【摘要】：火災是當今世界上嚴重威脅人類生存和發(fā)展的常發(fā)性災害之一,是一種世界性的公害,具有發(fā)生頻率高、時空跨度大、造成的損失與危害嚴重等特點。隨著數(shù)據(jù)收集與數(shù)據(jù)存儲技術的快速發(fā)展,有關部門已積累海量的火災數(shù)據(jù),為研究火災發(fā)生的規(guī)律,提供了數(shù)據(jù)基礎；同時數(shù)據(jù)挖掘技術理論與方法的出現(xiàn),為探索和分析新的數(shù)據(jù)類型以及用新的方法分析舊的數(shù)據(jù)類型提供了有效的解決方法。因此數(shù)據(jù)挖掘技術或空間數(shù)據(jù)挖掘技術為火災數(shù)據(jù)的分析提供了新的研究視角與思路。以數(shù)據(jù)挖掘的研究視角來對火災數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)挖掘,在國內外學術研究和實踐探索中都缺乏必要的、系統(tǒng)性的關注與研究。 本文基于這一背景,旨在將數(shù)據(jù)挖掘特別是空間數(shù)據(jù)挖掘理論與技術引入火災分析中,結合相應數(shù)據(jù)挖掘的數(shù)據(jù)分析方法和事故分析理論,并引入新的原理與方法,針對目前火災歷史數(shù)據(jù),從數(shù)據(jù)挖掘的視角,以宏觀研究與微觀研究相結合的總體研究路線,挖掘出隱藏在數(shù)據(jù)背后的有價值的潛在知識,用于指導火災的預防、控制以及為火災風險管理、消防管理模式、消防資源配置等提供決策基礎。 目前,現(xiàn)有的火災數(shù)據(jù)形式主要是火災統(tǒng)計數(shù)據(jù)和火災案例數(shù)據(jù),本文將分別針對這兩類數(shù)據(jù)采取不同的原理與方法進行數(shù)據(jù)分析,以期挖掘出隱含在數(shù)據(jù)背后可以指導火災預防與控制的有價值的知識。本文的研究主要沿著五個方向展開：(1)火災空間分布及其原因分析；(2)火災評價與預測；(3)火災的空間數(shù)據(jù)分析及應用；(4)火災點的空間點模式分析及應用；(5)空間關聯(lián)規(guī)則分析及應用。 本文的主要研究內容如下： 一、針對現(xiàn)有火災分析研究中存在的問題,突破以往以建筑物使用類型或建筑物個體為研究客體的局限,提出了火災研究的數(shù)據(jù)挖掘視角,系統(tǒng)性地將數(shù)據(jù)挖掘的理論與方法引入火災的分析研究中。 二、運用區(qū)位熵研究方法,根據(jù)相應的區(qū)位熵對區(qū)域的火災危險性、易損性、防災能力以及風險性進行判定,并探索其空間分布及類型,同時對火災區(qū)位熵差異性進行了分析。 三、提出火災重心理論與分析模型,分析省域尺度下火災發(fā)生次數(shù)、火災直接經(jīng)濟損失的空間分布重心及其變化趨勢；并利用支持向量機預測模型,對火災發(fā)生次數(shù)、火災直接經(jīng)濟損失重心進行了預測,并驗證了模型的有效性、合理性。 四、定義了四種火災集中分布指數(shù),用以度量火災集中分布情況；并分析我國2000-2010年期間,火災四種集中指數(shù)總體趨勢及其原因分析。 五、應用洛倫茲曲線和基尼系數(shù)的理論與方法,分析我國火災分布的均衡性(或差異性)。而對火災分布總體差異主要來源,采用錫爾系數(shù)及其一階段分解方法,揭示組間差異和組內差異各自的變動方向和變動幅度以及各自在總體差異中的重要性及其影響。 六、系統(tǒng)地研究了空間自相關空間分析理論,并將其引入到火災的空間自相關性研究中,應用全局空間自相關、局部空間自相關、散點圖等分析方法,分析我國省域尺度下,火災發(fā)生率空間整體分布狀況,檢驗是否存在空間聚集特性,找出聚集現(xiàn)象的具體聚集位置,分析熱點地區(qū)是否有移動現(xiàn)象。 七、應用空間點模式分析中的最鄰近距離與標準差橢圓分析方法,描述火災點分布的集中趨勢或離散趨勢,判定火災點分布是否聚集分布。挖掘出不同類型火災在不同時段的空間形態(tài)變化的規(guī)律。 八、提出了基于灰色理論與線性組合的預測模型,應用到全國火災發(fā)生率、直接損失率的預測中,并驗證了模型的有效性、合理性�；诨疑碚摬⒖紤]價格指數(shù)的影響,對全國火災形勢進行綜合評價。 九、系統(tǒng)性地研究了關聯(lián)規(guī)則中的Apriori算法,并將其應用于火災案例的數(shù)據(jù)挖掘,分析得出火災發(fā)生的主要區(qū)域及其相關因素,并對此提出相應的對策。 本文針對目前火災研究中存在的薄弱環(huán)節(jié),在數(shù)據(jù)挖掘的研究視角下,運用多學科交叉理論對火災進行了研究,建立了多種火災數(shù)據(jù)分析模型,構建了火災的數(shù)據(jù)挖掘的框架,有較高的學術研究價值和推廣應用前景。
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【學位授予單位】：中南大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：X928.7

【參考文獻】

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本文編號：2260878