基于地理信息系统的地震推演方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了基于地理信息系统的地震推演方法及系统，属于灾害管理技术领域，本发明专利技术要解决的技术问题为如何结合GIS提供的精确的可用的地理信息数据以及其复杂的空间数据管理及分析功能开展地震推演，提高动态信息的定量化和精度，采用的技术方案为：获取地震数据；输入GIS平台分析图层数据：采用数据、图层与GIS平台紧密结合，将所有数据无缝汇聚并融合，通过GIS平台解析图层，计算数据；通过AHP层次分析法解析数据：采用AHP层次分析法对已知相关数据进行权重分析，进一步确认地震发生前的数据特征；获取解析结果，确认参数权重，根据权重分析并进行一致性校验得到精确的影响因子占比；生成基于地理信息系统的地震推演模型进行地震推演。行地震推演。行地震推演。

【技术实现步骤摘要】
基于地理信息系统的地震推演方法及系统


[0001]本专利技术涉及灾害管理
，具体地说是一种基于地理信息系统的地震推演方法及系统。

技术介绍

[0002]地震是一种毁灭性的的自然灾害且多发、频发，对地震分析模型的研究仍是世界性难题，不仅涉及的时空尺度大，学科门类多，而且需要分析大量数据。在此条件下，地理信息系统(GIS)的出现起到了关键性的作用，它具有信息系统空间专业形式的数据管理系统，由五个主要的元素所构成：人员，是GIS中最重要的组成部分，开发人员必须定义GIS中被执行的各种任务，开发处理程序；数据，精确的可用的数据可以影响到查询和分析的结果；硬件，硬件的性能影响到软件对数据的处理速度，使用是否方便及可能的输出方式；软件，不仅包含GIS软件，还包括各种数据库，绘图、统计、影像处理及其它程序；方法，GIS要求明确定义，一致的方法来生成正确的可验证的结果。GIS以其强大的空间分析和管理能力，在地震科学研究中已经得到了广泛应用。
[0003]随着计算机技术的迅速发展，地理信息系统(GIS)的应用越来越广泛，在地学领域,GIS已成功地应用于资源评价、基础地质研究、新一代填图、环境保护、土地规划与管理、灾害的监测与防治等,但在地震预警和推演中才刚刚起步，在地震易发区域研究地震数据的处理与分析的问题，确定哪些指标与地震发生有着密切的关系，建立数学模型来度量各指标对地震发生的敏感程度、综合某些或全部指标使其尽可能地集中反映地震发生前的数据特征的统计规律、建立数学模型来研究地震发生前的数量特征、将计算程序集结成地震数据分析平台；现有技术中，地震灾害的预测、地震过程的推演等方面没有一个系统的调用GIS技术的调动机制，故如何结合GIS提供的精确的可用的地理信息数据以及其复杂的空间数据管理及分析功能开展地震推演，提高动态信息的定量化和精度是目前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的技术任务是提供一种基于地理信息系统的地震推演方法及系统，来解决如何结合GIS提供的精确的可用的地理信息数据以及其复杂的空间数据管理及分析功能开展地震推演，提高动态信息的定量化和精度的问题。
[0005]本专利技术的技术任务是按以下方式实现的，一种基于地理信息系统的地震推演方法，该方法具体如下：
[0006]获取地震数据；
[0007]输入GIS平台分析图层数据：采用数据、图层与GIS平台紧密结合，将所有数据无缝汇聚并融合，通过GIS平台解析图层，计算数据；
[0008]通过AHP层次分析法解析数据：采用AHP层次分析法对已知相关数据进行权重分析，进一步确认地震发生前的数据特征；
[0009]获取解析结果，确认参数权重，根据权重分析并进行一致性校验得到精确的影响因子占比，使创建的模型判断更加科学精准；
[0010]生成基于地理信息系统的地震推演模型进行地震推演。
[0011]作为优选，通过AHP层次分析法解析数据具体如下：
[0012]建立层次结构：将初步分析包括的影响因素按照总目标层和自变量层进行分类；再以连线表示各层次元素之间的关系，构成一个从上至下的递阶层次结构；
[0013]建立判断矩阵：通过两两比较的方法确定各层次中各因子的相对重要性,建立判断矩阵。
[0014]作为优选，判断矩阵按九标度法对同一层元素的重要程度进行赋值，具体如下：
[0015][0016]其中，b
ij
表示十一个相关指标的判断矩阵的元素；i,j＝1,2
…
12；
[0017]B
i
表示分别为电压、电磁波幅度EW、电磁波幅度NS、地温、气温、气压、水温、气氡、雨量、倾斜仪NS及倾斜仪EW；i＝1,2
…
12。
[0018]作为优选，获取解析结果，确认参数权重具体如下：
[0019]计算判断矩阵B中每行元素b
ij
的乘积M
i
，公式如下：
[0020][0021]其中，M
i
表示矩阵B中每行元素b
ij
的乘积，i＝1,2
…
12；
[0022]计算M
i
的12次方根α
i
，公式如下：
[0023][0024]其中，α
i
表示M
i
的n次方根；i＝1,2
…
12；
[0025]由α
i
组成的矩阵的转置获取α；
[0026]对向量α＝(α1,α2,...,α
n
)
T
进行规范化，公式如下:
[0027][0028]其中，w
i
表示各评价指标的权重；i＝1,2
…
12；
[0029]向量W＝(w1,w2,...,w
n
)
T
即为所求的特征向量；
[0030]计算判断矩阵B的最大特征根λ
max
，公式如下：
[0031][0032]其中，λ
max
表示矩阵B的最大特征根；(BW)
i
为向量BW的第i个元素。
[0033]作为优选，一致性检验公式如下：
[0034][0035][0036]其中，CI表示一致性指标；RI表示Satty模拟1000次得到的随机一致性指标；CR表示随机性一致性比值。
[0037]作为优选，利用权重结合气氡、电磁波幅度NS，电磁波幅度EW、地温、电压、气温、水位，气压、水温、倾斜仪NS、倾斜仪EW及雨量全部指标构成的综合指标，公式如下：
[0038][0039]其中，w
i
表示各评价指标的权重；B
i
表示各指标。
[0040]一种基于地理信息系统的地震推演系统，该系统包括，
[0041]获取单元，用于获取地震数据；
[0042]分析单元，用于输入GIS平台分析图层数据；
[0043]解析单元，用于通过AHP层次分析法解析数据；
[0044]确认单元，用于获取解析结果，确认参数权重，根据权重分析并进行一致性校验得到精确的影响因子占比，使创建的模型判断更加科学精准；
[0045]生成单元，用于生成基于地理信息系统的地震推演模型进行地震推演。
[0046]一种电子设备，包括：存储器和至少一个处理器；
[0047]其中，所述存储器上存储有计算机程序；
[0048]所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机程序，使得所述至少一个处理器执行如上述的基于地理信息系统的地震推演方法。
[0049]一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行以实现如上述的基于地理信息系统的地震推演方法。
[0050]本专利技术的基于地理信息系统的地震推演方法及系统具有以下优点：
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于地理信息系统的地震推演方法，其特征在于，该方法具体如下：获取地震数据；输入GIS平台分析图层数据：采用数据、图层与GIS平台紧密结合，将所有数据无缝汇聚并融合，通过GIS平台解析图层，计算数据；通过AHP层次分析法解析数据：采用AHP层次分析法对已知相关数据进行权重分析，进一步确认地震发生前的数据特征；获取解析结果，确认参数权重，根据权重分析并进行一致性校验得到精确的影响因子占比；生成基于地理信息系统的地震推演模型进行地震推演。2.根据权利要求1所述的基于地理信息系统的地震推演方，其特征在于，通过AHP层次分析法解析数据具体如下：建立层次结构：将初步分析包括的影响因素按照总目标层和自变量层进行分类；再以连线表示各层次元素之间的关系，构成一个从上至下的递阶层次结构；建立判断矩阵：通过两两比较的方法确定各层次中各因子的相对重要性,建立判断矩阵。3.根据权利要求1所述的基于地理信息系统的地震推演方法，其特征在于，判断矩阵按九标度法对同一层元素的重要程度进行赋值，具体如下：其中，b
ij
表示十一个相关指标的判断矩阵的元素；i,j＝1,2
…
12；B
i
表示分别为电压、电磁波幅度EW、电磁波幅度NS、地温、气温、气压、水温、气氡、雨量、倾斜仪NS及倾斜仪EW；i＝1,2
…
12。4.根据权利要求1所述的基于地理信息系统的地震推演方法，其特征在于，获取解析结果，确认参数权重具体如下：计算判断矩阵B中每行元素b
ij
的乘积M
i
，公式如下：其中，M
i
表示矩阵B中每行元素b
ij
的乘积，i＝1,2
…
12；计算M
i
的12次方根α
i
，公式如下：其中，α
i
表示M
i
的n次方根；i＝1,2
…
12；由α
i
组成的矩阵的转置获取...

【专利技术属性】
技术研发人员：刁立钊，李蒙，王可，胡超，常靓，
申请(专利权)人：浪潮软件科技有限公司，
类型：发明
国别省市：