本书是煤炭和油气领域应急管理信息化建设理论、技术与系统应用的系统性总结。主要介绍能源行业应急管理体系、构建应急管理信息系统的关键技术、能源行业地理信息系统基础平台、智能应急预案自动生成、能源行业应急决策与风险评估模型等关键技术，并以煤矿重特大事故应急逃生支持系统、矿山救援基地应急救援指挥平台、虚拟仿真培训演练系统，以及天然气管道运输应急响应系统等案例详细说明其应用情况。

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目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 应急管理体系 2
1.2.1 应急预案 3
1.2.2 应急管理体制 3
1.2.3 应急管理机制 5
1.2.4 应急管理法制 6
1.3 应急管理国内外研究现状 8
1.4 应急管理关键技术研究现状 11
1.4.1 应急管理平台信息化研究现状 12
1.4.2 应急预案研究现状 14
1.4.3 应急决策支持研究现状 17
参考文献 19
第2章 能源行业多维GIS 平台关键技术 26
2.1 GIS基础平台数据模型 26
2.1.1 数据模型概述 26
2.1.2 面向对象空间数据层次模型 27
2.1.3 复杂实体数据模型 28
2.1.4 时态空间数据模型 29
2.1.5 面向对象一体化数据模型 33
2.2 GIS基础平台数据存储技术 35
2.2.1 GIS数据存储技术概述 35
2.2.2 GIS基础平台数据存储技术研究 35
2.2.3 GIS基础平台数据存储方案设计 41
2.3 二维GIS平台软件架构 43
2.3.1 GIS软件技术体系发展 43
2.3.2 GIS基础平台系统架构分析 44
2.3.3 GIS基础平台软件总体架构 46
2.4 基于GIS技术的三维可视化平台设计 48
2.4.1 三维可视化平台研究对象与相关数据 49
2.4.2 三维可视化平台的技术框架 52
2.4.3 三维场景中的数据组织 53
2.5 基于WebGIS的地图协同服务 56
2.5.1 数据标准规范体系 57
2.5.2 时空数据管理 58
2.5.3 分布式协同更新 59
2.5.4 空间数据发布服务 60
参考文献 61
第3章 智能应急预案的自动生成 63
3.1 概述 63
3.1.1 智能应急预案的概念 63
3.1.2 智能应急预案的研究现状 63
3.1.3 智能应急预案的研究内容 64
3.2 应急预案本体与知识图谱构建 65
3.2.1 本体与知识图谱构建的理论基础 65
3.2.2 应急预案本体知识库构建 67
3.3 应急处置方案生成关键技术 68
3.3.1 基于规则的推理技术 69
3.3.2 基于案例的推理技术 70
3.4 智能应急预案生成方法和系统 71
3.4.1 基于规则推理的应急处置方法生成 71
3.4.2 基于案例推理的应急处置方法生成 72
3.4.3 应急预案的自动生成 79
参考文献 83
第4章 能源行业应急决策与风险评估模型 85
4.1 概述 85
4.2 安全隐患预测模型 85
4.2.1 基于传统统计学的自回归预测模型 86
4.2.2 基于机器学习的时间序列预测模型 86
4.2.3 基于深度学习的时间序列预测模型 93
4.3 计算流体动力学瓦斯模拟模型 96
4.3.1 传统计算流体动力学 96
4.3.2 格子玻尔兹曼模型 100
4.4 油气泄漏与扩散模型 108
4.4.1 油气泄漏扩散模型 108
4.4.2 蒸气云爆炸模型 111
4.5 事故应急避灾逃生模型 112
4.5.1 最短路径基础算法 112
4.5.2 带约束条件的最短路径算法 113
4.6 事故风险综合评价模型 115
4.6.1 风险指标体系与权重确定 116
4.6.2 风险综合评价模型 121
参考文献 124
第5章 煤矿重特大事故应急逃生支持系统 129
5.1 事故应急逃生系统需求分析 129
5.1.1 概论 129
5.1.2 系统整体架构设计 130
5.1.3 系统应用功能模块 132
5.2 应急智能引导关键技术 133
5.2.1 基于矿井火灾的避灾路线生成 133
5.2.2 基于PDR 的井下应急人员定位算法 142
5.2.3 基于电子地标的步行者导航 150
5.3 系统实现与应用 153
参考文献 155
第6章 矿山救援基地应急救援指挥平台 157
6.1 矿山应急救援指挥平台建设需求分析 157
6.1.1 概论 157
6.1.2 总体架构设计 158
6.1.3 业务功能 161
6.2 矿山应急救援指挥平台建设方案 165
6.2.1 应急救援“一张图”技术 165
6.2.2 应急救援分布式协同GIS 平台 170
6.2.3 智能应急救援流程技术 173
6.2.4 智能化应急预案技术 176
6.3 系统功能实现及应用 176
6.3.1 矿山应急救援资源管理系统 177
6.3.2 矿山应急值守管理系统 178
6.3.3 矿山应急救援指挥系统 180
6.3.4 矿山应急救援管理系统 180
参考文献 182
第7章 虚拟仿真培训演练系统 183
7.1 虚拟仿真培训演练系统框架设计 183
7.1.1 概论 183
7.1.2 系统框架总体设计 184
7.2 培训演练平台功能设计与实现 184
7.2.1 基础可视化功能 184
7.2.2 动态虚拟环境构建 187
7.2.3 虚拟仿真分析 188
7.2.4 多人协同培训功能 189
7.3 专业培训演练功能设计与实现 192
7.3.1 生产作业虚拟仿真培训 192
7.3.2 应急虚拟仿真演练 196
7.3.3 特种作业人员虚拟仿真培训 199
参考文献 203
第8章 天然气管道运输应急管理信息系统 204
8.1 应急响应系统建设需求分析与设计 204
8.1.1 概述 204
8.1.2 系统需求与危险源分析 205
8.1.3 气体泄漏事故的应急响应业务流程 207
8.2 应急响应管理信息系统建设 208
8.2.1 系统功能设计 208
8.2.2 系统数据库建设 211
8.2.3 气体扩散模型与应急响应系统的集成 214
8.2.4 气体扩散模型数据处理 219
8.3 应急响应管理信息系统的实现及应用 227
8.3.1 资源管理功能的应用与实现 227
8.3.2 事故动态模拟的实现与应用 231
8.3.3 指挥应急响应的实现与应用 233
8.3.4 三维可视化应急响应的实现与应用 235
参考文献 239