一种基于大数据理念的地震预警系统技术方案

一种基于大数据理念的地震预警系统，包括大数据挖掘子系统，大数据存储子系统，大数据分析子系统，大数据预警子系统。本发明专利技术的有益效果为：数据处理速度快，能够实现及时准确的地震预警。

An earthquake early warning system based on the concept of large data

An earthquake early warning system based on the concept of large data, including large data mining subsystem, large data storage subsystem, large data analysis subsystem, large data early warning subsystem. The invention has the advantages that data processing speed is fast, and timely and accurate earthquake early warning can be realized.

【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据理念的地震预警系统
本专利技术创造涉及地震的防控领域，具体涉及一种基于大数据理念的地震预警系统。
技术介绍
地震是地球上主要的自然灾害之一，也是中国最常见的自然灾害之一。我国地处环太平洋地震带与欧亚地震带交汇处，是一个地震频发的国家，每年会发生近千次4级或以上的地震。目前地震评价研究仍处于起步阶段，评价方法的可操作性差。对地震进行实际评价时，智能化水平较低，手工计算难度较大，计算过程较为复杂。此外，评价过程中主观赋权存在一定的缺陷，评价客观性不够。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术旨在提供一种基于大数据理念的地震预警系统。本专利技术创造的目的通过以下技术方案实现：一种基于大数据理念的地震预警系统，包括大数据挖掘子系统，大数据存储子系统，大数据分析子系统，大数据预警子系统，所述大数据挖掘子系统用于创建地震预警大数据流，所述大数据存储子系统用于存储所述地震预警大数据流，所述大数据分析子系统用于对所述存储的地震预警大数据流进行分析，获取风险情况，所述大数据预警子系统用于根据所述风险情况发出预警。本专利技术的有益效果为：数据处理速度快，能够实现及时准确的地震预警。附图说明利用附图对专利技术创造作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术创造的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是本专利技术结构示意图。附图标记：大数据挖掘子系统1、大数据存储子系统2、大数据分析子系统3、大数据预警子系统4。具体实施方式结合以下实施例对本专利技术作进一步描述。参见图1，本实施例的一种基于大数据理念的地震预警系统，包括大数据挖掘子系统1，大数据存储子系统2，大数据分析子系统3，大数据预警子系统4，所述大数据挖掘子系统1用于创建地震预警大数据流，所述大数据存储子系统2用于存储所述地震预警大数据流，所述大数据分析子系统3用于对所述存储的地震预警大数据流进行分析，获取风险情况，所述大数据预警子系统4用于根据所述风险情况发出预警。本实施例数据处理速度快，能够实现及时准确的地震预警。优选的，所述的大数据挖掘子系统1，借助传感器、GPS系统、移动互联网采集设计、施工和运营方面的数据与震中附近观测台捕捉到的地震波创建地震预警大数据流。本优选实施例创建了地震预警大数据流。优选的，所述大数据存储子系统2，包括云存储计算平台、互联网和可扩展的存储系统；能迅速、智能地对地震预警大数据流进行读、写操作。本优选实施例实现了数据存储。优选的，所述大数据分析子系统包括指标建立模块、权重确定模块、数据预处理模块、分类模块和综合评价模块，所述指标建立模块，用于建立地震风险评价指标；设地震风险评价指标个数为b，待评价地区个数为a，对于任一指标j(j＝1,2,…,b)，待评价地区xi(i＝1,2,…,a)在j上的监测值为xij，待评价地区xi的第j项指标的评价值为GWij；所述权重确定模块，用于根据各指标值所包含的信息量的大小确定各指标在判断待评价地区风险情况中的权重，具体包括以下步骤：Step1、对评价值GWij进行归一化处理，采用下式对数据进行归一化处理：Step2、利用归一化后的数据计算指标j的熵值，具体为：Step3、根据指标j的熵值，计算第j项指标的权重：公式中，DGj为指标j的熵值，KWj为第j项指标的权重。所述数据预处理模块，用于对数据进行处理，具体包括以下步骤：Step1、对待评价地区的评价指标进行归一化处理，采用下式对待评价地区xi的数据进行归一化处理：QBij＝VB/TN公式中，QBij为待评价地区xi各指标归一化后的值，Step2、对归一化后的数据进行加权计算，得到指标加权归一化值，具体为：yij＝KWjQBij所述分类模块，根据风险指标对待评价地区所属风险类别进行划分，从而确定待评价地区风险状况；所述综合评价模块，通过建立风险指数对地震风险情况进行综合评价，风险指数为：公式中，dik为待评价地区xi属于Lk的隶属性，βk为根据Lk类风险状况对待评价地区的总体安全的影响程度制定的权重。本优选实施例通过计算各地震风险指标的权重，能够消除人为主观因素的干扰，使评价结果更客观合理；通过对地震风险指标数据进行归一化处理，将地震风险指标数据限制在一定的范围内，方便后续对地震风险指标数据进行处理；对各个地震风险指标进行加权计算，解决了不同指标对地震风险的影响程度不同的问题；通过建立风险指数，能够全面的表现每个待评价地区的风险情况，此外，根据评分结果判定待评价地区的地震风险情况，以此对待评价地区采取相应的应对措施。优选地，所述分类模块包括初始分类子单元、分类修正子单元和分类确定子单元。所述初始分类子单元用于将待评价地区划分为C个不同的类，对于待评价地区xi，采用下式求取初始分类值RL：RL＝C×DB设k(k＝1,2,…,C)是与RL最接近的整数，则将待评价地区xi划分为Lk类，根据初始分类结果得到各类初始分类中心；Lk的初始类中心向量为：zk0＝(zk10，zkz0，···，zkb0)T，C个初始类中心的质心为：所述分类修正子单元用于对待评价地区的初始分类进修正，主要包括以下步骤：Step1、对待评价地区xi与Lk类进行相似性度量，定义相似性函数GPik：公式中，BZj0为权重系数，BZj0越大，表明指标j对于待评价地区xi分类的贡献越大，BZj0采用下式计算：GPik越小，表示相似性越强；Step2、根据相似性函数，定义待评价地区xi与Lk类的隶属性函数越大，表示隶属性越强；根据隶属性函数，得到Lk类修正后的类中心zk1：公式中，yi＝(yi1,yi2,…,yib)，计算各分类新的类中心，经过多次迭代，输出最终的类中心并输出待评价地区xi属于Lk类的最终隶属性dik＝d(xi∈Lk)；所述分类确定子单元用于根据计算所得的隶属性确定待评价地区的地震风险情况，采用下式进行计算：当则确定待评价地区xi属于Lk类，σ为置信度。本实施例通过对待评价地区地震的风险状况进行分类，确定其属于各类风险状况的隶属性，可以将待评价地区地震发生的不确定性问题转化为相对确定性的问题；通过对初始分类情况进行修正，能够获取更为准确的分类状况，保证分类结果的一致性；通过计算得到的待评价地区属于各类风险状况的隶属性确定待评价地区的风险情况。采用本专利技术基于大数据理念的地震预警系统对待评价地区进行了模拟测试，并对其一年来地震风险进行了统计，相比未采用本专利技术，产生的有益效果如下表所示：待评价地区数量地震风险降低预警准确率提高6060％50％7058％47％8059％49％9061％52％10062％54％最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对本专利技术保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本专利技术作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本专利技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的实质和范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于大数据理念的地震预警系统，其特征是，包括大数据挖掘子系统，大数据存储子系统，大数据分析子系统，大数据预警子系统，所述大数据挖掘子系统用于创建地震预警大数据流，所述大数据存储子系统用于存储所述地震预警大数据流，所述大数据分析子系统用于对所述存储的地震预警大数据流进行分析，获取风险情况，所述大数据预警子系统用于根据所述风险情况发出预警。

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据理念的地震预警系统，其特征是，包括大数据挖掘子系统，大数据存储子系统，大数据分析子系统，大数据预警子系统，所述大数据挖掘子系统用于创建地震预警大数据流，所述大数据存储子系统用于存储所述地震预警大数据流，所述大数据分析子系统用于对所述存储的地震预警大数据流进行分析，获取风险情况，所述大数据预警子系统用于根据所述风险情况发出预警。2.根据权利要求1所述的一种基于大数据理念的地震预警系统，其特征是，所述的大数据挖掘子系统，借助传感器、GPS系统、移动互联网采集设计、施工和运营方面的数据与震中附近观测台捕捉到的地震...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：上海喆之信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31