本发明涉及空间数据分析，具体为一种基于空间数据分析的核应急计划区域划分方法及系统。
背景技术：
1、随着全球核电站数量的增加和能源需求的不断提升，核能作为一种高效、清洁的能源，得到了广泛应用。然而，核事故的发生不仅会造成严重的环境污染，还会对公众健康和社会稳定带来巨大威胁。因此，如何在核事故发生时迅速、有效地实施应急响应，最大程度地减少核辐射对人员和环境的影响，成为各国政府和核电站运营机构亟需解决的问题。
2、现有的核应急响应系统主要依赖于预先制定的应急预案和指挥调度系统。这些系统通常根据历史数据和经验进行设计，在实际应用中存在一些不足。首先，现有应急预案往往缺乏针对性和实时性，无法充分考虑核事故发生时复杂多变的环境因素。其次，传统的应急响应系统大多基于静态数据，未能充分利用现代空间数据分析技术，无法及时、准确地评估和预测事故影响范围和程度。此外，现有系统在资源配置和疏散路径规划方面也存在局限，难以在突发情况下快速做出最优决策。因此，开发一种基于空间数据分析的核应急计划区域划分方法，以提高核应急响应的科学性和有效性，具有重要的现实意义。
技术实现思路
1、鉴于上述存在的问题，提出了本发明。
2、因此，本发明解决的技术问题是：传统的应急响应系统大多依赖静态数据，无法及时、准确地评估和预测事故的影响范围和程度。本发明采用现代空间数据分析技术，通过积分计算、归一化复杂度评分和指数影响因子等方法，全面分析各类动态空间数据，实现了对事故影响的精准评估和预测，弥补了静态数据分析的局限。传统应急响应方法往往难以综合考虑多个影响因素，导致应急决策片面。本发明通过全面采集和分析地形数据、土地利用数据、人口分布数据、交通网络数据和基础设施数据，综合评估各类风险因子，确保应急决策的科学性和全面性，提高了应急响应的精准度和有效性。
3、1为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于空间数据分析的核应急计划区域划分方法，包括：采集核电站地理空间数据，进行预处理。
4、分析预处理后的空间数据，识别影响核应急响应的关键因素。
5、根据所述关键因素进行区域重要性识别与划分。
6、评估每个关键区域风险，制定应急响应计划。
7、2作为本发明所述的基于空间数据分析的核应急计划区域划分方法的一种优选方案，其中：所述采集核电站地理空间数据，进行预处理包括，采集地形数据、土地利用数据、人口分布数据、交通网络数据、基础设施数据。
8、数据预处理包括数据清洗，去除数据中的噪音，使用前后数据的平均值填补缺失值。
9、3作为本发明所述的基于空间数据分析的核应急计划区域划分方法的一种优选方案，其中：所述分析预处理后的空间数据，识别影响核应急响应的关键因素包括，通过积分计算特定区域内人口密度的影响因子，地理位置和人口密度的积分影响因子表示为：
10、
11、其中，i1表示地理位置和人口密度的积分影响因子，ρ(x,y)表示位置(x,y)的人口密度，d(x,y)表示位置(x,y)与核电站的距离，λ表示衰减因子的尺度参数，a表示积分区域。
12、土地利用类型归一化复杂度表示为：
13、
14、其中，i2表示土地利用类型的归一化复杂度评分，li表示第i类土地利用的面积，ti表示第i类土地利用的复杂度系数，居住区为1，工业区为2，农田为3，森林为4，草地为5，水体为6，n表示土地利用类型的数量。
15、通过交通流量、道路容量和通行速度计算交通网络影响因子，表示为：
16、
17、其中，i3表示交通网络的指数影响因子，vk表示第k条道路的交通流量，ck表示第k条道路的道路容量，cmax表示所有道路中最大道路容量，sk表示第k条道路的通行速度，m表示道路数量。
18、总关键因素评分表示为：
19、
20、其中，k表示关键因素评分。
21、4作为本发明所述的基于空间数据分析的核应急计划区域划分方法的一种优选方案，其中：所述根据所述关键因素进行区域重要性识别与划分包括，将核电站周边区域根据核电站影响范围大小，按相同面积进行划分，形成多个相等面积的子区域。
22、对每个子区域计算关键因素评分，评分值越高，表示该区域在核应急响应中的重要性越大，将k＞0.7的区域视为关键区域。
23、5作为本发明所述的基于空间数据分析的核应急计划区域划分方法的一种优选方案，其中：所述评估每个关键区域风险包括，对关键区域进行多方面风险因子计算，包括人口密度风险因子、土地利用风险因子、交通网络风险因子、基础设施风险因子，综合各风险因子的计算结果，计算综合风险评分。
24、6作为本发明所述的基于空间数据分析的核应急计划区域划分方法的一种优选方案，其中：所述人口密度风险因子计算公式表示为：
25、
26、其中，rpopadj表示人口密度风险因子，ρ(x,y)表示位置(x,y)的人口密度，α表示衰减系数，表示距离对风险的影响。d(x,y)表示位置(x,y)与核电站的距离，a表示积分区域。
27、svi表示社会脆弱性指数修正，表示为：
28、
29、其中，svii表示第i个关键区域的社会脆弱性指数，ei表示第i个关键区域的经济状况指数，emax表示所有关键区域中经济状况指数的最大值，mi表示第i个关键区域的医疗条件指数，mmax表示所有关键区域中医疗条件指数的最大值，ai表示第i个关键区域的居民年龄结构指数，amax表示所有关键区域中居民年龄结构指数的最大值。
30、人口密度风险因子最终计算公式表示为：
31、
32、其中，rpopadj为人口密度风险因子，n表示关键区域数量。
33、土地利用风险因子计算公式表示为：
34、
35、其中，rland表示土地利用风险因子，li表示第i类土地利用的面积，ci表示第i类土地利用的复杂度系数，ti表示第i类土地利用的风险类型系数，n表示土地利用类型的数量。
36、交通网络风险因子初始计算公式表示为：
37、
38、其中，rtraffic表示初始交通网络风险因子，vk表示第k条道路的交通流量，ck表示第k条道路的道路容量，cmax表示所有道路中最大道路容量，sk表示第k条道路的通行速度，m表示道路数量。
39、引入一个交通拥堵指数修正，表示为：
40、
41、其中，tcij表示第j个子区域的交通拥堵指数，vj表示第j个子区域的交通流量，cj表示第j个子区域的道路容量，tj表示第j个子区域的实际行驶时间，tfree表示无拥堵时的理想行驶时间。
42、交通网络风险因子最终计算公式表示为：
43、
44、其中，rtraffic_adj表示交通网络风险因子。
45、基础设施风险因子计算公式表示为：
46、
47、其中，rinfra表示基础设施风险因子，ip表示第p个基础设施的重要性系数，ep表示第p个基础设施的容量，dp表示第p个基础设施与核电站的距离，q表示基础设施数量。
48、综合风险评估计算公式表示为：
49、
50、其中，rtotal表示综合风险评分。
51、7作为本发明所述的基于空间数据分析的核应急计划区域划分方法的一种优选方案，其中：所述制定应急响应计划包括，根据rtotal的值划分风险区域，rtotal计算结果值域在0～2之间，当rtotal>1.5时，为高风险区域。当0.75<rtotal≤1.5时，为中度风险区域。当rtotal≤0.75时，为低风险区域。
52、高风险区域应急响应计划为优先配置充足的应急资源，包括救援队伍、医疗设备、疏散车辆和物资储备，制定详细的疏散路线和计划，确保无关人员能够迅速、安全地撤离。设置多个疏散集合点，并安排专门的交通工具进行疏散。
53、中风险区域应急响应计划为分配适量的应急资源，确保在需要时能够快速调用。重点关注医疗设施的准备和交通工具的调配。制定初步的疏散计划，并在核应急事件发生时根据实际情况进行调整，设置疏散集合点，并安排应急交通工具。
54、低风险区域应急响应计划为保持适当的应急资源储备，确保在突发事件中能够提供基本的应急支持。资源储备包括基本的医疗物资和少量的应急交通工具。制定简单的疏散预案，确保在核应急事件发生时能够有序撤离。设置主要的疏散集合点。
55、8一种基于空间数据分析的核应急计划区域划分系统，其特征在于：包括，
56、预处理模块，采集核电站地理空间数据，进行预处理。
57、分析数据模块，分析预处理后的空间数据，识别影响核应急响应的关键因素。
58、划分区域模块，根据所述关键因素进行区域重要性识别与划分。
59、评估风险模块，评估每个关键区域风险，制定应急响应计划。
60、一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的方法的步骤。
61、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的方法的步骤。
62、本发明的有益效果：计算特定区域内人口密度的影响因子、土地利用类型的归一化复杂度评分和交通网络的指数影响因子，实现了对每个子区域重要性的精确评估。对每个关键区域计算综合风险评分，并根据综合风险评分制定应急响应计划。通过这种系统化的风险评估和应急响应计划制定过程，确保了核应急响应的科学性和有效性，提高了应急管理的精准度和效率。
1.一种基于空间数据分析的核应急计划区域划分方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于空间数据分析的核应急计划区域划分方法，其特征在于：所述采集核电站地理空间数据，进行预处理包括，采集地形数据、土地利用数据、人口分布数据、交通网络数据、基础设施数据；
3.如权利要求2所述的基于空间数据分析的核应急计划区域划分方法，其特征在于：所述分析预处理后的空间数据，识别影响核应急响应的关键因素包括，通过积分计算特定区域内人口密度的影响因子，地理位置和人口密度的积分影响因子表示为：
4.如权利要求3所述的基于空间数据分析的核应急计划区域划分方法，其特征在于：所述根据所述关键因素进行区域重要性识别与划分包括，将核电站周边区域根据核电站影响范围大小，按相同面积进行划分，形成多个相等面积的子区域；
5.如权利要求4所述的基于空间数据分析的核应急计划区域划分方法，其特征在于：所述评估每个关键区域风险包括，对关键区域进行多方面风险因子计算，包括人口密度风险因子、土地利用风险因子、交通网络风险因子、基础设施风险因子，综合各风险因子的计算结果，计算综合风险评分。
6.如权利要求5所述的基于空间数据分析的核应急计划区域划分方法，其特征在于：所述人口密度风险因子计算公式表示为：
7.如权利要求6所述的基于空间数据分析的核应急计划区域划分方法，其特征在于：所述制定应急响应计划包括，根据rtotal的值划分风险区域，rtotal计算结果值域在0～2之间，当rtotal>1.5时，为高风险区域；当0.75<rtotal≤1.5时，为中度风险区域；当rtotal≤0.75时，为低风险区域；
8.一种采用如权利要求1-7任一所述方法的一种基于空间数据分析的核应急计划区域划分系统，其特征在于：
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
