论文总字数：71500字

摘 要

本论文研发了基于GIS 的交通系统地震应急决策辅助支持系统，利用该系统可以对交通系统地震破坏和损失进行评定，对地震危险性进行评估，借助ArcGIS平台强大的空间数据分析与处理能力，对应急物资的调配及救援路线的选择进行优化，进而为交通系统地震应急响应提供辅助决策支持，实现震后应急交通调配决策的科学化。

本论文对交通系统地震应急决策辅助支持系统的基本原理、设计准则、结构和功能进行了详细地分析和界定，系统包括五个主要功能模块：基本功能模块、震害显示模块、空间信息查询模块、评估损失模块和路径选择模块，最后给出了基于ArcGIS Engine的系统功能部分代码以及系统操作界面。

关键词: 交通系统 地震应急 生命线地震工程 ArcGIS C#

The design of Earthquake Emergency Decision Auxiliary Support System on Traffic System Based On GIS

Abstract

This paper develops an Earthquake Emergency Decision Auxiliary Support System on Traffic System based on GIS, which can be used to assess damage and loss result from earthquake ,then gives an assessment on earthquake risk with powerful ArcGIS platform on space data analysis and processing capacity, optimizing provision routes visually by ArcGIS, providing emergency auxiliary decision support for traffic system earthquake, realizing earthquake emergency traffic deployment decision scientifically.

This paper introduces the principle,design guidelines,detailed analysis,structure and function of the Earthquake Emergency Decision Auxiliary Support System on Traffic System spacifically.The system consists of five main modules: earthquake damage to basic module, display module, spatial query module information, assessing the damage modules and routing modules.Part of the code and system interface based on ArcGIS Engineis given in the end.

Key words: traffic system; Earthquake emergency response; Lifeline earthquake engineering; ArcGIS;C#

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

目 录 III

第一章 绪 论 1

1.1选题的背景与研究意义 1

1.1.1选题背景 1

1.1.2 研究的目的和意义 2

1.2 研究现状 2

1.2.1 国外研究发展方向 2

1.2.2 国内研究发展状况 3

1.2.3 ArcGIS简介 3

1.3 技术路线 5

第二章 基本功能模块 7

2.1 加载地图文件 7

2.1.1 加载Shape文件 7

2.1.2 加载Mxd格式文件 9

2.1.3 加载Shape文档与Mxd文档的代码封装 10

2.2 地图浏览功能 14

2.3 其他基本功能 16

第三章 震害显示模块 17

3.1 设定地震法 17

3.2 地震烈度衰减关系 18

3.2.1 圆形地震烈度的衰减公式 18

3.2.2 椭圆形地震烈度衰减公式 18

3.3 勾画地震影响场方法 19

3.3.1 勾画地震影响场的实现 19

3.3.2 勾画简单地震烈度图 20

第四章 空间数据查询模块 23

4.1 Cursor与Featurecursor对象简介 23

4.2 约束条件的设置 24

第五章 损失评估模块 26

5.1 路段损失评估 26

5.1.1 路段破坏 26

5.1.2 震害等级的划分标准 27

5.1.3 震后道路可能通行能力评估模型 28

5.2 桥梁破坏损失评估 29

5.2.1 桥梁破坏 29

5.2.2 桥梁震害等级的划分 29

5.2.3 震后桥梁可能通行能力评估模型 30

第六章 路径选择模块 32

6.1 正常情况下的交通量研究 32

6.2 震后交通量研究 33

6.2.1 交通的发生与吸引 33

6.2.2 震后交通分布预测 33

6.3 ArcGIS中的网络分析 34

6.3.1 网络分析在震害预报领域的应用 35

6.3.2 网络数据集 35

6.3.3 网络分析中调用的类 36

第七章 系统界面设计 40

7.1 主界面设计 40

7.2 地震影响的快速生成 42

7.2.1 地震影响区域以及等烈度线 42

7.2.2 地震后受灾人数查询 47

7.3 损失评估模块的架构 51

7.3.1 道路查询 51

7.3.1 单个道路损失 52

7.4 交通应急中最短路径架构 57

7.5 代码地图 63

第八章 结论与展望 64

8.1 本论文过程总结 64

8.2 还需进一步研究的工作 64

参考文献 65

致 谢 67

绪 论

灾害性地震发生后，如果能及时的找出震害伤亡区域分布和交通系统破坏状况，将对救援效率有极大提高。现有的一些地震应急决策系统大多能实现等烈度线的生成、路桥单元的损失评估、救援物资的最佳分配、救援路线的优化、服务点选址等功能，这对实现震后的高效率救援有重要意义。震后救援的主要包括下面几个方面：挖掘、医疗、消防、生活物资、交通、通信、安置等。例如：关于医疗模块，应根据预测的人员伤亡情况大致的派遣医疗救援人员；关于生活物资供应模块，应预估各处震害程度，为物资的调配多少提供决策支持；关于交通路网容量和通行能力分析模块，应根据路桥单元的通行能力损失程度，找出物资调配的最佳路径。

1.1选题的背景与研究意义

1.1.1选题背景

2010年10月份，海地遭遇了里氏7级地震，首都太子港大量房屋大量倒塌。由于太子港交通严重受阻、医疗机构坍塌、通讯中断，救援进程受到了很大影响。虽然太子港机场开放，但通往市内的要道遭堵塞，在物资进城难和救援组织少的双重压力下，救援进度遭到很大影响，延误了宝贵的救援时间。海地地震最终导致八万多人死亡。这是国际上由于交通线路破坏导致救援困难的较极端例子。

中国是个多地震国家，包括北上广等一线城市和大量二线城市，我国大部分城市位于设防烈度Ⅶ度区内。更为揪心的是我国强震灾害近年来频率有所提升，例如：近年来伤亡最大的2008年四川汶川县的8.0级地震；2011云南盈江的5.8级地震；一年后云贵交界处5.7级地震；2013年发生了两场大地震，分别是新疆自治区昌吉市5.6级地震和四川雅安7.0级地震。最近的一次较大地震是2014年8月的云南省昭通市鲁甸县6.5级地震，这次导致公路多处受损、多处中断，加上阴雨天气的影响，给抗震救灾和车辆通行带来很大障碍。最近的一些文献研究表明，中国大陆 上个世纪开始的第五地震活跃期尚未完全结束，未来发生破坏性地震的可能性还是比较大。

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