[發(fā)明專利]一種火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖的繪制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011077194.7
• 申請(qǐng)日: 2020-10-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112308292B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 饒紅霞;許明慧;徐雍;魯仁全;陶杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06F30/27;G06F16/29;G06V10/82;G06V10/774;G06N3/08;G06Q10/06;G06T11/20
• 代理公司: 廣東廣信君達(dá)律師事務(wù)所 44329
• 代理人: 張生梅

本發(fā)明公開(kāi)了一種火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖的繪制方法，包括以下步驟：選擇繪制火災(zāi)等級(jí)分布圖的城市，收集該城市中歷史火點(diǎn)發(fā)生地的火災(zāi)影響因素?cái)?shù)據(jù)、火災(zāi)情況數(shù)據(jù)以建立火災(zāi)信息分布情況數(shù)據(jù)集；對(duì)所述城市內(nèi)區(qū)域中的各類地形地貌進(jìn)行標(biāo)記和提取，得到網(wǎng)格數(shù)據(jù)；利用數(shù)據(jù)清洗與特征提取方法對(duì)火災(zāi)信息分布情況數(shù)據(jù)集進(jìn)行預(yù)處理；將預(yù)處理后的火災(zāi)信息分布情況數(shù)據(jù)集，采用機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行訓(xùn)練，得到多個(gè)預(yù)測(cè)模型；利用這些預(yù)測(cè)模型對(duì)所述網(wǎng)格數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到每個(gè)網(wǎng)格所對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)值；確定各預(yù)測(cè)值權(quán)重，計(jì)算出最終風(fēng)險(xiǎn)值，進(jìn)行歸一化處理和等級(jí)劃分；基于所述網(wǎng)格數(shù)據(jù)以及劃分后的等級(jí)，繪制火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及火災(zāi)防控管理領(lǐng)域，具體涉及一種火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖的繪制方法。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和城市化進(jìn)程的快速推進(jìn)，現(xiàn)代社會(huì)的火災(zāi)情況愈加復(fù)雜，加上基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的相對(duì)滯后，火災(zāi)事故頻發(fā)，火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)不斷增加，對(duì)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)越來(lái)越嚴(yán)重的影響。因此為了預(yù)防和減少火災(zāi)事故發(fā)生，并為消防部門和城市建設(shè)及管理部門在防災(zāi)減災(zāi)措施方面提供參考，對(duì)地區(qū)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估顯得十分必要。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決區(qū)域火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)的空缺與不足，本發(fā)明的目的是提供一種火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖的繪制方法，通過(guò)預(yù)測(cè)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分布情況，提前采取對(duì)應(yīng)的預(yù)防措施，為防災(zāi)減災(zāi)提供數(shù)據(jù)支持與參考。

為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖的繪制方法，包括以下步驟：

選擇繪制火災(zāi)等級(jí)分布圖的城市，收集該城市中歷史火點(diǎn)發(fā)生地以及其他區(qū)域的火災(zāi)影響因素?cái)?shù)據(jù)、歷史火點(diǎn)發(fā)生地的火災(zāi)情況數(shù)據(jù)以建立火災(zāi)信息分布情況數(shù)據(jù)集；所述火災(zāi)影響因素?cái)?shù)據(jù)包括環(huán)境信息、危險(xiǎn)源和氣象信息；所述歷史火點(diǎn)發(fā)生地的火災(zāi)情況數(shù)據(jù)包括火災(zāi)面積大小、財(cái)產(chǎn)損失以及人員傷亡情況；

對(duì)所述城市內(nèi)區(qū)域中的各類地形地貌進(jìn)行標(biāo)記和提取，得到網(wǎng)格數(shù)據(jù)，網(wǎng)格數(shù)據(jù)形式為每一經(jīng)緯度坐標(biāo)對(duì)應(yīng)一個(gè)地形；

利用數(shù)據(jù)清洗與特征提取方法對(duì)火災(zāi)信息分布情況數(shù)據(jù)集進(jìn)行預(yù)處理；

將預(yù)處理后的火災(zāi)信息分布情況數(shù)據(jù)集中，歷史火點(diǎn)發(fā)生地的即環(huán)境信息、危險(xiǎn)源、氣象信息作為自變量，分別將火災(zāi)面積大小、財(cái)產(chǎn)損失、人員傷亡情況作為因變量，采用機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行訓(xùn)練，得到火災(zāi)面積大小預(yù)測(cè)模型、財(cái)產(chǎn)損失預(yù)測(cè)模型以及人員傷亡情況預(yù)測(cè)模型；利用這些預(yù)測(cè)模型對(duì)所述網(wǎng)格數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到每個(gè)網(wǎng)格所對(duì)應(yīng)的火災(zāi)面積大小、財(cái)產(chǎn)損失以及人員傷亡情況預(yù)測(cè)值；

對(duì)所獲得的火災(zāi)面積大小、財(cái)產(chǎn)損失、人員傷亡情況預(yù)測(cè)值，確定各預(yù)測(cè)值權(quán)重，計(jì)算出最終風(fēng)險(xiǎn)值，進(jìn)行歸一化處理和等級(jí)劃分；

基于所述網(wǎng)格數(shù)據(jù)以及劃分后的等級(jí)，繪制火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖。

進(jìn)一步地，所述環(huán)境信息具體包括地形地貌、人口密度、建筑物密度；危險(xiǎn)源具體包括易燃易爆品、加油站、化工廠和電力設(shè)施；氣象信息具體包括溫度、濕度、風(fēng)速大小、降雨量；為確保準(zhǔn)確度，網(wǎng)格應(yīng)盡可能小，使每一網(wǎng)格內(nèi)僅包含一類地形地貌；所有網(wǎng)格劃分以及經(jīng)緯度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換按照一致性原則進(jìn)行處理。

進(jìn)一步地，所述對(duì)所述城市內(nèi)區(qū)域中的各類地形地貌進(jìn)行標(biāo)記和提取，得到網(wǎng)格數(shù)據(jù)，包括：

獲取城市的瓦片地圖，進(jìn)行圖片標(biāo)記，獲取訓(xùn)練集；使用標(biāo)注工具對(duì)部分瓦片圖進(jìn)行標(biāo)記，標(biāo)記種類為居住地、森林、樹(shù)林、河流、海洋、農(nóng)田、湖泊，公路，每一個(gè)標(biāo)記的圖片對(duì)應(yīng)一個(gè).xml文件，對(duì)獲得的xml文件進(jìn)行批量解析進(jìn)而獲得訓(xùn)練模型所需要的訓(xùn)練集；

下載開(kāi)源的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)框架Darknet53，對(duì)其進(jìn)行編譯，修改參數(shù)文件后，加入訓(xùn)練集并設(shè)置訓(xùn)練權(quán)重，保存訓(xùn)練好的模型；

利用訓(xùn)練好的模型對(duì)所有瓦片圖進(jìn)行標(biāo)記和信息提取。