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| 編輯推薦： |
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公民,参与管理,地震观测,信息管理,研究
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| 內容簡介： |
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《公众参与式地震信息采集与服务》以面向公众的地震灾害信息采集与服务为主线，介绍了地震灾害信息特点以及多源信息、公众在地震灾害采集和分析中发挥的作用，并对地震灾害信息挖掘研究进展进行总结；围绕公众参与式的地震灾害信息分析需求，阐述了PPGIS、基于网络众包的信息收集、大数据分析、公众参与式的自然语言处理等相关理论和方法；介绍了基于遥感监测和台站的地震灾害信息采集方法，从地震异常信息、应急信息和舆情等三个方面探讨了地震灾害信息获取、筛选和评价方法，讨论了地震灾害信息的专群沟通方法；分别针对宏观异常信息、热红外异常信息、气象要素异常信息等方面论述多源异常信息综合分析评价方法，从社交媒体应急信息和遥感应急信息两方面阐述多源应急信息综合分析方法；结合公众参与式地震宏观异常信息采集与服务平台的研发，讨论了平台的设计、功能、使用流程、开发实现途径以及应用示范模式等。通过多个应用案例的分析，综合展示了公众参与式的地震灾害信息获取、分析与评价方法的实践成果，并对公众参与式地震宏观异常信息采集与服务平台示范应用效果进行分析评价。
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| 目錄：
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目录
第1章 绪论 1
1.1 地震灾害概述 1
1.2 地震灾害信息的概念、特点与分类 2
1.3 多源信息在地震灾害分析中的必要性 3
1.4 公众在地震灾害信息采集中的作用 4
1.5 公众参与式信息质量评价的重要性 6
1.6 地震灾害信息挖掘的研究进展 7
1.7 本章小结 11
参考文献 11
第2章 公众参与式的地震灾害信息分析理论与方法 16
2.1 公众参与式基本思想与相关研究方法 16
2.2 PPGIS理论与方法 20
2.3 基于网络众包的信息收集理论与方法 21
2.4 大数据分析理论与方法 24
2.5 公众参与式的自然语言处理方法 27
2.6 本章小结 30
参考文献 30
第3章 地震灾害信息的采集与评价方法 35
3.1 地震灾害信息遥感监测与评价方法 35
3.2 基于台站的地震灾害信息采集方法 36
3.3 公众参与的地震灾害信息获取与筛选方法 38
3.4 地震灾害信息舆情收集与评价方法 74
3.5 地震灾害信息的专群沟通方法 87
3.6 本章小结 90
参考文献 90
第4章 多源信息综合与分析技术 96
4.1 多源异常信息综合分析评价方法 96
4.2 多源应急信息综合分析方法 108
4.3 基于多源信息的灾害损失评估方法 125
4.4 本章小结 126
参考文献 127
第5章 公众参与式地震宏观异常信息采集与服务平台 128
5.1 任务需求分析 128
5.2 平台的总体设计 134
5.3 平台的主要功能与使用流程 156
5.4 平台开发与实现 167
5.5 应用示范模式研究 185
5.6 本章小结 186
参考文献 186
第6章 应用实例 187
6.1 公众参与式的四川芦山地震灾害信息分析与服务 187
6.2 公众参与式的云南地震灾害信息分析与服务 197
6.3 九寨沟地震灾害信息分析与服务 220
6.4 公众参与式地震宏观异常信息采集与服务平台示范应用与效果评价 226
参考文献 231免费在线读第1章绪论
1.1地震灾害概述
地震（earthquake），又称地动、地振动，是地壳快速释放能量过程中造成的振动，并在此期间产生地震波的一种自然现象。地震集中分布的地带称为地震带。地球上主要有三处地震带——环太平洋火山地震带、地中海地震带、洋脊地震带。这三大地震带囊括了世界上大部分的地震发生地，其中，环太平洋火山地震带分布于濒临太平洋的大陆边缘和岛屿，集中了世界80%的地震；地中海地震带横跨欧亚非三洲，西起大西洋亚速尔群岛，东与环太平洋地震带相接，集中了世界15%的地震；洋脊地震带分布在全球洋脊的轴部，该地震带发生的地震震级一般较小。地球上板块与板块之间相互挤压碰撞，造成板块边缘及板块内部产生错动和破裂，并以地震的形式表现出来（崔子健和陈章立，2019）。
历史上，国外发生过一些损失惨重的大地震：1960年5月发生在智利的大地震（又称瓦尔迪维亚大地震），是迄今观测史上记录到的规模**的地震，其震级为里氏9.5级，造成智利2000多人伤亡，破坏房屋16万栋（吕吉尔，2010）；日本时间1995年1月17日清晨5：46，大阪-神户地区发生7.2级大地震，是20世纪全球*为惨烈的一场地震，共造成6430人丧生，约5万人负伤，50余万处房屋不同程度毁坏，给日本造成了约9.6×1012日元的经济损失（王瓒玮，2018）；1999年8月17日当地时间3：01，土耳其西北部科贾埃利（Kocaeli）省省会伊兹米特西南11km处发生了7.4级强烈地震，震中为北纬40.69°，东经29.91°（张敏政和刘洁平，2000），此次地震造成万余座建筑倒塌，其中20万间房屋遭受破坏，数十万人露宿街头，死亡2万多人，重伤4万多人（李经营，1999）；2004年12月26日8：58（北京时间），印度尼西亚苏门答腊西北近海发生9.0级地震（于海英等，2005），此次地震和海啸总共造成29.2万人死亡，不少人失踪，波及范围达到6个时区之广；2005年10月8日，巴基斯坦北部发生了南亚历史上二十年来**的一次地震，震级为7.8级，近5万人死亡（《中国科技信息》编辑部，2005）。回顾我国历史，地震也造成了巨大的损失：1976年7月28日凌晨3：42，唐山、丰南一带发生7.8级强烈地震，城市、乡村瞬间被夷为平地，无数睡梦中的人被埋在废墟之下，24万多人丧生，16万余人重伤（阎丽，2020）；2008年5月12日14：28，汶川发生里氏8.0级大地震，震中烈度为11度，震源深度14km。全国绝大多数省自治区、直辖市均有不同程度震感，此次地震直接影响范围为10万km2，因灾死亡69 000多人，失踪1万多人，伤37万人，经济损失累计达9000亿元（郑普红等，2008）；2010年4月14日7：49，玉树发生里氏7.1级地震，受灾总面积3.58万km2，遇难人口2698人，倒塌房屋21.05万间，直接经济损失超226亿元（中国地震局公共服务公司，2020）；2013年4月20日8：02，雅安市芦山县发生7.0级地震（刘旸，2013），受灾面积12 500km2，受灾人口152万；2017年8月8日21：19，四川阿坝州九寨沟发生里氏7.0级地震（战训，2018），地震造成九寨沟17个乡镇不同程度受灾，72 671间房屋受损，25人死亡。
地震是瞬时突发的灾害，地震的突发性给地震监测增加了难度，且破坏性极大，成灾广泛，持续时间比较长、不可避免地要产生次生灾害，次生灾害带来的损失有时比地震更甚，因此地震的监测预防势在必行。地震灾害引起的社会影响深远且防御难度较大。同时，地震还具有某种周期性的特点，在某处发生过强烈地震的地方，未来一定周期内还可以再重复发生且地震的损失与社会和个人的防灾意识密切相关。因此，实施地震监测及时掌握地震信息对灾害的预防十分重要，可以很大程度上降低灾害损失程度。
1.2地震灾害信息的概念、特点与分类
地震灾害信息就是与地震灾害发生、发展规律及其造成的危害有关的那一部分信息（郭松玲，1992）。地震灾害信息除了具有一般信息的共同特征，即可利用性、可容载性、可处理性、可传递性、实效性和共享性外，还具有其独特的标志和特征：①可预见性，随着人类对地球和各种灾害发展规律的认识的不断深入，灾害信息的可预见性不断提高；②地域性，地震灾害本身的特性，决定了地震灾害信息的重点区域不同；③滞后性，地震的灾害和损失是在现象之后出现，因此地震灾害信息具有明显的滞后性；④连锁性，地震灾害常常引发次生灾害，使地震灾害信息具有连锁性；⑤广泛性，灾害的发生往往不是独立的，同一时间段某一地区会发生多次同一类型的灾害；⑥社会性，地震灾害常常引发巨大的人员伤亡、经济损失以及一系列的抗灾救灾工作，导致地震灾害信息具有一定的社会性；⑦复杂性，就我国实际情况看，建筑拥挤、管线复杂、人口密度大，获取的地震灾害信息需要根据实际情况精准分析（郑拴宁等，2009）；⑧时效性，地震灾害信息具有一定的时效性，距离发生地震的时间越近越有意义；⑨多源性，地震灾害信息的来源广泛。
从地震灾害信息来源出发，可将其分为点源信息、面源信息和反馈信息。在地震发生前后，专业的地震台站和一些群测点用水位仪、地震仪、电磁波测量仪等监测仪器提供点源信息；随着遥感技术的发展，遥感基于大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性以及经济性等优势在地震灾害中也有着广泛应用，通过遥感监测可获取建筑物倒塌情况、类似烟囱和储油罐等构筑物的倒塌、水电等的破坏程度、出现的次生灾害等面源信息（《现代班组》编辑部，2008）。地震信息可以为短时间内实施有效的救援工作，减少生命财产的损失提供科学指导（王昊，2009）。基于遥感信息的分析需耗费一定时间，及时获取有效灾害信息对于地震灾害的预防和救援极为重要。灾情速报网络、现场救援队伍、其他应急系统（公安、医院等）、专业研究机构和少部分媒体、公众等人的反馈可获得地震灾害的反馈信息（高方红等，2016；莫善军等，2005），但此类信息获取的黑箱期、灰箱期过长，使救灾决策十分困难（聂高众等，2012）。快速翔实地挖掘到地震灾害信息对地震灾害的预防监测、救援和震后恢复都至关重要，尤其在救援过程中，准确、全面、及时的地震灾害信息是准确判断灾情、制定救灾方案的重要依据，如何及时挖掘到准确的灾害信息，为防灾、救灾决策提供依据仍然是一个等待解决的难题。
1.3多源信息在地震灾害分析中的必要性
地震的发生具有随机性和偶然性。一旦发生就会引起社会极大的讨论，根据讨论内容及发生时间将地震灾害信息分为三类：①地震发生前的宏观异常信息；②地震发生后的震情；③地震发生后的救援及伤亡情况。地震宏观异常信息主要指人的感官能直接感受到的、观察到的和地震孕育、发生有关的自然界的异常信息，部分信息可以利用一些简单的仪器进行定量、半定量测量，如流量计测流量、温度计测水温、气体分析器测气体组分等（安徽省地震局，1978；力武常次，1978；付虹等，2003；中国地震局，2008），宏观异常信息种类主要分为动物异常、植物异常、地声异常、地下流体异常、地质异常、电磁异常、气象异常、地震云异常等（付虹等，2003；中国地震局，2008；张小涛等，2009；和胜利，2008；冉慧敏等，2013；徐保华和徐秀登，2005）。震情是指地震活动和地震影响的情况，包括地震发生的时间、地点、震级、震感、有感范围、成因、烈度等。例如，汶川地震发生于2008年5月12日14：28，震中位于四川省汶川县，震级为MS8.0级（许冲等，2008）。严重破坏地区面积超过10万km2。地震烈度达到11度。震后的救援及伤亡情况主要通过灾情调查获取，调查内容包括人员伤亡及分布情况；建（构）筑物、重要设施的损毁情况；家庭财产损失、牲畜死伤情况；社会影响；地震造成的其他灾害现象。另外，地震造成的人员伤亡变化情况须随时上报更新。
地震发生后，灾情评估是头等大事，灾情评估往往受制于有限的数据资源，因此灾害信息的采集就显得尤为重要。传统的地震灾害信息采集方法主要包括以下几类：①基于台站的地震灾害信息采集，按仪器的功能和作用，我国的监测台网大致可分为三类：测震台网、前兆观测台网和强震观测台网，各自有独立的功能和用途（中国地震局，2015）；②地面采集上报；③震害调查等方法。但随着互联网的快速发展和“大数据”时代的到来，网络和GIS等在灾害应急评估和灾情评定等方面得到了广泛的应用，为灾后应急救援、灾害防治、重建规划和生产恢复起到重要作用。卫星遥感数据、公众参与式的地震信息、地震灾害舆情等都可作为灾情采集和灾害分析的有效数据源，为地震灾害分析提供了新的途径，此小节中的多源信息主要包括六种地震灾害信息，即基于台站获取的地震灾害信息、地面采集上报的灾害信息、通过灾害调查获得的灾害信息、基于卫星遥感数据获得的灾害信息、公众参与式的地震信息及地震灾害舆情信息。
多源信息各自在地震灾害分析中起着不同的作用，在灾害分析过程中应充分整合多源信息才能准确地对灾情做出评价。就传统的地震灾害信息收集方法而言，基于台站的地震灾害信息采集主要分三类：①测震台网，测定国内外地震发生的时间、地点和震级大小；②前兆观测台网，观测震前各类异常现象，这类台站一般布设在活动断裂带上或其附近地区；③强震观测台网，观测强地震振动产生的位移、速度或加速度，用于指导建筑物、构筑物的抗震设计（中国地震局，2015）。地震信息上报系统中的地震烈度是通过人员感受、房屋震害、地震地质计算出的。震害调查是调查震区出现的地裂、滑坡、堰塞、震陷、崩塌、沙土液化等地震地质灾害，描述各类地震地质灾害的形态、大小及其空间发展特征（屈佳和张四新，2014）。而现在，以遥感技术为主体的灾害评估技术受到广泛重用，其主要原因是相对于传统的灾害信息采集方法，在地震灾害分析过程中，遥感技术可以较大程度地排除人为干扰，大大节省人力和财力，快速提供大范围震害信息（陈文凯等，2010）。遥感技术能够利用光学、热红外、雷达等对地观测卫星遥感系统，通过不同分辨率和不同格式数据的集成与融合，获得大范围、高精度、准实时的地物信息，提供多平台、多时相、多传感器、多光谱和高分辨率，为防灾减灾和灾后评价提供更有效的数据支持（童庆禧和卫征，2007）。地震之前有很多与之相伴随的物理、生物以及其他领域的异常现象发生，但是这些异常现象有可能当时没有被人发现，或者已经发现但未被人们重视，从而导致防震减灾工作的信息缺失。公众参与可以以手机等通信方式为手段，实现快速的信息上报。一方面，可以将公众参与式的信息纳入现有的防灾减灾体系中，增加决策的科学性、准确性和实时性；另一方面，通过研究可以增加公众参与式信息的利用率与贡献率，从而提高公众参与的热情，增加信息源。地震之后，公众参与提供的数据可以快速验证和修正基于灾害经验给出的地震影响和灾情评估结果。公众在震时既是地震的直接受害者与应急服务对象，也是地震的直接感受者与灾情信息的传递者，因此公众参与可以节省时间和费用，有助于得到快速的响应并更好地处理危机（何宗宜和刘政荣，2006）。在地震发生时，会有大量关于地震灾害的相关数据通过微博进行传播，这类数据具有交互性、实时性、社会性等特点，而且隐含着大量有价值的信息，对它们进行分析，有助于更深刻地理解微博中信息的传播模式及其特征，也对灾害预警、社会稳定维持以及灾后救援提供有价值的信息。掌握网络舆情发展的趋势和规律，通过微博、贴吧等新媒体工具及早发现问题、解决问题和提升信息影响力，将有消极影响的信息影响范围控制在*小，避免不合实际夸大灾情的信息出现。营造正面、积极的舆论氛围，更好地为防震减灾服务（张蕾等，2015；吴玉如，2013）。
1.4公众在地震灾害信息采集中的作用
本书中的公众主要包含普通公众、宏观异常测报员、防震减灾助理员、地震宏观异常志愿者和非地震行业的专家等。近年来，公众对于地震的关注热情以及关注度正在逐渐提升。用来发布地震速报信息的新浪微博“中国地
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