基于地理信息技术的国防动员潜力数据预处理研究

发表时间:2020/11/20   来源:《科学与技术》2020年7月20期   作者:李国明1,2 李亮1 应国伟1 何鑫1
[导读] 国防动员是取得应急、应战成功的重要保障。

        李国明1,2 李亮1 应国伟1 何鑫1
        1自然资源部第六地形测量队,四川 成都 610500
        2电子科技大学资源与环境学院,四川 成都 611731
        
        摘要:国防动员是取得应急、应战成功的重要保障。本文针对当前国防动员潜力数据存在重复、交叉、缺乏空间位置信息的问题,研究基于GIS技术开展潜力数据清洗、地址与经纬度匹配等数据预处理研究。结果表明:GIS技术可有效开展国防动员潜力数据的预处理,为潜力数据的规范化提供技术支撑。
        关键词:潜力数据、数据清洗、规范化、空间信息
0、引言
        国防动员是团结社会全部力量、赢得现代信息化战争的重要过程,是实现强大军队梦想的基本保障。国防动员潜力数据是国防动员的基础,数据的可用程度是实现有效国防动员的前提。地理信息技术凭借其特有优势,将对象的空间位置与属性信息相结合,并储存在关系数据库中,能够实现对海量数据的快速查询和管理。同时,地理信息技术能建立要素之间的拓扑关系模型,获取要素的空间关系,便于进行空间分析、模拟及预测。由此可见,将地理信息技术应用于国防动员领域,开展潜力数据的处理,对提高潜力数据的可用性具有积极作用。
1、国防动员潜力数据概述
1.1国防动员潜力概念
        国防动员的潜力是一个国家实现自我防卫手段的客观基础,包括人力、财力、物力甚至精神力量,是国家为了维护自身的主权、安全以及领土完整,在经过动员后可转化为国防动员实力的一切内在和外在的资源,动员能力的大小取决于国家的政治、经济、文化、教育、科技、人口和自然资源等各方面,是综合国力的象征。
        国防动员潜力数据是国防动员能力静态表现的重要指标之一,是国防动员信息化建设的重要组成部分,是国家应对战争、恐怖袭击、自然灾害等重大紧急情况做出科学决策的重要基础,同样也是社会和国家在社会发展和国民经济中,政治、经济、科技、卫生、文化以及自然资源等领域经过动员能够用于并参与国防的人力、财力、物力及其他一切潜在力量的数据信息标准。
1.2 国防动员潜力数据分类
        1.按规模分类
        全面和部分动员。
        2.按方式分类
        秘密动员和公众动员。秘密动员是在不公开任何信息或部分信息秘密进行动员;公众动员是在政府发布动员命令后由国家或地区宣布的动员。
        3.按战争的进程分类
        早期动员和持续动员。根据战争进程的不同,早期动员意味着在战争开始前和之后短时间内由有关部门共同领导开启的动员。持续动员是在战争早期动员后的一段时间内持续进行的动员。
        4.按要素和功能分类
        这是国防动员潜力数据最主要且最常用的分类方式,根据目前的分类标准,根据各地方关注重点不同,一般分为八类。
        (1)区域概况:区域的基本信息,包括经济、政治、军事、人口、教育、医疗等基本情况;
        (2)人民武装:人员、装备、训练基地等信息;
        (3)经济动员:自然资源的分布、储量信息、财政、科技、国内外贸易等;
        (4)交通战备:道路、铁路、水路、航空航站楼、机场、桥梁、隧道等;
        (5)人民防空:人防机构、指挥所、专业队伍、人防工程等;
        (6)政治动员:民主党派、人民团体、广播电台、电视台、新闻及文化出版机构等;
        (7)信息动员:信息软件、硬件产品、生产能力、科研机构和科研能力等;
        (8)重点潜力:重要物资装备资源、新兴领域资源、区域动员所需的其它资源等。
2、GIS技术在国防动员潜力数据处理中的应用
        标准的国防动员潜力数据包括动员机构信息、设施设备属性信息、空间位置信息等,传统数据库建立方法只能存储属性信息,无法对空间信息进行有效的存储管理。GIS技术凭借其强大的空间信息管理分析能力,可丰富国防动员潜力数据库的功能。GIS软件可支持多种类型的数据存储,可分图层显示各空间要素,同时可存储其属性信息、空间位置信息。GIS技术不仅能完成国防动员潜力属性数据与空间数据的存储和管理,同时能够对数据进行分析,以科学的视角对国防动员潜力进行分析、综合评价和判断,从而提高国防动员决策的科学性。
3、国防动员潜力数据预处理
3.1数据清洗
        (1)数据清洗概述
        数据清洗是一种可以有效检测初始数据的方法,并能纠正初始数据中可识别错误,通过这项程序,可以删除冗余重复的信息、补充属性数据,实现数据完整性、合法性。数据清洗是保证数据源数据质量的有效手段,它可以清洗从数据文档中抽取的错误、不一致数据,让数据更好的适应数据管理和分析技术,是数据管理必不可少的重要环节。本文中的数据清洗,主要是指在对国防动员潜力数据源进行充分分析的基础上,对其中不符合数据质量要求的数据进行数据处理的操作。将需要分析的国防动员潜力数据预处理成便于数据挖掘和空间分析的形式。
        (2)数据清洗基本步骤
        数据清洗主要是对缺失、错误、重复、不一致等不符合数据质量要求的“脏数据”的处理,清洗操作一般包括5个步骤。

图1 数据清洗流程
        (3)数据清洗结果
        以成都市加油站相关属性数据为例,经过数据清洗以删除重复项数据,对于数据值不符合常识的错误数据进行删除操作,用平均值代替错误值。如下图,簇桥加油站数值明显不符合常识,川藏加油站和川藏路加油站具有相同的机构代码,是同一个机构数据,故筛选重复数据并删除应设置机构代码为唯一判别指标。


3.2地址匹配经纬度
        国防动员潜力数据的国防动员机构数据基本缺乏经纬度坐标信息,在创建相关国防动员机构的地理空间要素时,需要预先获取所有数据经纬度坐标,保证数据的完整性。对于少部分坐标缺失的数据可利用天地图坐标提取器,在天地图中确定目标点,以获取经纬度坐标,无需进行坐标转换。对于大部分数据,需利用百度地图API实现经纬度信息的提取,通过地址查询经纬度,再用坐标转换工具批量转换。
结论
        国防动员是取得应急应战胜利的重要保障,国防动员潜力数据是国防动员的基础。GIS技术通过特有的空间分析优势,可有效处理当前国防动员潜力数据属性信息、位置信息不准确问题,为潜力数据的标准化提供支撑,确保潜力数据在应急应战的国防动员中发挥重要作用。
参考文献
[1]韩宇宽.国民经济动员中的可动员资源管理研究[D],北京理工大学,2006.
[2]王守选,谭一云.国防动员潜力指标编码和分类研究[J],硅谷,2012:72-74.
[3]李国明,应国伟,陈延敏,地理空间信息技术在国防动员潜力数据管理中的应用研究,科技创新与应用,2018(4):151-154.
[4]李国明,李胜,陈延敏,基于地理空间信息技术的国防动员潜力可视化系统设计与实现,资源信息与工程,2018,33(2):122-124.
[5]黄素萍,常加强,高妍.海量数据的分析研究,科学技术创新,2020(15):60-62


基金编号:四川省科技计划资助:2019YFG0410、2020YFG0373
作者简介:李国明,男,博士,工程师,研究方向军民融合、生态环境遥感。
邮箱:li-guoming@foxmail.com
联系地址:四川省成都市新都区新军街2号 13908043080
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