基于信息粒度的地震應急產品分類方法初探

摘 要：文章提出了一種基于信息粒度的應急產品分類方法，以每一個應急產品為信息粒單位，用屬性矩陣從六個方面來描述信息粒，并建立應急產品資源池，所有收集到的應急產品都以信息粒的方式存放在資源池中，根據不同的對象提供差異性的應急產品服務。該方法很好的表現了地震應急過程中，應急產品所具有的動態性和信息服務對象的層次性需求，規范了海量信息的處理方式，提高了地震應急的時效性。

關鍵詞：應急產品；信息粒；屬性矩陣；分類方法

引言

地震應急產品從廣義上來講就是地震及其震害的各種信息表達方式。若以地震發生時間為界，震前的產品主要有9大類42子類基礎數據[1]、各種規模的地震演練資料等，震后的產品主要有災情信息、震害評估、救援評估、社會服務資料等。從汶川8.0級地震和蘆山7.0級地震的經驗來看，地震發生后，匯集到指揮部的各類信息紛繁復雜，對這些信息分析處理耗時費力，這給災情分析和應急救援決策造成了困難。如果能對這些應急產品進行快速準確的分類，將大大提高應急效率。

1 地震應急產品的信息粒表示

信息粒是現實世界的抽象，廣泛存在于現實世界中。信息?；荚诮⒒谕獠渴澜绲挠行У牟⒁杂脩魹橹行牡母拍?，同時簡化我們對物理世界和虛擬世界的認識，粒度計算一般包括粒的構造和粒的計算，粒的構造旨在建立現實事物的粒概念，“粒度計算”這個詞由zadeh等[2，3]在1997年提出，主要研究空間的粒化和粒的計算等?？臻g的?；歉鶕杏玫男畔⒖臻g中的個體聚集成不同的類，通常把這些類稱之為粒，粒中的元素可以理解為個體的實例。粒的計算簡單的說，可以理解為如何進行?；?/p>

地震發生后，若以時間為發展軸線，對地震災害的處理分三個階段：應急響應期、應急處置期和恢復重建期，應急響應期一般指地震發生后15到30分鐘的時間段，這階段所提供的應急產品一般都是靜態的，主要有地震三要素和地震災害評估系統所提供的各種數據，應急處置期指從響應期結束到地震應急基本完成的階段，這個階段是地震災害處理的重點階段，所提供的應急產品具有很強的動態性，主要包括的應急產品有：震源機制、災情簡報、各類專題圖件、分層級的輔助決策文檔、遙感解釋、輿情監控、系統狀態等，所服務的對象也很廣泛，主要有：各級抗震救災指揮部、市州防震減災局、應急協同單位、各業務系統管理員、社會公眾等，恢復重建期指從地震應急完成到災區恢復生產生活的階段，能夠提供的應急產品主要是面對震區各級政府用于災后重建的數據，包括抗震設防區劃和地表破壞信息等，這部分產品也基本是靜態的。

1.1 動態類信息粒的可信度分析

從地震應急的角度來看，更關心的是動態類應急產品，即應急處置期產出的應急產品，這類產品的獲取直接影響著應急工作的進程，我們把動態類應急產品歸類為信息粒，對信息粒準確的描述，就是對地震災情的準確描述。

1.2 動態類信息粒屬性矩陣

由于動態類應急產品需要不斷修正和更新，所呈現的信息粒也會經歷由粗到細的變化，為了準確地刻畫信息粒的變化情況，便于指揮部提供有層次感的地震災情信息，這里需要分析信息粒度，即信息粒的屬性。

從信息粒本身的角度來講，應急產品最重要的是可信度，可信度作為信息粒最重要的屬性，可信度受地震發生間隔時間與信息收集能力的限制，可信度包括理論可信度、數據可信度、時間可信度，用百分比來刻畫可信度，百分比越大可信度越高。

理論可信度：有些數據需要理論的支持，例如地震災害評估數據，地震發生后，為了了解此次地震的規模，需要做地震預評估，目前用的比較多的是以震害矩陣和烈度衰減關系模型來評估地震人員傷亡與經濟損失，這些模型參數需要根據實際調查數據隨時修正，所得到的評估信息也會越接近實際災情。

數據可信度：地震發生后，會根據基礎數據制作各種類型的專題圖，這些數據具有一定滯后性，有些不能反映最新的災區情況。從各方反饋到指揮部的數據，也經常處于不斷變化和修正的狀態，準確地給出由這些數據生成的地震應急產品的可信度，直接關系到救援的效率。

時間可信度：如前所述，地震發生后，隨著時間的推移，產生的地震應急產品會越來越真實地反映災情的情況，有些重要的信息，必須要時間的積累才能統計出，例如各方非常關心的準確傷亡數字，這也是信息粒非常重要的屬性。

從信息粒服務對象的角度來看，這些服務對象包括專業救援隊、公眾、應急協同單位等，他們對信息精度即信息粒的粗細程度要求不一樣，對地震災情關心的角度體現在應急產品的種類上也有很大區別，由于信息的變化屬性，信息的提供也會受到很多的限制。這些限制大致包括區域受限、內容受限、服務受限三個方面，用百分比來刻畫受限度，百分比越大受限程度越大。

區域受限：地震特別是大的破壞性地震發生后，受天氣、道路狀況、救援能力的限制，有些極震區不能很快得到災情信息，這時所提供的應急產品可能不包括該地區的內容，標明信息粒的區域受限屬性，可以全面描述信息粒所提供信息的范圍。

內容受限：內容受限一般指客觀受限，有些信息不可能在地震發生后就能馬上得到，基礎數據也不能描述這部分信息，例如房屋受損的面積、人員傷亡的動態統計數據、次生災害的情況等，需要根據災情的反饋不斷修正，災情的獲取程度受客觀條件的制約，這些信息稱為客觀受限信息。

服務受限：服務受限一般指主觀受限，有些應急產品會因為對象不同或者保密需要不能全面提供給服務對象，或者說會根據服務對象的不同提供不同精度、不同范圍的信息粒，例如涉及國家安全的信息，這些信息受到所服務對象的主觀限制。

從信息粒本身和信息粒服務對象兩個方面分析了信息粒的屬性之后，我們可以根據信息粒度的六個屬性建立一張信息粒屬性矩陣表，矩陣的列表示應急產品，行表示信息粒屬性，矩陣的賦值根據地震應急發展階段，應急產品在相應屬性下體現程度賦予權值，這些權值將會隨著地震應急的進行不斷發生變化，通過給出屬性值的大小，數量化的描述地震應急產品，這樣做的好處可以把應急產品的動態性和服務對象的層次性需求數量化，便于準確的描述信息粒度，實現了應急產品從“形”到“數”的轉變。地震應急某一階段的信息粒屬性矩陣如表1所示。

表1 地震應急產品信息粒屬性矩陣表

2 地震應急產品資源池的建立

地震發生后，匯總到指揮部的應急產品會隨著救援進程的推進不斷變化，一般距離地震發生的時間越長，指揮部根據經各方匯總的數據產出的應急產品會越多，信息量也越大，指揮部需要對這些海量數據進行處理，然后根據粒度屬性權值給不同服務對象提供不同粒度的應急產品，為了準確快速地對這些產品進行分類，建立一個地震應急產品資源池，資源池內的應急產品基于表1所示的屬性矩陣來構造粒度。應急產品資源池工作模式如圖1所示。

3 結束語

文章主要對動態類應急產品用信息粒來表示，并以信息粒屬性矩陣建立了應急產品資源池，實現了應急產品的定量描述。對地震應急產品用粒度來刻畫，可以表達應急產品不斷更新的動態性，是對應急產品從模糊到準確再到精確的描述，從服務對象來看，則體現了應急產品的層次性，對不同的服務對象提供不同粒度的產品，方便了產品的規范和管理，為地震應急的順利進行提供了可靠保證。

地震應急產品是對海量數據進行處理，若人工來對粒度屬性矩陣進行賦權值顯然非常耗費時間，對地震應急的效率是相當大的挑戰。最好的辦法是借助人工智能由計算自動完成粒度矩陣賦值，這將會涉及到模糊理論與粗糙集[4，5]等方面的知識，作者將在后續工作中做進一步討論。

參考文獻

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作者簡介：周文（1983-），男，四川達縣人，成都理工大學信息科學與技術學院碩士研究生在讀，主要從事地震災害預警與災害應急處置方面的研究。