浅谈台风应急抢险仿真动画搭建祁满兴

浅谈台风应急抢险仿真动画搭建祁满兴

(广东电网公司东莞供电局广东省东莞市523000)

摘要:随着全球气候的变暖,超强台风的极端灾害性热带气旋活动更加频繁,对我国沿海地区的威胁越来越大。虽然公安、水利、卫生、城管等部门已经在其各自的领域具备较好的应急指挥和风险管理能力,但都存在着各自独立运行,缺乏资源共享的状况,迫切需要开发一套台风应急抢险仿真动画并实现互联互通,以便在台风灾害中做到预报、防台、抗台以及台风过后的灾后重建等一些列工作能够有序进行。台风应急抢险仿真动画搭建好后可以更加清晰地了解到抢险行动中的注意事项,有效地提高了抢险的成功率和保证了抢险的安全性。

关键词:灾害应急;抢修;仿真动画;模拟险情

全球突发性自然灾害日渐频繁,造成严重的生态破坏和人员伤亡,如何构建科学合理的防灾减灾体系已成为全球、国家和区域可持续发展进程中共同面临的科学难题。沿海地区因人口聚集、经济发达和气象灾害频发称为当前防灾减灾的重点区域。区域海平面的上升,叠加城市化过程中负面因素的干扰,促使沿海地区灾害环境的加速演变,承灾系统抗灾能力下降。在检测预警技术和应急响应能力仍滞后的背景下,加强灾害情景模拟将有助于沿海地区科学有效应对各类突发灾害事件。

一、灾害应急抢险仿真动画的现状分析

风暴潮灾害可能造成影响的情景模拟研究较少,动态情景模拟更是鲜有涉及,突出表现在两个方面:(1)在情景模拟中所采用模型的边界条件设定,往往缺乏科学依据,对研究区域基于一定概率水平的极端风险情景的研究明显不足;(2)情景模拟多是对灾害风险场景的模拟,而对应急预案具体如何有效执行的模拟还未涉及。因此,应充分借鉴国内外已有灾情风险情景分析工具,通过对研究区域灾害风险极端边界条件的界定,提高情景模拟的精度,并对指定的灾害风险应急预案进行情景模拟,以辅助修正预案的有效性和针对性,并提高应急预案的执行效果。

其次,在风暴潮灾害风险评估方面,主要从其致灾因子危险性、承灾体的暴露性和脆弱性以及综合风险评估开展相关工作。风暴潮灾害风险危险性研究包括对风暴潮强度和频率的数值预报以及不同重现期风暴潮潮高位的研究。由于全球候变化导致台风频率和强度的增加以及海平面的升高,进而增加了台风风暴潮的危险性。

二、台风应急抢险仿真动画的关键技术点

1.Flash动画制作

Flash是一款基于矢量绘图的优秀动画制作软件,它以流式播放技术和矢量技术为核心,可以将音效、动画、特效融合在一起,制作出高品质的动画效果。动画显示效果逼真,细节表现自然,图像简洁细腻,表现手段丰富[1]。选择Flash实现环保垃圾焚烧过程仿真,主要考虑到如下几方面的因素。

(1)矢量动画功能。Flash以矢量图形为基础,矢量图容量小,放大无失真,制作出来的动画可以无限放大,而图像质量不受损失,仍然保持原有的清晰度,不影响画面质量。因此动画文件发布后可根据需要进行局部放大、拖动平移等操作,有利于宣传展示、局部讲解。

(2)ActionScript脚本语言。ActionScript是Flash内置的脚本语言,它功能强大,具有一种面向对象的编程特点。采用以事件驱动、以关键帧、按钮和电影片断符号为对象来定义和编写动作脚本。使用简单的脚本语句编程可以实现多种交互功能,并提供了足够多的库函数和动画方式用于实现复杂的动态效果。

(3)人机交互优势。Flash软件是一个所见即所得图形化交互界面软件,实现了电脑与用户、设计者的自由沟通与交流。在传统二维动画基础上,将制作步骤进行了大量的数字化,可以通过关键帧、按钮和影片剪辑实现丰富的人机交互功能,具有更好的亲和力,更大的自由度,灵活的互动性和鲜明的时代特色。

(4)便于发布。Flash生成的动画短小精悍,数据量小,兼容性好。后缀为swf,是网络支持的动画格式,网络带宽要求低,同步性能高,传输效率高,播放不需安装特殊的软件,通用性好。同时,流式播放技术使得动画可以边播放边下载,相对avi、mpeg等格式的多媒体文件,体积又小很多,能快速地在网上播放,还能够在手机,电视等媒体上进行发布。

(5)开发及维护成本低。与传统动画制作和专业仿真软件相比,利用Flash制作动画成本低,效率高,只需要在原有的电脑上制作、运行即可。创作周期短、速度快,资源使用少,大大节约了人力,物力,财力。

2、对风险情景进行动态模拟,重现台风出现时的危险场面。

通过构建情景,主要分情景构建、情景组合和情景模拟三个环节逐步实现。基于灾害风险研究的基本理论,本文将风险情景归纳为时间情景、强度情景、空间情景三种类型,每种类型又细化为若干情景要素,通过对不同要素的交叉组合生成低风险情景(常规事件)、中风险情景(非常规事件)以及高风险情景(极端事件),并对三种典型复合情景下台风风暴潮灾害引发的增水.漫堤/溃堤.淹没即洪水演进过程进行动态模拟。

3、根据风险情景模拟所造成的影响,建立评估模型,实现动态评估。

情景模拟是最为直接的方法,让抢险人员充分认识灾害的危险性。情景模拟方法是通过GIS和多智能体、神经网络、元胞自动机等复杂系统仿真建模手段相结合,模拟人类活动干扰下灾害发展演化过程,形成对灾害风险的可视化表达,实现灾害风险的动态评估。这是当前灾害风险评估研究的热点与前沿。对多灾种承灾体的灾害综合风险进行情景模拟,直观地体现灾情的时空演变特征与区域影响。该方法基于情景模拟从不同灾害、不同承灾体、不同时空尺度等,建立不同情景下评估模型,实现灾害综合风险的动态评估。

4.台风应急抢险动画是根据实际生产过程构建的,为使其达到所见即所得的效果,需要设置逼真的场景及展示正确的应急方法。

通过对多种致灾因子的危险性情景模拟,以及对承灾体的暴露性和脆弱性分析,实现灾害综合风险评估,并根据主要受灾对象提出风险控制措施。本研究针对受灾人群的生命安全,从疏散避难角度来探讨面向极端台风风暴潮事件的人群疏散预案,包括疏散空间的配置、疏散方式的选择以及疏散路线的优化等方面。

三、台风应急抢险知识普及

1.气象台根据台风可能产生的影响,在预报时采用“消息”、“警报”和“紧急警报”三种形式向社会发布;同时,按台风可能造成的影响程度,从轻到重向社会发布蓝、黄、橙、红四色台风预警信号。公众应密切关注媒体有关台风的报道,及时采取预防措施。

2.台风来临前,应准备好手电筒、收音机、食物、饮用水及常用药品等,以备急需。

3.关好门窗,检查门窗是否坚固;取下悬挂的东西;检查电路、炉火、煤气等设施是否安全。

4.将养在室外的动植物及其他物品移至室内,特别是要将楼顶的杂物搬进来;室外易被吹动的东西要加固。

5.不要去台风经过的地区旅游,更不要在台风影响期间到海滩游泳或驾船出海。

6.不要在临时建筑、广告牌、铁塔等附近避风避雨。车辆尽量避免在强风影响区域行驶。住在低洼地区和危房中的人员要及时转移到安全住所。

7.及时清理排水管道,保持排水畅通。

8.有关部门要做好户外广告牌的加固;建筑工地要做好临时用房的加固,并整理、堆放好建筑器材和工具;园林部门要加固城区的行道树。

9.遇到危险时,请拨打当地政府的防灾电话求救。

强风有可能吹倒建筑物、高空设施,造成人员伤亡。居住在各类危旧住房、厂房、工棚的群众,在台风来临前,要及时转移到安全地带,不要在临时建筑(如围墙等)、广告牌、铁塔等附近避风避雨。车辆尽量避免在强风影响区域行驶;

10.强风会吹落高空物品,要及时搬移屋顶、窗口、阳台处的花盆、悬吊物等;在台风来临前,最好不要出门,以防被砸、被压、触电等不测;检查门窗、室外空调、保笼、太阳能热水器的安全,并及时进行加固;

11.准备手电、食物及时饮用水,检查电路,注意炉火、煤气,防范火灾;

12.在做好以上防风工作的同时,要做好防暴雨工作。

四、结束语

综上所述,台风应急抢险仿真动画搭建有利于抢险人员了解到抢险行动中的注意事项,有大大地提高了抢险的成功率和保证了抢险的安全性。台风应急抢险仿真动画搭建对抢险人身安全需知、抢险流程知识、工具使用说明、常用救援电话、急救常识等知识让抢险人员有了更深的认识。

参考文献:

[1]陈长坤,纪道溪:《基于复杂网络的台风灾害演化系统风险分析与控制研究》,灾害学,2012年第1期,第4页。

[2]曾庆田,鲁法明,刘聪,等:《基于Petri网的跨组织应急联动处置系统建模与分析》,计算机学报,2叭3年第11期,第2290一2302页。

[3]李迁,刘亚敏:《基于广义随机Petri网的工程突发事故应急处置流程建模及效能分析》,系统管理学报,2013年第3期,第162—176页。

[4]宋宇博,牟海波,蒋兆远:《基于随机Petri网的城市轨道交通应急系统安全性能分析》,中国安全科学学报,2011年第9期,第82—87页。

作者简介:

祁满兴(1984—),男,汉族,本科,助理工程师,研究方向为配电运行运维。

项目名称:

台风应急抢险仿真动画搭建项目编号:GDZC-031920160044

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