长江三角洲自然灾害数据库建设与风险评估
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2.5 自然灾害数据库建设的主要技术

随着数据库技术的不断升级以及因特网的加速发展,许多新技术被引入到自然灾害数据库的开发和应用中。纵观时下国内外各种自然灾害数据库,在其建设过程中,主要的技术手段有下列几种。

1.分布式架构技术

所谓分布式架构就是指数据和程序可以不位于一个服务器上,而是分散到多个服务器,以网络上分散分布的数据及受其影响的数据库操作为研究对象的一种理论计算模型。分布式架构有利于任务在整个计算机系统上进行分配与优化,克服了传统集中式数据库会导致中心主机资源紧张与响应瓶颈的缺陷,解决了数据异构、数据共享、运算复杂等问题。

很明显,传统的集中管理模式已经不能适应当前自然灾害数据库的要求,必须进一步发展和应用基于分布式架构的新一代自然灾害数据库。随着自然灾害数据管理的全球化以及数据来源、类型、结构的多样化,只有依靠分布式架构技术才能实现自然灾害数据共享和数据处理的分工合作。比如一场自然灾害可能影响多个地区,但每个地区的社会经济等基础数据都分布在各自的管理机构,要对这些数据进行采集、加工、入库、查询、分析等操作就必须采用分布式架构,让这些工作都在各自的服务器上完成,并建立自然灾害数据库综合管理系统,以便协调和汇总各方进展。这样既可以减轻中心数据库的负担,又可以提高自然灾害数据传输与使用的效率。

2.Web技术

基于Web技术的特性,自然灾害数据库也开始向网络化发展,许多自然灾害数据库都从单机版升级成了网络版。这样一来,每个用户都可以自由上传自己手里的自然灾害数据,也可以下载他人的自然灾害数据,营造了良好的全球共享环境。同时,各类用户成了一个庞大的数据源,改变了过去自然灾害数据获取渠道狭窄的状况,不再仅仅从政府部门、历史统计资料和研究机构搜集数据。

当然,开放式的技术也会带来一定的问题。例如,用户上传的自然灾害数据,其可靠性和准确度需要验证;数据格式不规范,可能与自然灾害数据库产生冲突;多源数据内容复杂,存在时空重叠现象,造成数据冗余等等。不过随着自然灾害数据标准化的进程,用户分级管理的规范化,上述种种问题必将得到解决,自然灾害数据库在网络化时代也会变得更加便捷和高效。

3.数据仓储技术

数据仓储技术是对数据进行收集、比较以及其他智能化处理(Mike L, 2000)。这一技术使许多机构大量积累的历史自然灾害数据得到了更有效的应用,同时使自然灾害数据库的管理者或用户可以快速而准确地从中提炼、整理出有用的自然灾害数据。基于数据仓储技术,自然灾害数据库在特征上也必须做出相应的调整。在数据组织方式上,将面向主题,以便完整、统一地刻画各项数据及数据间的联系。在数据集成上,将对每一主题对应的原本分散的源数据进行综合。在数据应用上,一般不涉及数据修改或更新。

4.数据挖掘技术

数据挖掘技术是从大量的数据中发现隐藏其后的规律或数据间的关系,它通常采用机器自动识别的方式,不需要人工具体干预(Sunil S,1999)。数据挖掘技术使得智能化知识挖掘和各种类型的大容量数据库资源的广泛应用成为可能,这是常规的检索程序和联机分析系统所不能实现的,同时也和传统的数据分析有很大区别。采用数据挖掘技术,可以为自然灾害数据库的决策分析提供智能的、自动化的辅助手段。

5.空间信息技术

空间信息技术,往往又称为地理空间信息技术。从技术层面上看,它是遥感、地理信息系统、全球卫星定位系统与通信技术、网络技术的综合集成,将空间对地观测信息的获取、处理、分析、应用结为一体的信息技术体系。从目标层面看,整个空间信息技术的主要目标是研究并支持社会可持续发展,同时为经济发展提供决策依据。

灾害研究一直是空间信息技术非常重要的应用领域。对自然灾害数据库而言,空间信息技术为自然灾害数据的采集、筛选、加工、存储、可视化提供了可靠的技术支持。其中,遥感技术是当前自然灾害数据获取和更新的一个非常重要的手段和工具,它克服了传统调查手段高投入、长周期、低效率的缺点,具有宏观、快速、动态、综合的优势。利用遥感技术的这些优势,结合地理信息系统、全球定位系统,大大加快了自然灾害数据库的建设。