基于信息粒度的地震應(yīng)急產(chǎn)品分類方法初探

摘 要：文章提出了一種基于信息粒度的應(yīng)急產(chǎn)品分類方法，以每一個應(yīng)急產(chǎn)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(yīng)急產(chǎn)品資源池，所有收集到的應(yīng)急產(chǎn)品都以信息粒的方式存放在資源池中，根據(jù)不同的對象提供差異性的應(yīng)急產(chǎn)品服務(wù)。該方法很好的表現(xiàn)了地震應(yīng)急過程中，應(yīng)急產(chǎn)品所具有的動態(tài)性和信息服務(wù)對象的層次性需求，規(guī)范了海量信息的處理方式，提高了地震應(yīng)急的時效性。

關(guān)鍵詞：應(yīng)急產(chǎn)品；信息粒；屬性矩陣；分類方法

引言

地震應(yīng)急產(chǎn)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(fā)生時間為界，震前的產(chǎn)品主要有9大類42子類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[1]、各種規(guī)模的地震演練資料等，震后的產(chǎn)品主要有災(zāi)情信息、震害評估、救援評估、社會服務(wù)資料等。從汶川8.0級地震和蘆山7.0級地震的經(jīng)驗來看，地震發(fā)生后，匯集到指揮部的各類信息紛繁復(fù)雜，對這些信息分析處理耗時費力，這給災(zāi)情分析和應(yīng)急救援決策造成了困難。如果能對這些應(yīng)急產(chǎn)品進行快速準確的分類，將大大提高應(yīng)急效率。

1 地震應(yīng)急產(chǎn)品的信息粒表示

信息粒是現(xiàn)實世界的抽象，廣泛存在于現(xiàn)實世界中。信息?；荚诮⒒谕獠渴澜绲挠行У牟⒁杂脩魹橹行牡母拍睿瑫r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(gòu)造和粒的計算，粒的構(gòu)造旨在建立現(xiàn)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。空間的?；歉鶕?jù)有用的信息將空間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?；?。

地震發(fā)生后，若以時間為發(fā)展軸線，對地震災(zāi)害的處理分三個階段：應(yīng)急響應(yīng)期、應(yīng)急處置期和恢復(fù)重建期，應(yīng)急響應(yīng)期一般指地震發(fā)生后15到30分鐘的時間段，這階段所提供的應(yīng)急產(chǎn)品一般都是靜態(tài)的，主要有地震三要素和地震災(zāi)害評估系統(tǒng)所提供的各種數(shù)據(jù)，應(yīng)急處置期指從響應(yīng)期結(jié)束到地震應(yīng)急基本完成的階段，這個階段是地震災(zāi)害處理的重點階段，所提供的應(yīng)急產(chǎn)品具有很強的動態(tài)性，主要包括的應(yīng)急產(chǎn)品有：震源機制、災(zāi)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(jiān)控、系統(tǒng)狀態(tài)等，所服務(wù)的對象也很廣泛，主要有：各級抗震救災(zāi)指揮部、市州防震減災(zāi)局、應(yīng)急協(xié)同單位、各業(yè)務(wù)系統(tǒng)管理員、社會公眾等，恢復(fù)重建期指從地震應(yīng)急完成到災(zāi)區(qū)恢復(fù)生產(chǎn)生活的階段，能夠提供的應(yīng)急產(chǎn)品主要是面對震區(qū)各級政府用于災(zāi)后重建的數(shù)據(jù)，包括抗震設(shè)防區(qū)劃和地表破壞信息等，這部分產(chǎn)品也基本是靜態(tài)的。

1.1 動態(tài)類信息粒的可信度分析

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

1.2 動態(tài)類信息粒屬性矩陣

由于動態(tài)類應(yīng)急產(chǎn)品需要不斷修正和更新，所呈現(xiàn)的信息粒也會經(jīng)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(zāi)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(yīng)急產(chǎn)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(fā)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)需要理論的支持，例如地震災(zāi)害評估數(shù)據(jù)，地震發(fā)生后，為了了解此次地震的規(guī)模，需要做地震預(yù)評估，目前用的比較多的是以震害矩陣和烈度衰減關(guān)系模型來評估地震人員傷亡與經(jīng)濟損失，這些模型參數(shù)需要根據(jù)實際調(diào)查數(shù)據(jù)隨時修正，所得到的評估信息也會越接近實際災(zāi)情。

數(shù)據(jù)可信度：地震發(fā)生后，會根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)制作各種類型的專題圖，這些數(shù)據(jù)具有一定滯后性，有些不能反映最新的災(zāi)區(qū)情況。從各方反饋到指揮部的數(shù)據(jù)，也經(jīng)常處于不斷變化和修正的狀態(tài)，準確地給出由這些數(shù)據(jù)生成的地震應(yīng)急產(chǎn)品的可信度，直接關(guān)系到救援的效率。

時間可信度：如前所述，地震發(fā)生后，隨著時間的推移，產(chǎn)生的地震應(yīng)急產(chǎn)品會越來越真實地反映災(zāi)情的情況，有些重要的信息，必須要時間的積累才能統(tǒng)計出，例如各方非常關(guān)心的準確傷亡數(shù)字，這也是信息粒非常重要的屬性。

從信息粒服務(wù)對象的角度來看，這些服務(wù)對象包括專業(yè)救援隊、公眾、應(yīng)急協(xié)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(zāi)情關(guān)心的角度體現(xiàn)在應(yīng)急產(chǎn)品的種類上也有很大區(qū)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(qū)域受限、內(nèi)容受限、服務(wù)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(qū)域受限：地震特別是大的破壞性地震發(fā)生后，受天氣、道路狀況、救援能力的限制，有些極震區(qū)不能很快得到災(zāi)情信息，這時所提供的應(yīng)急產(chǎn)品可能不包括該地區(qū)的內(nèi)容，標明信息粒的區(qū)域受限屬性，可以全面描述信息粒所提供信息的范圍。

內(nèi)容受限：內(nèi)容受限一般指客觀受限，有些信息不可能在地震發(fā)生后就能馬上得到，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)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(tài)統(tǒng)計數(shù)據(jù)、次生災(zāi)害的情況等，需要根據(jù)災(zāi)情的反饋不斷修正，災(zāi)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(wù)受限：服務(wù)受限一般指主觀受限，有些應(yīng)急產(chǎn)品會因為對象不同或者保密需要不能全面提供給服務(wù)對象，或者說會根據(jù)服務(wù)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(wù)對象的主觀限制。

從信息粒本身和信息粒服務(wù)對象兩個方面分析了信息粒的屬性之后，我們可以根據(jù)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(yīng)急產(chǎn)品，行表示信息粒屬性，矩陣的賦值根據(jù)地震應(yīng)急發(fā)展階段，應(yīng)急產(chǎn)品在相應(yīng)屬性下體現(xiàn)程度賦予權(quán)值，這些權(quán)值將會隨著地震應(yīng)急的進行不斷發(fā)生變化，通過給出屬性值的大小，數(shù)量化的描述地震應(yīng)急產(chǎn)品，這樣做的好處可以把應(yīng)急產(chǎn)品的動態(tài)性和服務(wù)對象的層次性需求數(shù)量化，便于準確的描述信息粒度，實現(xiàn)了應(yīng)急產(chǎn)品從“形”到“數(shù)”的轉(zhuǎn)變。地震應(yīng)急某一階段的信息粒屬性矩陣如表1所示。

表1 地震應(yīng)急產(chǎn)品信息粒屬性矩陣表

2 地震應(yīng)急產(chǎn)品資源池的建立

地震發(fā)生后，匯總到指揮部的應(yīng)急產(chǎn)品會隨著救援進程的推進不斷變化，一般距離地震發(fā)生的時間越長，指揮部根據(jù)經(jīng)各方匯總的數(shù)據(jù)產(chǎn)出的應(yīng)急產(chǎn)品會越多，信息量也越大，指揮部需要對這些海量數(shù)據(jù)進行處理，然后根據(jù)粒度屬性權(quán)值給不同服務(wù)對象提供不同粒度的應(yīng)急產(chǎn)品，為了準確快速地對這些產(chǎn)品進行分類，建立一個地震應(yīng)急產(chǎn)品資源池，資源池內(nèi)的應(yīng)急產(chǎn)品基于表1所示的屬性矩陣來構(gòu)造粒度。應(yīng)急產(chǎn)品資源池工作模式如圖1所示。

3 結(jié)束語

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

地震應(yīng)急產(chǎn)品是對海量數(shù)據(jù)進行處理，若人工來對粒度屬性矩陣進行賦權(quán)值顯然非常耗費時間，對地震應(yīng)急的效率是相當大的挑戰(zhàn)。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(xù)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(shù)學院碩士研究生在讀，主要從事地震災(zāi)害預(yù)警與災(zāi)害應(yīng)急處置方面的研究。