6、3D地理空间缓冲框架：事件建模与应用

3D地理空间缓冲框架：事件建模与应用

1. 引言

传统的模型存在计算复杂度高、启动时间长且信息可能不全的问题。因此，我们的目标是构建一个基于拓扑信息和高级地理空间信息（如植被类型、人类基础设施）的模型，围绕事件源创建缓冲区，主要用于支持规划和决策，而非详细的工程结果分析。

2. 建模原则

• 地理空间对象与事件定义
  • 假设由GIS工具提供合适的多边形网格3D表示，地理空间对象包括基础设施、建筑物、地面属性、植被等，构成集合O。
  • 定义事件集合S，如火灾、爆炸、洪水、化学有毒液体泄漏等。事件源有三种类型：点源（如火灾、爆炸）、线源（如管道泄漏）、多边形源（如洪水）。
• 阻力参数
  每个地理空间对象oi分配一个阻力参数ρij，描述其对事件j的抵抗能力：
  [
  \rho_{ij} =
  \begin{cases}
  0, & \text{如果} o_i \text{对事件} j \text{无抵抗力} \
  1, & \text{如果} o_i \text{对事件} j \text{有抵抗力}
  \end{cases}
  ]
• 时空离散化
  基于对象分类，采用时空离散化方法。每个时间步分析待覆盖区域的一小部分，缓冲区扩展大小基于该区域的平均或整体属性。这要求模型能高效扫描2D或3D多边形中的不同阻力对象。

3.