災(zāi)害給人類及人類賴以生存的環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞。

災(zāi)害管理是一個持續(xù)的過程，需要及時、準(zhǔn)確的多源空間數(shù)據(jù)支撐，

其目標(biāo)是避免或減少災(zāi)害的影響。



隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進步及地球科學(xué)理論的發(fā)展，“第三次空間革命”

興起，其主要特征是賦予人們依據(jù)個人空間認(rèn)知

定義和描述周圍空間的能力。

由此，人們對于災(zāi)害的距離感以及自身的災(zāi)害響應(yīng)能力也發(fā)生了變化，

由傳統(tǒng)的各地政府部門牽頭，

組織內(nèi)部人員或者災(zāi)害應(yīng)急體系內(nèi)的人員參與實施的管理模式逐漸過渡為允許普通大眾通過一定手段直接參與到災(zāi)害管理各階段中的模式。

其中自發(fā)地理信息(volunteered geographic information, VGI)作為一種彌補傳統(tǒng)測繪和遙感不足的地理信息獲取新方法，被廣泛應(yīng)用于災(zāi)害管理中。

　　VGI的概念由M.F. Goodchild于2007年首次提出，

是融合Web 2.0、寬帶網(wǎng)絡(luò)、空間參考、GPS、地理標(biāo)簽、圖形顯示等關(guān)鍵技術(shù)，

由大量非專業(yè)用戶通過在線協(xié)作的方式創(chuàng)建、編輯、管理和維護的地理信息以及與其相關(guān)的概念、模式、方法和技術(shù)的總稱[4]。

近年來，VGI憑借其更新速度快、數(shù)據(jù)獲取成本低、系統(tǒng)操作簡便以及貢獻本地數(shù)據(jù)質(zhì)量較高等優(yōu)勢，

在不同類型的災(zāi)害管理中體現(xiàn)了重要的價值。



例如，汶川地震(2008)發(fā)生后，在短短5 min內(nèi)，第一次討論就發(fā)表在天涯論壇上，

隨后迅速吸引大量用戶共享所認(rèn)知的災(zāi)害情況，甚至有部分群眾自發(fā)組織參與到救援工作中。

MH370客機失聯(lián)(2014)期間，美國衛(wèi)星地圖公司Digital Globe旗下的眾包平臺Tomnod啟動了尋找MH370的項目，

其派出的兩顆衛(wèi)星在客機疑似失事地點拍攝了大量高清衛(wèi)星圖像，并公布給全世界的志愿者，

企圖從這些數(shù)量龐大的圖像中尋找失聯(lián)客機可能留下的蹤影;

當(dāng)時全球約有300萬名志愿者響應(yīng)，數(shù)千條有價值的信息被標(biāo)注出來。

此外，基于Open Street Map的VGI在海地地震(2010)中的應(yīng)用及VGI在森林火災(zāi)、颶風(fēng)、洪水等多類型災(zāi)害管理中的應(yīng)用也越來越受到關(guān)注。

　　相比較而言，我國對VGI的研究無論從深度還是廣度上都處于初步探索階段。

厘清災(zāi)害管理的相關(guān)概念、VGI應(yīng)用于災(zāi)害管理中的重要地位及當(dāng)前研究和應(yīng)用中一些突出的問題和挑戰(zhàn)很有必要。

其中，針對VGI數(shù)據(jù)質(zhì)量問題這一研究熱點，本文結(jié)合我國實際需求，提出了三種提高VGI數(shù)據(jù)質(zhì)量的方法，

并將VGI模式引入地震災(zāi)害領(lǐng)域，闡述了VGI在地震災(zāi)情信息管理中的管理方式、數(shù)據(jù)融合模式、數(shù)據(jù)發(fā)布模式等關(guān)鍵技術(shù)和方法，

是提高我國地震救災(zāi)領(lǐng)域的信息化保障水平的有益嘗試。

　　災(zāi)害管理是一個周期性過程，包括減輕生態(tài)環(huán)境及人類群體脆弱性、災(zāi)前的防備工作、災(zāi)時的響應(yīng)和救援以及災(zāi)后的恢復(fù)重建。

災(zāi)害管理的各個階段，都需要及時而準(zhǔn)確的信息支撐。

其中災(zāi)害管理的減災(zāi)和防備階段是長期的過程，所需的信息被認(rèn)為是在災(zāi)害管理周期的一次迭代中靜態(tài)的數(shù)據(jù)，

包括被識別的致災(zāi)因子、生態(tài)環(huán)境和人類群體的脆弱性參數(shù)，

如土地利用、財產(chǎn)以及醫(yī)院分布等，需要進行長期、持續(xù)的關(guān)注和追蹤。

而災(zāi)害管理的響應(yīng)及恢復(fù)階段，短期內(nèi)需要獲取大量有價值的、具有高度動態(tài)特征的信息用于救災(zāi)應(yīng)急，

例如災(zāi)害的強度和范圍，以及由此產(chǎn)生的影響和響應(yīng)活動的狀態(tài)信息，如基礎(chǔ)設(shè)施、生命線工程的破壞和次生災(zāi)害的發(fā)生等。

這些信息需要進行持續(xù)監(jiān)測和實時更新。

　　幾十年來，不同的原位傳感器已被應(yīng)用于降雨、水位、地面振動等多種致災(zāi)因子參數(shù)的監(jiān)測中。

信息和通訊技術(shù)的進步，使得這些傳感器得到的數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r地在線獲取和表達;

但這些傳感器大多高度專業(yè)化且位置固定，一般只能測量一個或幾個參數(shù)，且監(jiān)測結(jié)果的優(yōu)劣往往依賴于其分布位置的規(guī)劃，而不具備靈活性。

遙感是地球監(jiān)測的另一個重要數(shù)據(jù)來源。

隨著衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展，高分辨率數(shù)據(jù)產(chǎn)品以及各種類型的主動和被動遙感系統(tǒng)逐漸普及，

遙感在災(zāi)害管理的各個環(huán)節(jié)發(fā)揮了越來越重要的作用，如監(jiān)測洪水淹沒的范圍和森林火災(zāi)等。

　　盡管原位監(jiān)測和遙感技術(shù)發(fā)展迅速，但仍有一些現(xiàn)象不能被充分監(jiān)測，

且這些原位傳感器(如水壓力表等)可能會因為嚴(yán)重的洪水過程而損壞，光學(xué)遙感系統(tǒng)等可能由于云霧阻擋或者數(shù)據(jù)采集和處理的時間延遲而失去效力。

這些不足可以由VGI來彌補，即許多不同類型的重要數(shù)據(jù)信息可以由公眾自發(fā)提供。

M.F. Goodchild提出，民眾就是自發(fā)傳感器，不斷監(jiān)測著他們的周邊環(huán)境并獲取信息。

與各種物理傳感器相比，人類通過自己的感官能夠得到更多不同的參數(shù)。

而且，他們可以自由行動，并擁有本地認(rèn)知，能夠更準(zhǔn)確地判讀周邊的情況，

從而補充地理框架數(shù)據(jù)的不足，提供豐富的細節(jié)并實時更新，以更好地把握災(zāi)害管理中的一些復(fù)雜特性。

　　總結(jié)目前VGI在災(zāi)害管理領(lǐng)域的研究和應(yīng)用，其主要優(yōu)點體現(xiàn)在五個方面。

一是規(guī)模大。由于用戶就是公眾，災(zāi)害發(fā)生時期內(nèi)，海量的信息將被標(biāo)識共享出來。

二是反饋及時，災(zāi)害發(fā)生的短時間內(nèi)，數(shù)量可觀的志愿者自發(fā)共享災(zāi)害相關(guān)信息，并不斷地更新、擴充和修正，信息能夠及時為決策者服務(wù)。

三是內(nèi)容豐富。由志愿者提供的海量多源信息基本可以滿足災(zāi)害應(yīng)急所需的各類信息需求，甚至?xí)�挖掘出更多的價值信息。

四是數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。隨著用戶群體專業(yè)知識的不斷增加，惡意信息和錯誤信息將逐漸被修正或過濾，從而趨于準(zhǔn)確。

五是動態(tài)化。即信息可以反復(fù)更新利用，并能夠完整地被儲存下來，具有鮮明的時間特性。

因此，VGI作為災(zāi)害管理中信息的補充是有益的嘗試。

二者的有效結(jié)合是目前地理信息科學(xué)和災(zāi)害管理領(lǐng)域的研究熱點之一。

　　綜上所述，面向VGI的災(zāi)害管理體系建設(shè)具有巨大的應(yīng)用潛力，且正在快速發(fā)展和完善中。

本文介紹了災(zāi)害管理的概念以及VGI應(yīng)用于災(zāi)害管理中所面臨的機遇和挑戰(zhàn)。

結(jié)合我國當(dāng)前災(zāi)害管理需求，本文給出了一些提高VGI數(shù)據(jù)質(zhì)量的方法，并開發(fā)了面向VGI 的地震災(zāi)情信息管理Web應(yīng)用系統(tǒng)。

與傳統(tǒng)的地震災(zāi)情信息獲取方法相比，地震災(zāi)情信息管理Web應(yīng)用系統(tǒng)具有信息豐富、及時反饋、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確等優(yōu)點。

但由于這一新興的地理信息采集觀念在理論和技術(shù)上均不夠成熟，

有必要開展更加廣泛而深入的研究，以有效地整合到災(zāi)害管理的各個環(huán)節(jié)，最終服務(wù)于提高災(zāi)害管理水平的目標(biāo)。