应急大数据种类多，关系复杂。该混合时空数据模型将应急时空大数据抽象为数据集{时间，空间，事件}，如图2.10所示。其中时间轴T为UTC时间，空间轴X为与突发事件相关的空间基础数据，存储形式为CGCS2000坐标系下的大地坐标，事件轴E是突发事件的相关数据，主要包括致灾因子、承灾体、孕灾环境、抗灾体等数据。将X及E投影到时间轴，可视为在某一时间节点上的快照片段数据，表达为该时刻发生事件涉及的空间区域以及应急数据。......
2023-06-15
应急大数据基态修正的时空快照模型
【摘要】：基态修正模型以研究区域某时刻的数据状态为基态，之后采集相对于基态的变化量，并以变化信息来修正基态以获得该区域新的数据状态。该变量主要描述突发事件中基态数据的变更，修正快照主要涉及快照时刻选择以及快照增量数据储存两方面的内容。
应急大数据的基态修正时空快照模型面向灾害全过程，在时空快照模型基础上引入基态修正，将基态修正模型存储效率高的特点和时空快照模型查询迅速的优点有机地结合在一起，实现对应急时空大数据的高效存储和快速查询。
基态修正的时空快照模型主要包含两类快照数据:某一时刻事件的所有数据，构成了事件的基态快照；之后采集相对于基态快照的变化量，形成了事件的修正快照。基态快照反映了基准时刻事件的全要素信息，修正快照反映了该时刻新的数据状态，基态快照和修正快照之和是修正时刻的全要素信息。
1.基态修正模型
基态修正模型是对序列快照模型的改进，它的特点是存储量少，易于进行变化分析。基态修正模型以研究区域某时刻的数据状态为基态，之后采集相对于基态的变化量，并以变化信息来修正基态以获得该区域新的数据状态(周辉等，2010)。它以初始数据库为基础，针对变化情况，及时发现和测定变化内容，并用反映现势状况的增量信息对初始数据库进行修正、补充和更新，使数据库现状与实际情况保持一致。
2.基态修正模型的改进——基态修正时空快照模型
基态修正时空快照模型主要包含两类数据:某一时刻事件的所有数据，构成了事件的基态快照；之后采集相对于基态快照的变化量，形成了事件的修正快照，如图2.11所示。
图2.11 基态修正时空快照模型的应急时空数据存储图
基态快照反映了基准时刻事件的全要素信息，修正快照反映了该时刻新的数据状态，基态快照和修正快照之和是修正时刻的全要素信息。如图2.12所示，T0时刻的要素信息包括图中的蓝色实体，T1时刻变化的部分是绿色实体，全要素包含蓝色和绿色实体。这些要素的变化反映了事件的发展。
(1)基态快照
基态快照描述了突发事件在某一时刻的整体数据状态，该时刻可以是突发事件发生的时刻，也可以是突发事件发生前的预警时刻。它在存储或入库后，其数据的内容是可以被不断修正的。
在突发事件中，空间基础数据(例如路网数据等)、应急专题数据中的承灾体数据、抗灾体数据等受灾害影响程度较小，不会发生大范围的变化，往往只在受致灾因子影响时，才会导致其发生变化，因此可以作为基态快照里的基态数据。突发事件中主要发生变化的是国情调查数据和应急专题数据中的致灾因子数据、孕灾环境数据和网络舆情数据等，往往受到突发事件触发随时间变化而改变，为避免数据存储冗余，只把这些数据在突发事件的初始时刻的状态作为基态快照中的一部分基态数据。
图2.12 基态修正时空快照模型示意图
不同类型灾害的基态快照中都包含空间基础数据、灾情调查数据和网络舆情数据。除此之外，每种类型的灾害事件基态快照中还包含该类型的特征基态数据。例如，重大卫生事件需要存储基态时刻受影响的人数；火灾灾害中需要存储基态时刻的火势数据等。
表2.4是基态快照的基态数据构成，其中STObj类型是各类型数据的时空数据对象，主要包括时间、空间以及属性信息。
表2.4 基态快照表(JTKZ)
续表
(2)修正快照
修正快照储存数据是各突发事件相对于基态时刻的改变量。该变量主要描述突发事件中基态数据的变更，修正快照主要涉及快照时刻选择以及快照增量数据储存两方面的内容(周辉等，2010)。
根据灾害管理周期和各类型灾害间的关系不同，对不同类型的灾害选取不同的关键时刻作为其修正快照时刻。针对传染病等突发卫生事件，快照时刻选取重点应该放在发生时应对重点事件上面；而台风等演变相对缓慢的自然灾害，快照时刻选取重点应该均衡地放在预警阶段、灾害响应以及灾后恢复重建阶段的重点事件上面。在应急救援阶段，修正快照时刻可以选取为重要救援时刻，在灾后恢复与重建阶段，修正快照时刻可以选取为灾后恢复重建的计划时间节点。
修正快照存储的内容以变化较大、变化周期短的应急数据为主。不同类型的灾害修正快照存储的内容有所差异。除了基本的空间基础数据、国情统计数据、网络舆情数据、应急专题数据中的承灾体、抗灾体的变化部分，以及基态快照中各类型事件的特征基态数据的变化部分外，不同类型的灾害事件，应该在其修正快照中着重储存该灾害事件造成影响较大的事件状态数据。如传染病事件的修正快照应着重储存承灾体数据中变化的人数、地点等。
表2.5是根据基态快照表设计的修正快照表组织构成，其中C＿STObj类是各时空数据对象的变化量。
表2.5 修正快照表(XZKZ)
续表
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2023-06-15
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