基于本體的多源異構(gòu)應(yīng)急信息融合方法研究.pdf

1、災(zāi)害應(yīng)對(duì)是一類異常復(fù)雜的決策管理過(guò)程。實(shí)施什么樣的救援行動(dòng)，怎樣實(shí)施，這些重大決策問(wèn)題都是在所收集到的各類信息的基礎(chǔ)上分析得出的。而這些信息總體上說(shuō)具有多源、異構(gòu)、不確定的特點(diǎn)，在應(yīng)急救援過(guò)程中，就是要根據(jù)具有這些特點(diǎn)的信息進(jìn)行多方面的應(yīng)急決策。因此，如何更有效的利用這些信息獲得更好的決策結(jié)果，提高救援效果，是當(dāng)前災(zāi)害應(yīng)急管理中亟待解決的主要問(wèn)題。
　　災(zāi)害應(yīng)對(duì)一般具有多階段、多主體參與的特點(diǎn)。應(yīng)急救援過(guò)程可分為多個(gè)階段，在不同階

2、段，面臨的主要任務(wù)不同，所需要的災(zāi)情信息種類、要求與處理方法也不同。災(zāi)害應(yīng)急信息的處理方法應(yīng)該根據(jù)具體的決策要求確定。基于這一思路，本文根據(jù)應(yīng)急響應(yīng)不同階段所面對(duì)的不同任務(wù)的特點(diǎn)與要求，研究多源、異構(gòu)的災(zāi)害應(yīng)急信息的融合方法。本文選擇證據(jù)組合理論和本體建模理論作為研究的理論基礎(chǔ)，并將研究的重點(diǎn)定在災(zāi)情態(tài)勢(shì)評(píng)估階段以及多主體應(yīng)對(duì)任務(wù)兩個(gè)規(guī)劃階段的多源異構(gòu)信息融合方法。
　　首先，根據(jù)災(zāi)情態(tài)勢(shì)推演所依賴數(shù)據(jù)的多源性、異構(gòu)性、不完整等特

3、征，確定信息融合的目標(biāo)是利用多源信息互補(bǔ)特性，將不精確、不完整、不一致的災(zāi)情信息轉(zhuǎn)化成對(duì)評(píng)估目標(biāo)的一致性解釋和描述，進(jìn)而獲得更加準(zhǔn)確可靠的災(zāi)情態(tài)勢(shì)信息。提出了在此階段信息融合的體系框架，并確定信息融合的三個(gè)層次和主要步驟。針對(duì)底層數(shù)據(jù)的異構(gòu)問(wèn)題，采用本體建模方法構(gòu)建應(yīng)急信息流的本體模型，在此基礎(chǔ)上，對(duì)不同來(lái)源的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行集成，構(gòu)建描述一致的災(zāi)情視圖，通過(guò)知識(shí)庫(kù)抽取評(píng)估目標(biāo)的各類特征屬性。在決策層選擇可傳遞信息度模型（TBM）作為數(shù)據(jù)融

4、合的基本方法。在該方法的基礎(chǔ)上，針對(duì)災(zāi)情信息的時(shí)效性問(wèn)題提出信度更新算法，并對(duì)存在的多目標(biāo)關(guān)聯(lián)評(píng)估問(wèn)題，提出多辨識(shí)框架融合算法，最后給出應(yīng)用示例。
　　其次，研究了應(yīng)對(duì)任務(wù)規(guī)劃的分布式、多主體聯(lián)合規(guī)劃中的異構(gòu)應(yīng)急信息處理。本文依據(jù)各主體在應(yīng)急規(guī)劃中的不同任務(wù)職責(zé)，將其劃分為三個(gè)主要的決策層次，研究各層次決策所需的信息和處理要求。在此基礎(chǔ)上，提出了多主體應(yīng)對(duì)任務(wù)規(guī)劃的體系框架與處理流程。針對(duì)規(guī)劃過(guò)程中應(yīng)急信息的異構(gòu)問(wèn)題，構(gòu)建了應(yīng)急響

5、應(yīng)方法和應(yīng)急計(jì)劃的本體表示模型，作為規(guī)劃中多主體間應(yīng)急響應(yīng)信息共享與互操作的基礎(chǔ)?；诖四Ｐ?，詳細(xì)闡述了應(yīng)急響應(yīng)方法的融合模式與過(guò)程，開(kāi)發(fā)了基于本體語(yǔ)義信息的融合算法。最后給出基于約束滿足的應(yīng)急計(jì)劃融合的實(shí)現(xiàn)算法。
　　最后，基于上述兩個(gè)階段信息融合的任務(wù)，深入研究了旨在支持以上功能得以實(shí)現(xiàn)的底層應(yīng)急信息知識(shí)庫(kù)的構(gòu)建問(wèn)題。從分析應(yīng)急信息融合處理所需的知識(shí)層次入手，研究應(yīng)急信息知識(shí)庫(kù)的體系結(jié)構(gòu)和內(nèi)容。首先將支持融合功能的應(yīng)急信息與知

6、識(shí)劃分為四個(gè)層次。在此基礎(chǔ)上，將知識(shí)庫(kù)分為三個(gè)子部分，包括應(yīng)急概本體念庫(kù)，信息融合規(guī)則庫(kù)和標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)急程序庫(kù)。應(yīng)急概念本體庫(kù)中存儲(chǔ)應(yīng)急領(lǐng)域中的基礎(chǔ)概念，在本部分構(gòu)建了應(yīng)急領(lǐng)域基本信息的本體模型，作為基礎(chǔ)層本體支持第三章內(nèi)構(gòu)建的數(shù)據(jù)流本體模型與第四章內(nèi)構(gòu)建的應(yīng)急響應(yīng)方法與計(jì)劃的本體模型，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急不同階段任務(wù)操作所需信息的一致性理解，使融合操作成為可能。信息融合規(guī)則庫(kù)中存儲(chǔ)用以支持融合實(shí)現(xiàn)的各類規(guī)則，文中主要討論了規(guī)則的表示形式，并研究了標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)