天地圖在地震信息發(fā)布中的應(yīng)用

邱海江

（中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心，北京 100045）

1 天地圖的簡(jiǎn)介

2010年10月國(guó)家測(cè)繪局宣布，天地圖網(wǎng)站開(kāi)通，我國(guó)自主的互聯(lián)網(wǎng)地圖服務(wù)網(wǎng)站天地圖正式上線。國(guó)家地理信息公共服務(wù)平臺(tái)包括公眾版、政務(wù)版、涉密版三個(gè)版本。天地圖為公眾版，它裝載了全球的地理信息數(shù)據(jù)，以多角度、全方位，能縮放、可漫游的數(shù)據(jù)形式，以矢量、影像、三維三種模式提供地理信息服務(wù)，其中數(shù)據(jù)覆蓋了從宏觀的中國(guó)全境到微觀的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村莊。在天地圖網(wǎng)站上，可看到覆蓋全國(guó)范圍的1：100萬(wàn)矢量數(shù)據(jù)和衛(wèi)星遙感的500 m分辨率影像，覆蓋全國(guó)范圍的1：25萬(wàn)公眾版地圖數(shù)據(jù)、導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)、15 m和2.5 m分辨率衛(wèi)星遙感影像，覆蓋全國(guó)300多個(gè)地級(jí)以上城市的0.6 m分辨率衛(wèi)星遙感影像等地理信息數(shù)據(jù)，是目前中國(guó)區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)資源最全的地理信息服務(wù)網(wǎng)站[1]。

通過(guò)天地圖網(wǎng)站，用戶可以很容易地實(shí)現(xiàn)二維、三維地理信息數(shù)據(jù)的瀏覽，可以進(jìn)行距離和面積量算、地名搜索定位、屏幕截圖打印等常用操作。

此外，在天地圖上，用戶也可以訪問(wèn)國(guó)家測(cè)繪成果目錄服務(wù)系統(tǒng)，了解掌握國(guó)家和各省（區(qū)）、市的測(cè)繪成果情況，并能夠鏈接國(guó)家測(cè)繪局相關(guān)地理信息服務(wù)網(wǎng)站，獲取包括“動(dòng)態(tài)地圖”、“地圖見(jiàn)證輝煌”等專題地理信息。目前，天地圖服務(wù)已能在“全國(guó)災(zāi)情地理信息系統(tǒng)”中率先應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了災(zāi)情專題數(shù)據(jù)與“天地圖”地圖服務(wù)的聚合與集成服務(wù)[2]。

2 我國(guó)的地震形勢(shì)

我國(guó)是世界上地震活動(dòng)最強(qiáng)烈和地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家之一，20世紀(jì)全球三分之一的大陸地震發(fā)生在我國(guó)，我國(guó)50%的國(guó)土面積位于Ⅶ度以上的地震高烈度區(qū)域，城市附近若發(fā)生一次大地震就會(huì)給人類帶來(lái)巨大的財(cái)產(chǎn)損失和重大的人員傷亡。1976年唐山7.8級(jí)地震造成的死亡人數(shù)超過(guò)24萬(wàn)，2008年5.12汶川8.0級(jí)特大地震造成近7萬(wàn)人死亡2萬(wàn)人失蹤，2010年4.14青海玉樹(shù)地區(qū)7.1級(jí)強(qiáng)烈地震。國(guó)際上2004年印尼蘇門答臘8.7級(jí)地震引起的強(qiáng)烈海嘯等，給人類帶來(lái)了數(shù)十萬(wàn)的人員傷亡和數(shù)千億美元的經(jīng)濟(jì)損失。這些慘痛的景象，時(shí)刻在警示著要重視地震災(zāi)害的嚴(yán)峻性，盡最大可能采取有效措施減輕地震帶來(lái)的嚴(yán)重?fù)p失。

3 天地圖在地震信息發(fā)布中的應(yīng)用

地震發(fā)生以后，要確定地震的基本參數(shù)：發(fā)震時(shí)刻、震中坐標(biāo)（經(jīng)緯度）和震級(jí)。當(dāng)?shù)卣鸬恼鸺?jí)很高時(shí)，其能量相當(dāng)大，衡量地震破壞程度的兩個(gè)重要指標(biāo)為：震級(jí)和烈度。所以必須快速評(píng)估地震災(zāi)害，為緊急救援和政府抗震搶險(xiǎn)救災(zāi)決策提供科學(xué)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)依據(jù)。

目前地震災(zāi)害快速評(píng)估方法，主要是依據(jù)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)出災(zāi)區(qū)的范圍，即勾畫地震烈度等震線。再根據(jù)所掌握的災(zāi)害建筑物、人口分布等統(tǒng)計(jì)資料，估計(jì)災(zāi)區(qū)的建筑物破壞等直接經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡情況[3]。

天地圖用NetworkLink顯示與網(wǎng)絡(luò)的連接功能，能提供視圖的改變更新，用C/S模式來(lái)布置數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的方式，并在服務(wù)器上存放好已編輯好的數(shù)據(jù)，運(yùn)用href把天地圖客戶端的KML文件中的數(shù)據(jù)內(nèi)容鏈接到該服務(wù)器上的數(shù)據(jù)地址，運(yùn)用refreshMode和 refreshInterval定期進(jìn)行服務(wù)器數(shù)據(jù)的更新。從而使用戶在天地圖上能夠及時(shí)準(zhǔn)確獲得最新發(fā)布的地震信息。如圖1所示。

圖1 天地圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)布置方式

天地圖發(fā)布地震信息的具體步驟：

（1）搭建并加載中國(guó)行政區(qū)地理位置

由于天地圖覆蓋了從宏觀的中華人民共和國(guó)全境到微觀的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村莊的所有數(shù)據(jù)。中國(guó)用戶可以很方便地識(shí)別國(guó)內(nèi)各行政區(qū)劃的具體地理位置。這是天地圖與Google Earth的不同點(diǎn)[4]。

如圖2所示，在天地圖上可以按照國(guó)界、省界、市界、縣界、鄉(xiāng)鎮(zhèn)的級(jí)別由遠(yuǎn)到近逐級(jí)顯示，這樣不僅提高了數(shù)據(jù)的顯示速度，還清晰看到了包括鐵路、公路、水系圖等其他基礎(chǔ)地理信息電子地圖。

圖2 天地圖顯示的中國(guó)行政區(qū)劃分電子地圖

（2）搭建并嵌入地震信息地理位置

將預(yù)先制作的地震顯示圖例用ScreenOverlay顯示出來(lái)，方便用戶使用。假設(shè)某地區(qū)地震發(fā)生后，用LookAt設(shè)定地震發(fā)生地的視域。如果是一般性小地震，就將地震三要素直接在地圖上用Point標(biāo)注。如果是災(zāi)害性大的地震，首先震中位置需要用Point圖例標(biāo)注，用Polyline或Polygon勾畫出地震的等震線，然后將直接損失和人員傷亡情況等災(zāi)害評(píng)估的結(jié)果也用ScreenOverlay標(biāo)注，將與地震相關(guān)的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)和在此發(fā)生的歷史地震各種參數(shù)數(shù)據(jù)通過(guò)轉(zhuǎn)化加載起來(lái)，分析地震發(fā)生的原因及其造成的危害，為今后的研究、評(píng)估、預(yù)報(bào)提供豐富的資料數(shù)據(jù)。

4 利用天地圖展現(xiàn)地震災(zāi)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)

重大地震發(fā)生后，政府管理部門要掌握災(zāi)區(qū)信息進(jìn)行快速?zèng)Q策部署工作，廣大群眾要了解情況。所以地震災(zāi)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)的狀況就通過(guò)“天地圖”能更真實(shí)快速展現(xiàn)。由于天地圖的局限性，不能顯示局部地區(qū)的高精度的影像，而當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生區(qū)域遠(yuǎn)離城市時(shí)，要在天地圖中把地震災(zāi)區(qū)的高精度影像利用GroundOverlay加載顯示出來(lái)。天地圖支持3D模型的發(fā)布，通過(guò)Sketchup建模工具把地震災(zāi)區(qū)的三維場(chǎng)影像迅速構(gòu)造出，準(zhǔn)確再現(xiàn)地震災(zāi)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)。有利于抗震指揮部門做好救援指揮工作。另外用戶通過(guò)超鏈接的方式瀏覽從災(zāi)區(qū)傳來(lái)的照片和影像。

用SKETCHUP制作三維模型步驟：

（1）將天地圖瀏覽到地震災(zāi)區(qū)，利用 Sketchup中的Get Current View工具建立三維影像地圖作為模型的底圖。

（2）在三維模型圖上，利用照片建立地震震前、地震發(fā)生時(shí)、地震發(fā)生后的三種不同模型。

（3）通過(guò)Place Model工具將三維模型加載到天地圖中。

（4）用KML語(yǔ)言將三種不同的三維模型關(guān)聯(lián)起來(lái)，利用TimeSpan展現(xiàn)三維模型隨時(shí)間順序而變化的情況。實(shí)現(xiàn)災(zāi)前、災(zāi)后、災(zāi)區(qū)人口信息的對(duì)比及經(jīng)濟(jì)情況統(tǒng)計(jì)分析等。

將天地圖的影像數(shù)據(jù)加載平臺(tái)運(yùn)用到地震信息發(fā)布工作中，給有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和部門機(jī)構(gòu)提供及時(shí)準(zhǔn)確的災(zāi)區(qū)信息，不僅能夠提高工作效率，更能及時(shí)搶險(xiǎn)救災(zāi)。目前天地圖在“地震災(zāi)情地震信息系統(tǒng)”2010年4月14日青海玉樹(shù)地區(qū)7.1級(jí)強(qiáng)烈地震得到應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了災(zāi)情信息與天地圖有效的數(shù)據(jù)的匯集。

[1]徐紅.公眾版國(guó)家地理信息平臺(tái)“天地圖”開(kāi)通[N].經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)，2010（10）：1.

[2]王江.官方在線地圖“天地圖”問(wèn)世 信息共享與應(yīng)用成發(fā)展趨勢(shì)[J].通信信息報(bào)，2010（10）：1-2.

[3]陳強(qiáng)，姜立新，帥向華.Google Earth在地震應(yīng)急中的應(yīng)用[J].地震，2008，28（1）：121-128.

[4]姜立新，聶高眾，帥向華，等.我國(guó)地震應(yīng)急指揮技術(shù)體系初探[J].自然災(zāi)害學(xué)報(bào)，2003，12（2）：1-6.