Технология построения экспертных геоинформационных систем поддержки принятия решений по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава 1. Проблема автоматизированной поддержки

предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций

1.1. Особенности управления в условиях риска ЧС

1.1.1. Объективные тенденции повышения риска

чрезвычайных ситуаций

1.1.2. Проблемы защиты от чрезвычайных ситуаций

1.1.3. Задачи автоматизированной поддержки управления иАИУСРСЧС

1.1.4. Проблемы построения территориальных подсистем

1.1.5. Проблемы решения функциональных задач

1.1.6. Требования к системам и технологиям

1.1.7. Формальная постановка проблемы автоматизированной поддержки предупреждения и ликвидации ЧС

1.2. Проблема формирования новых подходов в автоматизации

задач предупреждения и ликвидации ЧС

1.2.1. Анализ существующих разработок и проблема комплексности

1.2.2. Общие тенденции развития компьютерных технологий

1.2.3. Интеллектуализация программных систем

1.2.4. Проблема интеграции технологий геоинформационных

и экспертных систем

1.2.5. Проблема построения интегрированных систем для решения функциональных задач в территориальных АИУС РСЧС

1.3. Задачи диссертационной работы

Выводы к главе



Глава 2. Концептуально-методические основы построения экспертных геоинформационных систем предупреждения и ликвидации ЧС

2Д. Интеллектуальные системы и их применение

2.1.1. Понятие интеллектуальной системы

2.1.2. Экспертные системы и инженерия знаний

2.1.3. Нейронные сети и нейроэкспертные системы

2.1.4. Применение интеллектуальных технологий в задачах предупреждения и ликвидации ЧС

2.2. Геоинформационные системы и их применение

2.2.1. Понятие геоинформационной системы

2.2.2. Модели данных для представления картографической и семантической информации

2.2.3. Информационно-графическое моделирование

2.2.4. Применение ГИС-технологий в задачах предупреждения и ликвидации ЧС

2.3. Построение экспертных геоинформационных систем

как интегрированных систем поддержки принятия решений

2.3.1. Процесс принятия решений и концепция автоматизированной поддержки

2.3.2. Автоматизация процесса принятия решений

и компьютерные технологии

2.3.3. Понятие экспертной геоинформационной системы

и принципы построения

2.3.4. Развитие функциональных возможностей ГИС и ЭС в интегрированной системе

2.4. Методические концепции построения ЭГИС ЧС

2.4.1. Сценарный подход к решению задач по

предупреждению и ликвидации ЧС

2.4.2. Применение сценарного подхода для формирования решений

2.3.3. Критерии выбора решений



2.3.4.	Ситуационный подход к формированию решений

Выводы к главе

Глава 3. Модели знаний для построения

и применения ЭГИС ЧС

3.1. Особенности представления и применения знаний	в ЭГИС

3.1.1. Модели знаний и реализация ситуационного

сценарного подхода

3.1.2. Модели знаний и информационнографическое моделирование

3.1.3. Требования к модели знаний в ЭГИС ЧС

3.2. Базовые модели знаний для ЭГИС

3.2.1. Продукционная модель

3.2.2. Фреймовые конструкции

3.2.3. Представление и применение нечетких знаний

3.2.4. Представление и применение ннадежных знаний

3.3. Гибридная модель знаний для экспертной

геоинформационной системы

3.3.1. Объектно-ориентированная продукционно-фреймовая модель знаний с процедурными расширениями

3.3.2. Основные формы символьных конструкций ЛПЗ

и их интерпретация

3.3.3. Стратегии логического вывода

3.4. Вспомогательные формы представления знаний

3.4.1. Представление продукций в конечных предикатах

3.4.2. Использование секционированных троичных

матриц дизъюнктов

Выводы к главе



Представлены практические результаты по разработке информационноэкспертной системы «ГидроПрогноз». В системе реализованы базовые гидрологические расчеты, выполняется моделирование гидрографов стока, разработаны основные информационные подсистемы, выполняется картографическая визуализация, построение тематических карт, в том числе районирование бассейна реки по критериям загрязнения воды, экономического ущерба. Апробирование системы выполняется с информационным наполнением для реки Ка-чи. Система разработана на уровне исследовательского прототипа и вводится в опытную эксплуатацию в заинтересованных организациях.

В главе 8 представляются также результаты построения нечеткой модели для задачи прогнозирования текущей пожарной опасности лесов. Задача решена в точечной постановке для условий заданной метеостанции. Результаты показали целесообразность применения методов нечеткой логики для информационно-графического моделирования. Целью является построение оперативных карт пожарной опасности среднего масштаба. Система построена на уровне демонстрационного прототипа.

Ожидаемые изменения климата могут вызвать глобальные катастрофические явления, в число которых могут войти и существенные трансформации всего растительного покрова Сибири. В главе 8 представлены результаты исследований, выполненных с применением нейроэкспертных систем по решению задач прогнозирования глобальных катастрофических явлений.

Представлены результаты работ по систематизации и использованию климатической информации и созданию ГИС «История климата Сибири» (рис.8). Показано использование информационно-графического моделирования как инструмента исследования исторических закономерностей климата и приложения результатов для решения задач прогнозирования чрезвычайных ситуаций. Выявление экстремальных погодных ситуаций в определенные сроки вегетационного периода важно для решения задач прогноза лесных пожаров, анализа пожароопасных ситуаций в прошлом, критических состояний для эпизоотий и эпифитотий.

В заключении перечислены полученные результаты, обоснована перспектива их применения и развития, сформулированы выводы по диссертационной работе.