灾害大数据与智慧城市应急处理

　　利用新一代信息通信技术建立高效的灾害管理和应急处理平台是智慧城市的关键组成部分之一。新一代信息通信技术在灾害预防、救灾和灾后重建的过程中，发挥了重要的作用，不断推动着灾害应急管理走向科学化、精准化和智慧化。本书主要介绍大数据在灾害应急管理中的应用，首先介绍灾害、灾害应急管理以及灾害大数据的相关知识，其次介绍灾害大数据的定向爬取技术和自动摘要技术，然后以地震大数据为例介绍大数据分析技术，接着介绍了灾害现场数据的采集与传输技术，最后介绍应急疏散路径规划和应急救援系统。

　　徐小龙，南京邮电大学计算机学院教授，博士生导师。通信与信息系统专业”博士，电子科学与技术”博士后流动站博士后（出站），国家卓越工程师计划专业负责人。2011年获得国家留学基金委资助赴英国从事博士后研究，一直从事分布式计算、移动计算、物联网、信息网络与信息安全等技术领域的教学和科研工作。

目　　录
第1章 灾害与灾害应急管理\t（1）
1．1　自然灾害\t（1）
1．1．1　自然灾害的概念和危害\t（1）
1．1．2　常见的自然灾害\t（2）
1．2　人为灾害\t（17）
1．2．1　人为灾害的概念和危害\t（17）
1．2．2　常见的人为灾害\t（18）
1．3　灾害应急管理\t（27）
1．3．1　灾害应急管理的时代背景\t（27）
1．3．2　国内外灾害应急管理的现状\t（28）
1．3．3　国外灾害应急管理的比较分析\t（29）
1．3．4　我国灾害应急管理体系的体制、机制和法制建设\t（31）
1．3．5　我国灾害应急管理的案例\t（34）
1．4　本章小结\t（35）
本章参考文献\t（36）
第2章 灾害大数据\t（41）
2．1　灾害大数据的来源\t（41）
2．2　大数据技术\t（42）
2．2．1　大数据定向爬取技术\t（43）
2．2．2　大数据自动摘要技术\t（44）
2．2．3　大数据存储技术\t（46）
2．2．4　大数据预处理技术\t（49）
2．2．5　大数据分析技术\t（50）
2．2．6　大数据可视化技术\t（52）
2．3　大数据平台\t（52）
2．3．1　大数据批处理平台\t（52）
2．3．2　大数据采集平台\t（54）
2．3．3　流数据处理平台\t（55）
2．3．4　内存计算平台\t（57）
2．3．5　云计算平台\t（59）
2．3．6　深度学习平台\t（60）
2．4　本章小结\t（61）
本章参考文献\t（61）
第3章 灾害大数据定向爬取技术\t（65）
3．1　定向爬取技术的研究背景与问题分析\t（65）
3．2　自适应爬取算法\t（66）
3．2．1　自适应爬取算法的原理\t（66）
3．2．2　自适应爬取算法的执行流程\t（69）
3．3　ACA实验与性能分析\t（70）
3．3．1　实验环境\t（70）
3．3．2　实验验证\t（71）
3．4　本章小结\t（73）
本章参考文献\t（74）
第4章 灾害大数据自动摘要技术\t（75）
4．1　自动摘要技术的研究背景与问题分析\t（75）
4．2　多文本自动摘要算法\t（76）
4．2．1　算法原理\t（76）
4．2．2　算法流程\t（80）
4．3　实验与性能分析\t（80）
4．3．1　实验环境\t（80）
4．3．2　实验验证\t（81）
4．4　地震信息采集与摘要系统\t（83）
4．4．1　地震信息采集与摘要系统的设计\t（83）
4．4．2　地震信息采集与摘要系统的实现\t（90）
4．5　本章小结\t（94）
本章参考文献\t（94）
第5章　灾害大数据分析\t（97）
5．1　大数据分析技术的研究背景\t（97）
5．2　数据集相关定义\t（97）
5．3　地震大数据分析方法\t（98）
5．3．1　聚类分析\t（98）
5．3．2　K-means算法应用分析\t（98）
5．3．3　DBSCAN算法应用分析\t（99）
5．3．4　地震潜在聚类分析\t（100）
5．4　实验与可视化\t（101）
5．4．1　实验数据分析\t（101）
5．4．2　基于K-means算法拟合地震带\t（101）
5．4．3　基于DBSCAN算法拟合地震带\t（103）
5．4．4　基于深度和量级的聚类分析\t（105）
5．5　本章小结\t（108）
本章参考文献\t（108）
第6章　灾害现场数据采集与传输\t（109）
6．1　大数据采集与传输技术的研究背景\t（109）
6．2　基于社会行为分析的机会网络数据采集的相关工作\t（110）
6．2．1　移动社交网络的现状\t（110）
6．2．2　机会网络路由协议\t（112）
6．3　灾害现场机会网络的底层通信\t（113）
6．3．1　底层通信的设计思路\t（113）
6．3．2　底层通信的相关理论与开发技术\t（114）
6．3．3　底层通信的需求分析\t（120）
6．3．4　底层通信的功能与实现\t（121）
6．3．5　底层通信的测试与分析\t（126）
6．4　基于多行为属性机会数据分发协议\t（133）
6．4．1　多行为属性和相关计算模型\t（134）
6．4．2　基于多行为属性机会数据分发协议的设计\t（136）
6．4．3　基于多行为属性机会数据分发协议的评估\t（136）
6．5　基于移动机会网络的数据移交协议\t（139）
6．5．1　移动机会网络及其机会路由算法\t（139）
6．5．2　基于移动机会网络数据移交协议的设计\t（143）
6．6　基于移动概要的灾害现场数据机会移交协议\t（152）
6．6．1　TMP协议的研究内容、方案和特点\t（152）
6．6．2　TMP协议的数据移交模式\t（153）
6．6．3　数据移交协议模块的设计与实现\t（163）
6．7　本章小结\t（172）
本章参考文献\t（172）
第7章　应急疏散路径规划\t（179）
7．1　应急疏散路径规划的研究背景与问题分析\t（179）
7．2　基于数据融合的三维室内定位技术\t（180）
7．2．1　室内定位技术\t（180）
7．2．2　基于WiFi的行人初始位置确定\t（188）
7．2．3　基于惯导的行人动态位置跟踪\t（192）
7．2．4　基于虚拟路标点的惯导定位修正\t（200）
7．2．5　基于惯导和气压计的楼层判定\t（204）
7．2．6　定位机制实验结果和分析\t（206）
7．3　基于元胞自动机的应急疏散路径规划\t（209）
7．3．1　疏散模型\t（209）
7．3．2　应急疏散路径规划模型及其工作流程\t（214）
7．3．3　元胞空间和元胞状态的初始化\t（215）
7．3．4　行人位置的初始化\t（216）
7．3．5　行人的应急疏散\t（217）
7．3．6　实验结果与分析\t（230）
7．4　灾难应急疏散信息系统\t（236）
7．4．1　灾难应急疏散信息系统的设计\t（236）
7．4．2　灾难应急疏散信息系统的实现\t（239）
7．4．3　灾难应急疏散信息系统的演示\t（243）
7．5　本章小结\t（248）
本章参考文献\t（248）
第8章 应急救援系统\t（255）
8．1　应急救援技术的研究背景与问题分析\t（255）
8．2　搜救地图系统的功能及实现\t（256）
8．2．1　搜救地图系统的需求分析\t（256）
8．2．2　搜救地图系统中的关键技术简介\t（257）
8．2．3　搜救地图系统的功能设计\t（257）
8．2．4　搜救地图系统的框架结构\t（258）
8．2．5　搜救地图系统的功能实现\t（258）
8．3　移动终端地图系统\t（259）
8．3．1　天地图\t（259）
8．3．2　SQLite数据库\t（260）
8．3．3　移动终端地图系统的整体架构\t（261）
8．3．4　移动终端地图系统的图层开发\t（261）
8．3．5　移动终端地图系统功能的实现\t（262）
8．4　基于Ad Hoc网络的被困者感知系统\t（264）
8．4．1　Ad Hoc网络\t（264）
8．4．2　被困者感知系统的架构及开发框架\t（265）
8．4．3　用于应急搜救的手机自组网位置信息采集协议\t（269）
8．4．4　移动终端支持Ad Hoc网络的解决方案\t（272）
8．4．5　移动终端Ad Hoc网络的组网\t（273）
8．4．6　Ad Hoc网络的测试\t（277）
8．5　应急搜救指挥决策平台\t（279）
8．5．1　应急搜救指挥决策平台的需求分析\t（279）
8．5．2　应急搜救指挥决策平台的功能设计\t（280）
8．5．3　应急搜救指挥决策的数学模型介绍\t（281）
8．5．4　应急搜救指挥决策平台的模块设计\t（282）
8．5．5　应急搜救指挥决策平台的框架搭建\t（286）
8．5．6　应急搜救指挥决策平台的演示\t（287）
8．6　灾害环境感知系统\t（292）
8．6．1　灾害环境感知系统的需求分析\t（292）
8．6．2　灾害环境感知系统中的数据库\t（292）
8．6．3　灾害环境感知系统的设计\t（294）
8．6．4　灾害环境感知系统的演示\t（298）
8．7　灾害现场数据机会移交系统\t（309）
8．7．1　数据移交协议框架的整体结构\t（309）
8．7．2　数据移交协议框架的接口简介\t（309）
8．7．3　基于移动概要的数据移交协议实现\t（311）
8．7．4　决策数据的移交\t（312）
8．7．5　灾害现场数据机会移交系统的演示\t（315）
8．8　本章小结\t（320）
本章参考文献\t（320）