關(guān)鍵詞:自然災(zāi)害知識(shí)圖譜;模式層;數(shù)據(jù)層;基礎(chǔ)地理信息;災(zāi)害損失評(píng)估;黃河流域中圖分類(lèi)號(hào):TP39;TV882.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A doi:10.3969/j.issn.1000-1379.2025.07.015引用格式:,,,等.面向?yàn)?zāi)害損失評(píng)估的黃河流域自然災(zāi)害知識(shí)圖譜構(gòu)建[J].人民黃河,2025,47(7):91-96.
Building of Yellow River Basin Natural Disaster Knowledge Graph for Disaster Impact Assessment
WU Tingxin', YU Bo2 ,HUANG Rui1,YANG Yang', LIU Xinyi' (1.Guiyang EngineeringCorporation Limited,Power China,Guiyang 55OO81,China
2.Hydropower and Water Resources Planng amp; Design General Institute,Power China,Beijing 1OO12O,China)
Abstract:Inresposetothissuetatnaturaldisasterknowedgegaphsforsingledisastertypeshadanarowoverageofinforationakingitdifculttractowldgefromasivendcmplexifoation,issudypropodametodforlngaaturaldsasterow edgegraphforteelowiverBasinorntedtowardlossassessmentTenaturaldisasterknowldgegaphconsistedofdataesoucslay er,aknowledgeetractionlayer((includingahemaayerandadatalayer),andanapplicationserviceyer.Theschemalaerwasbuilt byusingatop-doappoach,enteredonontologicalmodelsofnaturaldisasterevents,fundamentalgograpicinforationnddisaster losassessmetu-oeeerogousdataeolted,ndingaturaldsasterventatasicgaicifoatiata anddisasterlosdata,andhedatalyerasbiltbyusingabotom-upproach,nablingkowledgeextraction,knowedgefusionand knowledgestoragefrotsedivsedatasources.eaplicatiosiuatiossotatteowedggraphsupportsfietpatioral relationshipuesdpiddentifatioofalocutdisastesealsofOajodasterevetsieYoiersinfrom181toO18revealsanincreasingfrequencyofdisastesovertie,withfloodsbingtheostcomondisastertypeAditioaly, 37instancesofoncuredsastesareidifdisapreakstoughteliatiosoftetaditioalsingledisasterowdgte and improves the efficiency of disaster loss assessment.
Keywords:naraldisasterowdgegaph;patele;datale;asicgapciotio;dasterssessnt;YelloRiv er Basin
0 引言
受全球氣候變化和人類(lèi)活動(dòng)的影響,黃河流域各類(lèi)自然災(zāi)害呈現(xiàn)發(fā)生頻次高、覆蓋范圍廣的特點(diǎn),對(duì)人民生命和財(cái)產(chǎn)安全造成極大威脅[1]。高效整合黃河流域水文、地質(zhì)與氣象等災(zāi)害相關(guān)信息,對(duì)自然災(zāi)害數(shù)據(jù)分析與防御決策具有非常重要的作用。
知識(shí)圖譜(KnowledgeGraph)的概念于2012年由谷歌首次提出,其本質(zhì)上是一種以圖結(jié)構(gòu)形式表示和組織知識(shí)的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)代表實(shí)體、概念,邊代表實(shí)體、概念的屬性或者彼此之間的語(yǔ)義關(guān)系[2-4]。知識(shí)圖譜按照應(yīng)用領(lǐng)域可劃分為通用知識(shí)圖譜與領(lǐng)域知識(shí)圖譜兩類(lèi),其中:通用知識(shí)圖譜面向通用領(lǐng)域,主要包含大量常識(shí)性知識(shí);領(lǐng)域知識(shí)圖譜又稱(chēng)為行業(yè)知識(shí)圖譜或垂直知識(shí)圖譜,是由某一特定領(lǐng)域?qū)I(yè)數(shù)據(jù)構(gòu)成的知識(shí)庫(kù)[5-7]。知識(shí)圖譜能夠有效整合多源異構(gòu)數(shù)據(jù)并揭示事物的內(nèi)在規(guī)律,其在醫(yī)療[8]、電力[9]、農(nóng)業(yè)[10]、自然災(zāi)害防御[11]等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在自然災(zāi)害領(lǐng)域,知識(shí)圖譜相關(guān)研究主要聚焦于單災(zāi)種的本體建模與知識(shí)體系構(gòu)建,如邱芹軍等[提出了面向?yàn)?zāi)害應(yīng)急響應(yīng)的地質(zhì)災(zāi)害鏈知識(shí)圖譜構(gòu)建方法,沈偉豪等[12]提出了基于多模態(tài)數(shù)據(jù)的洪澇災(zāi)害知識(shí)圖譜構(gòu)建方法,王益鵬等[13提出了顧及時(shí)空過(guò)程的臺(tái)風(fēng)災(zāi)害事件知識(shí)圖譜表示方法。黃河流域自然災(zāi)害信息來(lái)源廣泛、結(jié)構(gòu)不統(tǒng)一、時(shí)空演化機(jī)理復(fù)雜,單災(zāi)種的自然災(zāi)害知識(shí)圖譜覆蓋信息面窄,難以從海量復(fù)雜的信息中提煉知識(shí)。
針對(duì)上述問(wèn)題,筆者以黃河流域自然災(zāi)害為研究對(duì)象,圍繞自然災(zāi)害事件本體、基礎(chǔ)地理信息本體、災(zāi)害損失評(píng)估本體模型,建立模式層以及要素之間語(yǔ)義關(guān)聯(lián)關(guān)系,實(shí)現(xiàn)從多源異構(gòu)數(shù)據(jù)中進(jìn)行知識(shí)抽取、融合與存儲(chǔ),構(gòu)建面向?yàn)?zāi)害損失評(píng)估的黃河流域自然災(zāi)害知識(shí)圖譜,以期為災(zāi)害損失評(píng)估提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)手段。
1 研究區(qū)域概況
黃河流域西起巴顏喀拉山,流經(jīng)青海、四川、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、山西、河南、山東九?。▍^(qū)),東臨渤海,從西到東橫跨青藏高原、內(nèi)蒙古高原、黃土高原和黃淮海平原4個(gè)地貌單元,東西長(zhǎng)度約 1900km ,流域北抵陰山,南靠秦嶺,南北跨度約 1100km ,流域面積達(dá)79.5萬(wàn) km2 。黃河流域在我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)安全方面具有十分重要的地位,但自然災(zāi)害特別是水害瀕發(fā),給沿岸百姓造成了深重災(zāi)難。黃河流域地理跨度大、地質(zhì)條件復(fù)雜,重大自然災(zāi)害主要有上游巨型滑坡災(zāi)害、中游水土災(zāi)害和下游巨型洪災(zāi),災(zāi)害分布如圖1所示。
黃河流域上游受青藏高原持續(xù)隆升影響,地質(zhì)構(gòu)造活躍,沿河分布了大量巨型滑坡、堰塞湖、泥石流等災(zāi)害,歷史上部分滑坡曾堵塞黃河,潰決形成超大洪災(zāi)[14]。黃河中游流經(jīng)黃土高原,該地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱,導(dǎo)致水土災(zāi)害分布廣、類(lèi)型多、突發(fā)性強(qiáng),且災(zāi)害往往以鏈的形式發(fā)生,嚴(yán)重威脅人居安全與社會(huì)穩(wěn)定[15]。黃河下游流經(jīng)華北平原,其洪水災(zāi)害頻發(fā)主要受泥沙淤積、季風(fēng)氣候暴雨集中以及人類(lèi)活動(dòng)等多重因素共同作用。
2自然災(zāi)害知識(shí)圖譜整體框架
面向?yàn)?zāi)害損失評(píng)估的黃河流域自然災(zāi)害知識(shí)圖譜整體框架見(jiàn)圖2,主要分為數(shù)據(jù)資源層、知識(shí)抽取層和應(yīng)用服務(wù)層。數(shù)據(jù)資源層包括自然災(zāi)害事件數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、災(zāi)害損失數(shù)據(jù)這3類(lèi)原始數(shù)據(jù),其中:自然災(zāi)害事件數(shù)據(jù)主要包括全球地理編碼災(zāi)害數(shù)據(jù)集(GDIS)[16]、緊急災(zāi)難數(shù)據(jù)庫(kù)(EM-DAT)[17]、青藏高原數(shù)據(jù)中心提供的黃河流域洪水與地震災(zāi)害數(shù)據(jù)等;基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)主要包括行政區(qū)劃、水系等數(shù)據(jù),采用全國(guó)地理信息資源目錄服務(wù)系統(tǒng)發(fā)布的部分公眾版基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù):災(zāi)害損失數(shù)據(jù)主要包括各年份水旱災(zāi)害公報(bào)、各省份統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)(涵蓋經(jīng)濟(jì)損失、人員傷亡、附屬設(shè)施破壞等詳細(xì)信息)以及黃河水文網(wǎng)提供的黃河水資源公報(bào)、泥沙公報(bào)與水土保持公報(bào)等。知識(shí)抽取層主要對(duì)實(shí)體概念模式進(jìn)行定義和數(shù)據(jù)抽取,從而為應(yīng)用服務(wù)層提供專(zhuān)業(yè)的知識(shí)支撐。應(yīng)用服務(wù)層對(duì)外提供基于時(shí)空關(guān)系的知識(shí)檢索、并發(fā)災(zāi)害識(shí)別與影響評(píng)估應(yīng)用,
3圖譜知識(shí)抽取層構(gòu)建流程與方法
3.1 構(gòu)建流程
自然災(zāi)害知識(shí)圖譜知識(shí)抽取層構(gòu)建分為模式層構(gòu)建與數(shù)據(jù)層構(gòu)建,具體流程如圖3所示。模式層構(gòu)建以流域自然災(zāi)害損失評(píng)估為出發(fā)點(diǎn),自頂向下定義圖譜相關(guān)實(shí)體及其屬性、語(yǔ)義關(guān)系和約束規(guī)則等,構(gòu)建面向?yàn)?zāi)害損失評(píng)估的本體庫(kù)。數(shù)據(jù)層構(gòu)建基于海量多源異構(gòu)的災(zāi)害數(shù)據(jù),自底向上識(shí)別抽取本體庫(kù)中定義的實(shí)體、屬性及其之間的關(guān)系,通過(guò)知識(shí)融合進(jìn)行數(shù)據(jù)消歧,利用PostgreSQL與Neo4j數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行存儲(chǔ)和管理。
3.2 模式層構(gòu)建
各災(zāi)種災(zāi)害損失數(shù)據(jù)作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的重要組成部分,通常是以各級(jí)行政區(qū)為單位的匯總數(shù)據(jù)[18]?;谠撎攸c(diǎn),模式層分為自然災(zāi)害事件本體模型、基礎(chǔ)地理信息本體模型與災(zāi)害損失評(píng)估本體模型,其中基礎(chǔ)地理信息本體模型中的行政區(qū)劃實(shí)體是另外兩者的關(guān)鍵紐帶。模式層組成如圖4所示。
自然災(zāi)害事件本體模型基于《自然災(zāi)害分類(lèi)與代碼》(GB/T28921—2012)以及GDIS與EM-DAT的分類(lèi)體系構(gòu)建而成,其主要分為水文、地質(zhì)、氣象三類(lèi)主災(zāi)害,每一類(lèi)又劃分為不同子災(zāi)害,子災(zāi)害必須具備時(shí)間、地點(diǎn)(地名)等屬性,災(zāi)害類(lèi)型具體見(jiàn)表1。把災(zāi)害事件劃分為重大災(zāi)害事件與一般災(zāi)害事件,重大災(zāi)害事件須滿(mǎn)足以下3個(gè)條件中的任意1個(gè)[19]:有10人及以上人口因?yàn)?zāi)死亡,有100人及以上人口受到災(zāi)害影響,當(dāng)?shù)卣槍?duì)災(zāi)害事件宣布了緊急狀態(tài)或請(qǐng)求國(guó)際援助。
基礎(chǔ)地理信息本體模型以全國(guó)地理信息資源目錄服務(wù)系統(tǒng)發(fā)布的部分公眾版基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)為主,涵蓋行政區(qū)劃、水系(面、線(xiàn)、點(diǎn))水系附屬設(shè)施(面、線(xiàn)、點(diǎn))以及地貌與土質(zhì)(面)等關(guān)鍵要素,構(gòu)建了一個(gè)多層次的地理空間框架,部分基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。其中行政區(qū)劃實(shí)體依據(jù)《中華人民共和國(guó)行政區(qū)劃代碼》(GB/T2260—2007),采用分級(jí)編碼體系,實(shí)現(xiàn)了省、市、縣、鄉(xiāng)(鎮(zhèn))四級(jí)行政單元的空間拓?fù)潢P(guān)系表達(dá)與屬性關(guān)聯(lián),為災(zāi)害數(shù)據(jù)的集成、共享與智能分析提供了標(biāo)準(zhǔn)化的語(yǔ)義框架支撐。
災(zāi)害損失評(píng)估本體模型通常分為直接災(zāi)害損失與間接災(zāi)害損失兩部分。直接災(zāi)害損失通過(guò)行政區(qū)劃關(guān)聯(lián)的多維度數(shù)據(jù)(如人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失、房屋損毀等)可以直接量化,從而得到較為明確的災(zāi)害損失結(jié)果。但這些直接損失數(shù)據(jù)僅反映了部分災(zāi)害影響,各種自然災(zāi)害在造成直接損失的同時(shí),也會(huì)造成巨大的間接災(zāi)害損失[19-20]。間接災(zāi)害損失通常具有滯后性、復(fù)雜性和廣泛性,難以通過(guò)傳統(tǒng)的直接災(zāi)害損失評(píng)估方法全面捕捉和量化,本研究通過(guò)為實(shí)體添加時(shí)間區(qū)間(hasTime)與空間多邊形(hasLocation)屬性,實(shí)現(xiàn)災(zāi)害影響的時(shí)空約束推理。例如,當(dāng)某區(qū)域發(fā)生持續(xù)干旱(DroughtEvent,時(shí)間范圍為2023年6—9月),系統(tǒng)自動(dòng)檢索該時(shí)段內(nèi)空間重疊的農(nóng)業(yè)實(shí)體(Farm),并沿農(nóng)業(yè)災(zāi)害事件(cropFailure) $$ 糧食價(jià)格變動(dòng)(food-PriceRise) $$ 社會(huì)穩(wěn)定性(socialUnrest)路徑推導(dǎo)社會(huì)穩(wěn)定性風(fēng)險(xiǎn)。
在構(gòu)建面向?yàn)?zāi)害損失評(píng)估的黃河流域自然災(zāi)害知識(shí)圖譜過(guò)程中,各類(lèi)實(shí)體之間基于其定義和內(nèi)在機(jī)理,存在復(fù)雜的語(yǔ)義關(guān)系,主要包括以下3類(lèi):1)層次關(guān)系,用于表達(dá)實(shí)體之間的從屬或包含關(guān)系,如災(zāi)害類(lèi)型、行政區(qū)劃的層級(jí)結(jié)構(gòu)等;2)關(guān)聯(lián)關(guān)系,用于表達(dá)不同實(shí)體之間的相互聯(lián)系,如災(zāi)害事件與行政區(qū)劃相互關(guān)聯(lián)、不同災(zāi)害事件之間相互關(guān)聯(lián);3)空間關(guān)系,大部分實(shí)體都具備空間信息,本文主要考慮了GIS空間關(guān)系九交模型的方向關(guān)系與拓?fù)潢P(guān)系[21]
3.3 數(shù)據(jù)層構(gòu)建
數(shù)據(jù)層構(gòu)建涵蓋從結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化到非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的知識(shí)抽取、知識(shí)融合與知識(shí)存儲(chǔ)的全過(guò)程,具體如圖5所示。
在知識(shí)抽取階段,各類(lèi)數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換為“實(shí)體-關(guān)系-實(shí)體”的三元組形式。對(duì)于結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)(主要是二維表結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)),每一行代表一個(gè)獨(dú)立的實(shí)體,通過(guò)為其分配唯一標(biāo)識(shí)符(ID),并基于字段間的邏輯關(guān)系構(gòu)建相應(yīng)的實(shí)體及關(guān)聯(lián)關(guān)系。半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)(主要是XML、JSON等格式的樹(shù)狀層次結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù))通過(guò)基于DOM樹(shù)的XML解析器和JsonPath進(jìn)行結(jié)構(gòu)化解析,然后基于解析后的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)構(gòu)建實(shí)體及關(guān)系。非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)(主要是統(tǒng)計(jì)年鑒等PDF文件)的知識(shí)獲取是本圖譜構(gòu)建過(guò)程中的關(guān)鍵,具體如圖6所示。首先,利用光學(xué)字符識(shí)別(OCR)方法識(shí)別各類(lèi)統(tǒng)計(jì)年鑒、水資源公報(bào)的文本內(nèi)容;其次,通過(guò)jieba庫(kù)進(jìn)行分詞與詞性標(biāo)注;再次,采用雙向長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò)(BiLSTM)與條件隨機(jī)場(chǎng)(CRF)的組合模型(BiLSTM-CRF)進(jìn)行命名實(shí)體識(shí)別與關(guān)系抽取,其中BiLSTM能夠有效捕獲長(zhǎng)距離上下文依賴(lài)關(guān)系,CRF層對(duì)標(biāo)簽序列間的約束關(guān)系進(jìn)行建模,能夠確保輸出的標(biāo)簽序列滿(mǎn)足語(yǔ)法結(jié)構(gòu)約束;最后,基于實(shí)體類(lèi)型與句法分析將抽取的實(shí)體和關(guān)系轉(zhuǎn)化為“頭實(shí)體-關(guān)系-尾實(shí)體”的三元組結(jié)構(gòu)。
知識(shí)融合旨在消除異構(gòu)數(shù)據(jù)源之間的差異,實(shí)現(xiàn)信息的一致性整合。本研究采用實(shí)體對(duì)齊和屬性對(duì)齊兩種策略來(lái)達(dá)成這一目標(biāo)。實(shí)體對(duì)齊過(guò)程中,對(duì)實(shí)體間的相似度進(jìn)行計(jì)算,當(dāng)相似度超過(guò)預(yù)設(shè)閾值時(shí),將多個(gè)實(shí)體合并為單一實(shí)體。屬性對(duì)齊依賴(lài)定義明確的屬性映射規(guī)則,確保來(lái)自不同數(shù)據(jù)源的屬性能夠統(tǒng)一到一致的屬性名下。
完成上述步驟后,將所有實(shí)體的空間信息存儲(chǔ)于PostgreSQL數(shù)據(jù)庫(kù)并建立空間索引,屬性信息存入Neo4j數(shù)據(jù)庫(kù)形成實(shí)體節(jié)點(diǎn)。每個(gè)對(duì)象在2個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中共享唯一ID,建立PostgreSQL空間表與 Neo4j節(jié)點(diǎn)間的雙向映射機(jī)制?;赑ostgreSQL數(shù)據(jù)庫(kù)的PostGIS插件提供豐富的空間函數(shù)和操作符(如ST_In-tersects、ST_Buffer),實(shí)現(xiàn)不同對(duì)象之間的空間關(guān)系提取,同時(shí)利用Neo4j數(shù)據(jù)庫(kù)的Cypher查詢(xún)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)多維語(yǔ)義關(guān)系的動(dòng)態(tài)推理與知識(shí)發(fā)現(xiàn),最終構(gòu)建一個(gè)既具備強(qiáng)大空間分析能力又擁有豐富語(yǔ)義關(guān)聯(lián)的綜合性自然災(zāi)害知識(shí)圖譜。
4自然災(zāi)害知識(shí)圖譜具體應(yīng)用
傳統(tǒng)的知識(shí)圖譜通常側(cè)重于表達(dá)語(yǔ)義關(guān)系,而忽略了對(duì)象之間的時(shí)空屬性特征。本研究將實(shí)體空間信息存儲(chǔ)在支持空間索引與空間分析運(yùn)算的PostgreSQL數(shù)據(jù)庫(kù)中,結(jié)合相關(guān)算法與函數(shù),半自動(dòng)化地構(gòu)建了實(shí)體之間的時(shí)空關(guān)系并導(dǎo)人Neo4j數(shù)據(jù)庫(kù),從而支持時(shí)空關(guān)系的知識(shí)檢索。通過(guò)對(duì)災(zāi)害事件實(shí)體時(shí)間與空間屬性的設(shè)置,可快速識(shí)別區(qū)域并發(fā)災(zāi)害,同時(shí)基于行政區(qū)劃關(guān)聯(lián)的災(zāi)害影響數(shù)據(jù),可支持高效獲取災(zāi)害損失評(píng)估結(jié)果。
4.1 基于時(shí)空關(guān)系的知識(shí)檢索
把黃河上游(河源至內(nèi)蒙古河口鎮(zhèn))、中游(河口鎮(zhèn)至河南省桃花峪)和下游(桃花峪至入??冢22]分別作為單獨(dú)的實(shí)體導(dǎo)人知識(shí)圖譜,通過(guò)PostgreSQL的ST_Contains空間分析函數(shù),建立黃河流域上、中、下游分區(qū)與1981—2018年重大災(zāi)害事件(包括洪水、風(fēng)暴和地震等)的時(shí)空包含關(guān)系,實(shí)現(xiàn)災(zāi)害數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化語(yǔ)義建模,并導(dǎo)人Neo4j數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行存儲(chǔ)。1981—2018年黃河流域上、中、下游分區(qū)重大災(zāi)害事件數(shù)據(jù)具體如圖7所示。該知識(shí)圖譜采用PostgreSQL與Neo4j數(shù)據(jù)庫(kù)的雙重存儲(chǔ)架構(gòu),既保留空間拓?fù)潢P(guān)系又支持語(yǔ)義推理,可有效突破傳統(tǒng)GIS系統(tǒng)在跨時(shí)空維度關(guān)聯(lián)分析中的局限。根據(jù)圖譜關(guān)系統(tǒng)計(jì)可得,黃河流域1981—2018年共發(fā)生了160次重大災(zāi)害事件,災(zāi)害類(lèi)型主要是洪水(80次)風(fēng)暴(31次)和地震(19次),黃河上游區(qū)域共發(fā)生災(zāi)害64次,中游區(qū)域共發(fā)生災(zāi)害96次,下游區(qū)域未發(fā)生重大災(zāi)害,洪水是各分區(qū)最為頻繁的災(zāi)害類(lèi)型,且每個(gè)區(qū)域的災(zāi)害事件發(fā)生次數(shù)都呈增加趨勢(shì),具體如圖8所示。
4.2并發(fā)災(zāi)害識(shí)別與影響評(píng)估
并發(fā)災(zāi)害是指多種災(zāi)害在時(shí)間與空間上相互重疊的現(xiàn)象,與孤立災(zāi)害相比,其影響更為顯著[23]。由于2種災(zāi)害事件發(fā)生的空間與時(shí)間不可能完全相同,因此本研究通過(guò)在災(zāi)害之間設(shè)置不同的時(shí)間與空間容忍度進(jìn)行匹配。具體而言,設(shè)定重大災(zāi)害事件空間影響范圍是?。▍^(qū))級(jí),一般災(zāi)害事件空間影響范圍是市縣級(jí)。如果是洪水、暴雨等突發(fā)性事件,其災(zāi)害持續(xù)時(shí)間設(shè)定為15d,重大災(zāi)害時(shí)間設(shè)定為1a(GDIS、EM-DAT等數(shù)據(jù)集災(zāi)害事件的時(shí)間粒度是1a);如果是干旱等持續(xù)性事件,其時(shí)間設(shè)定為3個(gè)月。將所有災(zāi)害事件根據(jù)?。▍^(qū))市縣不同層級(jí)地理單元進(jìn)行分組,如果在同一區(qū)域同一時(shí)間段識(shí)別到2種及以上災(zāi)害,則認(rèn)為發(fā)生了并發(fā)災(zāi)害。1992—2019年共識(shí)別到并發(fā)災(zāi)害37次,具體如圖9所示。2017年黃河流域4個(gè)?。▍^(qū))發(fā)生了并發(fā)災(zāi)害,其中:陜西省發(fā)生10次,山西省發(fā)生4次,甘肅省發(fā)生3次,寧夏回族自治區(qū)發(fā)生2次。
5 結(jié)束語(yǔ)
本文描述了面向?yàn)?zāi)害損失評(píng)估的黃河流域自然災(zāi)害知識(shí)圖譜構(gòu)建及應(yīng)用過(guò)程。在模式層定義了自然災(zāi)害事件本體模型、基礎(chǔ)地理信息本體模型與災(zāi)害損失評(píng)估本體模型,在多源異構(gòu)的自然災(zāi)害事件數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)與災(zāi)害損失數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,通過(guò)實(shí)體與關(guān)系識(shí)別、知識(shí)融合、知識(shí)存儲(chǔ)構(gòu)建黃河流域自然災(zāi)害知識(shí)圖譜,同時(shí)通過(guò)PostgreSQL與Neo4j數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行存儲(chǔ)和管理,支持基于時(shí)空關(guān)系的知識(shí)檢索和并發(fā)災(zāi)害識(shí)別與影響評(píng)估。
基于黃河流域自然災(zāi)害知識(shí)圖譜,通過(guò)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合與時(shí)空關(guān)系建模,可提升災(zāi)害損失評(píng)估的效率,同時(shí)突破傳統(tǒng)單災(zāi)種知識(shí)體系的局限,將黃河流域海量復(fù)雜的自然災(zāi)害信息提煉成知識(shí),對(duì)于促進(jìn)自然災(zāi)害領(lǐng)域數(shù)據(jù)的充分利用與快速分析,提升黃河流域自然災(zāi)害防御決策能力具有一定的理論與應(yīng)用價(jià)值。但隨著各類(lèi)傳感器與遙感等新技術(shù)的快速發(fā)展與應(yīng)用,如何高效存儲(chǔ)與管理海量數(shù)據(jù),以及如何無(wú)縫接入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流,已成為亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。在后續(xù)研究中,需要繼續(xù)完善知識(shí)圖譜模式層本體模型,擴(kuò)充數(shù)據(jù)來(lái)源,從而提高知識(shí)圖譜的完整度。
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【責(zé)任編輯 栗銘】