筑物和道路與災區(qū)地圖坐標進行比對，計算區(qū)域內的建筑損毀率和道路通行率，生成初步損毀數(shù)據(jù)集，包括：

25、根據(jù)對齊影像數(shù)據(jù)集，對影像中的結構物進行空間位置的識別處理，得到位置識別數(shù)據(jù)，所述結構物包括建筑物和道路；

26、將位置識別數(shù)據(jù)與災區(qū)地圖坐標系統(tǒng)進行交叉比對，并對位置識別數(shù)據(jù)調整，確保建筑物和道路信息在災區(qū)地圖中的標記，得到精準位置數(shù)據(jù)；

27、根據(jù)精準位置數(shù)據(jù)，結合災前圖像數(shù)據(jù)分析各建筑物和道路的損毀率，生成初步損毀數(shù)據(jù)集，所述初步損毀數(shù)據(jù)集包括建筑損毀率、道路損毀率和位置標記。

28、優(yōu)選地，根據(jù)初步損毀數(shù)據(jù)集和災區(qū)通行道路數(shù)據(jù)，分析各區(qū)域的通行條件及資源到達難度，形成區(qū)域損失評估數(shù)據(jù)，包括：

29、將初步損毀數(shù)據(jù)集與災區(qū)通行道路數(shù)據(jù)進行交叉關聯(lián)，分析每個區(qū)域的損毀嚴重度與道路通行率，得到道路通行率數(shù)據(jù)集；

30、根據(jù)道路通行率評分數(shù)據(jù)集和災區(qū)通行道路數(shù)據(jù)，生成區(qū)域損失評估數(shù)據(jù)。

31、優(yōu)選地，根據(jù)區(qū)域損失評估數(shù)據(jù)，結合信息數(shù)據(jù)集中的人員分布和重要設施位置，生成災區(qū)損失分析數(shù)據(jù)集，包括建筑損毀率、設施損毀信息、物資通行率和物資清單，包括：

32、根據(jù)區(qū)域損失評估數(shù)據(jù)，將建筑損毀率和道路通行率進行綜合分析，初步計算每個區(qū)域的可通行物資量，形成可通行物資量數(shù)據(jù)集；

33、根據(jù)信息數(shù)據(jù)集中提供的人員分布信息和設施損毀信息，分析資源需求信息，得到物資清單；

34、根據(jù)物資清單和可通行物資量數(shù)據(jù)集，分析物資通行率，形成物資通行條件數(shù)據(jù)；物資通行率通過以下公式計算：

35、，其中，為區(qū)域的物資通行率，為區(qū)域的道路數(shù)量，為第個道路的物資輸送量，為第個道路的交通通行指數(shù)，為第個道路的障礙因子，，為區(qū)域的人口數(shù)量，為區(qū)域的人均物資需求量，為第個道路的長度，為第個道路的車輛載重量；

36、根據(jù)物資通行條件數(shù)據(jù)，結合區(qū)域損失評估數(shù)據(jù)和信息數(shù)據(jù)集，生成災區(qū)損失分析數(shù)據(jù)集，包括建筑損毀率、設施損毀信息、物資通行率和物資清單。

37、優(yōu)選地，根據(jù)災區(qū)損失分析數(shù)據(jù)集，提取各區(qū)域的損失分布情況及資源可達性，并計算災區(qū)的損失指數(shù)和影響指數(shù)，得到災區(qū)影響評估數(shù)據(jù)集，包括：

38、根據(jù)災區(qū)損失分析數(shù)據(jù)集，提取各區(qū)域的資源需求和損毀分布情況，得到建筑損毀率、設施損毀信息、物資通行率和物資清單；

39、根據(jù)建筑損毀率和設施損毀信息，計算各區(qū)域的損失指數(shù)；

40、，其中，為區(qū)域的損失指數(shù)，為建筑損毀指數(shù)，為設施損毀指數(shù)，為區(qū)域的物資需求量，為預計救援時間，和為權重系數(shù)；其中，，其中，為建筑的數(shù)量，為建筑的總面積，為建筑的受損面積，，其中，為修復速度，為平均車輛速度；

41、根據(jù)損失指數(shù)、物資通行率和物資清單，計算影響指數(shù)，得到災區(qū)影響評估數(shù)據(jù)集；

42、，其中，為區(qū)域的影響指數(shù)，為區(qū)域的物資輸送量，、和為權重系數(shù)。

43、第二方面，基于多源災情數(shù)據(jù)的地震災害損失動態(tài)評估系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

44、數(shù)據(jù)采集模塊，用于獲取災后初期的多源原始數(shù)據(jù)集，并將多源原始數(shù)據(jù)集按數(shù)據(jù)源類型分別進行格式化轉換，生成信息數(shù)據(jù)集、交通數(shù)據(jù)集和影像數(shù)據(jù)集，多源原始數(shù)據(jù)集包括信息平臺數(shù)據(jù)、交通監(jiān)測數(shù)據(jù)和衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)；

45、數(shù)據(jù)預處理模塊，用于對信息數(shù)據(jù)集進行清洗處理，剔除冗余信息并提取時間標簽，將所有時間標簽統(tǒng)一至協(xié)調時間，得到標準化信息數(shù)據(jù)集；對交通數(shù)據(jù)集進行數(shù)據(jù)篩選，去除異常流量值，提取有效的交通流量信息，生成標準化交通流量數(shù)據(jù)集；對影像數(shù)據(jù)集進行空間坐標轉換，將影像坐標與災區(qū)地理坐標系統(tǒng)對齊，生成對齊影像數(shù)據(jù)集；

46、交通可達性生成模塊，用于對標準化交通流量數(shù)據(jù)集中的交通流量信息進行區(qū)域劃分，并計算各區(qū)域的交通通行指數(shù)，得到交通可達性數(shù)據(jù)集；

47、災區(qū)通行道路生成模塊，用于根據(jù)交通可達性數(shù)據(jù)集，識別出災區(qū)內主干道的通行狀態(tài)，生成災區(qū)通行道路數(shù)據(jù)；

48、初步損毀數(shù)據(jù)生成模塊，用于根據(jù)對齊影像數(shù)據(jù)集，識別并分析影像中的建筑物和道路，將建筑物和道路與災區(qū)地圖坐標進行比對，計算區(qū)域內的建筑損毀率和道路通行率，生成初步損毀數(shù)據(jù)集；

49、區(qū)域損失評估模塊，用于根據(jù)初步損毀數(shù)據(jù)集和災區(qū)通行道路數(shù)據(jù)，分析各區(qū)域的通行條件及資源到達難度，形成區(qū)域損失評估數(shù)據(jù)；

50、災區(qū)損失分析模塊，用于根據(jù)區(qū)域損失評估數(shù)據(jù)，結合信息數(shù)據(jù)集中的人員分布和重要設施位置，生成災區(qū)損失分析數(shù)據(jù)集，包括建筑損毀率、設施損毀信息、道路通行率和救援通行條件；

51、災區(qū)影響評估模塊，用于根據(jù)災區(qū)損失分析數(shù)據(jù)集，提取各區(qū)域的損失分布情況及資源可達性，并計算災區(qū)的損失指數(shù)和影響指數(shù)，得到災區(qū)影響評估數(shù)據(jù)集；

52、災區(qū)動態(tài)損失評估模塊，用于將災區(qū)影響評估數(shù)據(jù)集與持續(xù)更新的交通監(jiān)測數(shù)據(jù)和信息平臺數(shù)據(jù)進行動態(tài)比對更新，生成災區(qū)動態(tài)損失評估數(shù)據(jù)；

53、動態(tài)評估報告生成模塊，用于根據(jù)災區(qū)動態(tài)損失評估數(shù)據(jù)，對災區(qū)各區(qū)域標注不同損失等級，生成動態(tài)評估報告。

54、本發(fā)明的上述方案至少包括以下有益效果：

55、本發(fā)明方法通過對災后初期的多源原始數(shù)據(jù)集進行整合和標準化處理，有效克服了現(xiàn)有技術中因數(shù)據(jù)來源單一而導致評估結果不全面、不及時的問題。通過對信息平臺數(shù)據(jù)、交通監(jiān)測數(shù)據(jù)和衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)進行格式化轉換并生成信息數(shù)據(jù)集、交通數(shù)據(jù)集和影像數(shù)據(jù)集，顯著提升了多源數(shù)據(jù)的處理效率和質量。特別是通過對信息數(shù)據(jù)集的清洗、時間標簽提取和統(tǒng)一化操作，解決了不同數(shù)據(jù)來源之間時間差異帶來的不一致問題；對交通數(shù)據(jù)集的異常流量剔除，確保了流量數(shù)據(jù)的真實性和可靠性；對影像數(shù)據(jù)的空間坐標轉換，實現(xiàn)了影像與災區(qū)地圖的高精度對齊，為后續(xù)災情分析奠定了堅實的數(shù)據(jù)基礎。

56、通過對標準化交通流量數(shù)據(jù)集進行區(qū)域劃分，綜合分析流量數(shù)據(jù)的時空變化特征并計算交通通行指數(shù)，本方法生成了交通可達性數(shù)據(jù)集，全面反映了災后區(qū)域內的交通通行狀況。與傳統(tǒng)僅基于流量或道路長度進行評估的方法相比，交通通行指數(shù)顯著提高了交通評估的精度。在此基礎上，進一步識別災區(qū)內主干道的通行狀態(tài)，并動態(tài)生成災區(qū)通行道路數(shù)據(jù)，為救援車輛和資源的運輸提供了實時優(yōu)化的道路指導。

57、通過對對齊影像數(shù)據(jù)集的分析，本方法識別并分析了建筑物和道路的損毀情況，并通過影像與災區(qū)地圖的空間比對，計算建筑損毀率和道路通行率，生成了初步損毀數(shù)據(jù)集。相較于現(xiàn)有依賴實地調查或單一遙感影像的方式，本方法顯著縮短了數(shù)據(jù)獲取和分析時間，并實現(xiàn)了對大范圍災區(qū)損毀狀況的全面量化描述。結合初步損毀數(shù)據(jù)集和災區(qū)通行道路數(shù)據(jù)，進一步分析了各區(qū)域的通行條件及資源到達難度，形成區(qū)域損失評估數(shù)據(jù)，為后續(xù)的救援資源分配和優(yōu)先級排序提供了科學依據(jù)。

58、此外，本發(fā)明通過結合區(qū)域損失評估數(shù)據(jù)與信息數(shù)據(jù)集中的人員分布和重要設施位置，生成了災區(qū)損失分析數(shù)據(jù)集，包括建筑損毀率、設施損毀信息、物資通行率和物資清單。損失分析數(shù)據(jù)集整合了多維數(shù)據(jù)，能夠全面反映災區(qū)的損失狀況和資源需求，為精準分配救援資源提供了關鍵支持?；趽p失分析數(shù)據(jù)集提取的各區(qū)域損失分布和資源可達性，本方法計算了災區(qū)的損失指數(shù)和影響指數(shù)，生成了災區(qū)影響評估數(shù)據(jù)集。通過影響評估數(shù)據(jù)集，可直觀量化災情對不同區(qū)域的具體影響，確保救援工作能夠快速聚焦于優(yōu)先區(qū)域。

59、為確保災情評估的動態(tài)適應性，本方法利用交通監(jiān)測數(shù)據(jù)和信息平臺數(shù)據(jù)的持續(xù)更新，與災區(qū)影響評估數(shù)據(jù)集進行動態(tài)比對和更新，生成了災區(qū)動態(tài)損失評估數(shù)據(jù)。動態(tài)損失評估數(shù)據(jù)能夠實時反映災情的最新變化，為指揮中心的救援決策提供了科學支撐。最后，通過對災區(qū)各區(qū)域標注不同損失等級，生成了動態(tài)評估報告。本報告以直觀的形式展示了災區(qū)的損失分布及救援優(yōu)先級，為災后資源分配和后續(xù)恢復工作提供了全面支持。

60、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的創(chuàng)新之處在于，其通過多源數(shù)據(jù)的實時整合和動態(tài)更新機制，大幅提升了災情評估的全面性和實時性，解決了傳統(tǒng)方法中因數(shù)據(jù)不一致、更新滯后而導致的評估偏差問題。通過全流程自動化的處理步驟，顯著提高了救援資源分配的科學性和效率，全面優(yōu)化了災后響應的速度和效果。