地震救援現(xiàn)場災情信息匯集和共享系統(tǒng)

洪惠群， 吳楠楠， 郭進波， 程 志， 林巖釗， 黃玲珠

(福建省地震局， 福建 福州350003）

0 引言

地震災害是一種嚴重的自然災害， 強烈地震可造成大量的人員傷亡和經濟損失。 地震發(fā)生后， 災區(qū)災情信息的快速獲取與傳遞， 對地震應急救援有重要的作用， 不僅關系到應急救援的效率， 同時也是政府制定和實施緊急救援措施的依據[1]。

救援現(xiàn)場往往有許多寶貴的現(xiàn)場信息需要及時進行科學的管理， 例如： 災區(qū)傷亡、 失蹤人數(shù)的實時統(tǒng)計上報， 地震余震信息、 災情照片的匯總分析等。 這些抗震救災的重要信息不僅可以直接作為指揮中心指揮當前抗震救災行動的重要依據， 也可作為災后重建家園全局部署和安排的重要依據， 以及作為我國地震科研人員改進地震預測、 預報方法、 提高地震預報能力的重要依據， 這是以大量生命和財產損失換取來的信息， 這些信息具有分布采集、 實時變化和統(tǒng)一使用管理等特點， 因此必須建立以計算機網絡系統(tǒng)為基礎的信息管理系統(tǒng)進行管理，“地震現(xiàn)場災情信息匯集和共享系統(tǒng)” 正是基于這個初衷設計的。

預測是基于歷史經驗和科學研究， 每一次強烈地震都付出生命的代價來積累經驗， 在災害預測和評估技術達不到相當精度的情況下， 快速把握現(xiàn)場災情信息， 做好收集和共享地震災情信息工作對應急工作尤為重要[2]。 這方面， 我國已有比較好的基礎， 但是如何把這樣龐大而寶貴的信息， 用系統(tǒng)集成的方法更有效地統(tǒng)一管理， 并向指揮部門和有關決策部門提供多媒體友好的使用界面以方便使用和管理， 是當前需要解決的問題之一。 本系統(tǒng)針對上述提出的問題進行設計， 能夠較好地管理這些災情信息。

1 系統(tǒng)概述

1.1 系統(tǒng)簡介

本系統(tǒng)主要針對地震現(xiàn)場災情信息收集和再利用的需要設計， 其核心目標是實現(xiàn)地震現(xiàn)場災情信息的快速收集、 上報、 關鍵信息特征的識別和為輔助決策提供科學依據， 同時共享現(xiàn)場信息， 使得現(xiàn)場信息得到最充分的利用。 在收集現(xiàn)場災情信息時， 按照信息內容的本質屬性， 依據發(fā)生的事件、 產生的影響、 及相應的應急反應和取得的成效這樣的思路，將現(xiàn)場信息分為震情信息、 災情信息、 應急處置信息、 處置效益信息等幾個大類[3]。 在對信息字段進行定義時， 考慮了信息來源， 將信息本質屬性與信息源進行有機結合， 分類歸檔，使得后期能更好地進行信息共享。 系統(tǒng)的主要功能是實現(xiàn)現(xiàn)場的災情數(shù)據、 圖片、 文檔、命令等信息的匯總、 分類、 入庫、 共享等。 具體包括以下幾個功能模塊： 用戶管理、 災情信息匯集、 災情信息查詢、 災情信息交換共享等。 系統(tǒng)工作原理圖如下圖1 所示。

圖1 系統(tǒng)工作原理圖Fig1 System function diagram

1.2 應用前景

該系統(tǒng)可以應用于地震行業(yè)應急處置和各級政府應急處置的信息匯集、 分析、 處理與共享， 還可以依據分類體系充分利用社會公眾參與災情速報。 由于災難事件的應急處置具有相似性， 研究的成果經適當修改后也可作為其它行業(yè)的應急處置工作的輔助工具。

2 系統(tǒng)的實現(xiàn)及應用

2.1 開發(fā)環(huán)境

本項目在WINDOWS 操作系統(tǒng)平臺下開發(fā)， 系統(tǒng)實現(xiàn)方案是： 采用B/S (Browser &Server 瀏覽器/服務器) 結構的軟件實現(xiàn)方式。 因此該系統(tǒng)在實現(xiàn)過程中， 前端主要提供網頁的瀏覽功能， 而服務器端主要提供信息錄入、 提取、 輸出等功能。 系統(tǒng)以C# 編程語言在Microsoft Visual Studio 集成開發(fā)環(huán)境上開發(fā)而成的， 程序運行在ASP.NET 托管的環(huán)境中，并使用Microsoft SQL Server 作為數(shù)據庫進行數(shù)據處理。

2.2 系統(tǒng)功能模塊介紹

系統(tǒng)包括用戶管理、 災情信息匯集、 災情信息查詢、 災情信息交換共享等幾個功能，其中， 用戶管理主要對該系統(tǒng)的使用用戶進行資料管理， 根據用戶工作單位進行用戶權限設置， 以及用戶登錄時的權限驗證等； 災情信息匯集主要提供給用戶災情信息錄入界面，并對信息進行分類處理， 以實現(xiàn)災情信息的匯集功能； 災情信息查詢主要提供給用戶查詢歷史災情信息及下載相關災情文件的功能等， 以便用戶能充分利用歷史災情信息進行相關科學研究； 災情信息交換共享主要實現(xiàn)了WORD 文檔的自動生成功能， 通過輸入部分必需信息， 生成用戶所需的、 具有一定格式的文檔， 并提供給用戶進行下載， 以便提高用戶的工作效率， 促進現(xiàn)場應急工作的有序進行。 系統(tǒng)功能模塊圖如圖2 所示。

圖2 系統(tǒng)架構Fig.2 System architecture

2.3 系統(tǒng)的功能模塊設計

2.3.1 用戶管理

該模塊分為： 用戶注冊、 用戶權限的后臺審核、 用戶權限分配、 用戶登錄及驗證等，主要實現(xiàn)新用戶的注冊、 管理、 權限分配及用戶登錄的驗證等功能。 新用戶提交注冊申請后， 在后臺進行用戶資料的審核， 并根據用戶資料為用戶分配相應的權限， 包括是否能進行信息的錄入、 查詢、 下載等的權限界定， 以及用戶注冊成功后， 在使用該系統(tǒng)時所需的權限驗證等。

2.3.2 災情信息匯集

該模塊分為： 人機界面、 服務器信息處理、 信息存儲， 主要實現(xiàn)了災情信息的匯集功能。 用戶經過權限驗證后， 在客戶端讀取到災情信息錄入與數(shù)據上傳界面， 通過手工錄入及上傳的方式， 進行災情信息匯集， 服務器端接收到用戶上傳的信息后， 進行信息識別，并分類編碼， 提取出上傳頁面中的每個災情數(shù)據的文件屬性（如震級、 時間、 經緯度、 人員傷亡、 受災面積、 經濟損失、 所存位置等）存入數(shù)據庫中， 然后將災情文件歸檔到存儲器相應的目錄下。 用戶還可訪問歷史災情數(shù)據添加界面， 進行歷史地震數(shù)據的修改， 及補充上傳歷史地震數(shù)據相關的文件等。

2.3.3 災情信息查詢

該模塊分為： 人機界面、 服務器解析提取要求、 服務器讀取相應信息、 服務器信息的組織和顯示， 主要實現(xiàn)了災情信息的查詢功能。 用戶經過權限驗證后， 在客戶端讀出災情信息查詢界面， 并輸入查詢需求， 服務器端對用戶輸入的查詢條件進行信息提取與解析，生成服務器所能識別的查詢條件， 并利用該查詢條件從數(shù)據庫中讀取出相應的災情數(shù)據，利用數(shù)據庫中讀取出的災情數(shù)據的文件屬性， 從存儲器中相應的位置找到災情源文件， 并顯示在客戶端， 從而完成信息的查詢功能。 信息查詢完成后， 用戶可直接查看相應的地震信息及下載相關文件等。

2.3.4 災情信息交換共享

該模塊分為： 信息處理、 災情數(shù)據輸出， 主要實現(xiàn)了災情信息交換共享功能。 用戶通過權限驗證后， 在客戶端讀取災情信息交換共享管理界面， 在該界面上， 用戶可生成所需的多種災情數(shù)據， 并上傳到后方指揮中心實現(xiàn)災情信息交換共享， 用戶只需在前端進行相應命令的選擇， 后端服務器接到命令后， 有效的進行數(shù)據處理工作， 分別從數(shù)據庫和存儲器中提取出所需的數(shù)據， 進行加工合成， 生成工作人員所需的相關災情數(shù)據， 從而減少前端工作人員的工作量， 該界面適合生成具有特定格式的災情數(shù)據。

2.4 系統(tǒng)的部署

該系統(tǒng)主要用于地震現(xiàn)場災情信息匯集和共享， 前期主要在地震系統(tǒng)內部進行試用，因此該系統(tǒng)擬先部署在地震系統(tǒng)行業(yè)網內。 在調試過程中， 主要部署在我局內部計算機上，由于該系統(tǒng)目前試用的人數(shù)并不龐大， 普通的計算機尚能滿足系統(tǒng)調試要求， 筆者將該系統(tǒng)分別部署在裝Windows7 系統(tǒng)和Windows Server 2003 系統(tǒng)的計算機上， 同時添加系統(tǒng)上的Internet 信息服務(IIS) 管理器組件功能， 進行網站的發(fā)布。

在裝有IIS 管理器組件的系統(tǒng)上， 啟動IIS 管理器， 在左側欄中， 右鍵點擊" 網站"， 進行網站的添加， 設置好網站的端口、 IP 及身份驗證等， 添加好網站的默認頁， 編輯應用程序池及修改防火墻的配置等， 啟動該網站。 系統(tǒng)部署成功后， 內網機子通過IP 地址和端口號， 便可對該系統(tǒng)進行訪問。 該系統(tǒng)在不同Windows 系統(tǒng)下運行良好， 能夠較好地滿足工作人員的要求。

2.5 系統(tǒng)的實例

圖3 為系統(tǒng)功能模塊的實例組圖， 分別對應首頁、 災情匯集、 災情查詢及災情共享的界面。 用戶經過權限驗證后， 進入系統(tǒng)的 “首頁”， 頁面上有上述各功能模塊對應頁面的導航條， 內容部分分左右兩欄， 左邊包括對用戶的歡迎詞及系統(tǒng)各主要頁面的導航鏈接， 右欄則是對應頁面內容的顯示。 考慮到我省日常地震發(fā)生較少， 為了更好地利用這一系統(tǒng)，將日常地震演習內容也添加到該系統(tǒng)。 點擊對應的超鏈接， 可以進入相應的模塊頁面。 系統(tǒng)還有其他輔助的前臺頁面及大量的后臺頁面， 在此就不一一累述。

圖3 系統(tǒng)實例組圖Fig3 System examples

3 結語

本系統(tǒng)采用B/S 結構軟件實現(xiàn)方式， 實現(xiàn)了地震現(xiàn)場災情信息的快速收集、 上報、 關鍵信息特征的識別和為輔助決策提供科學依據， 同時共享現(xiàn)場信息， 使得歷次地震現(xiàn)場信息得到最充分的利用。 系統(tǒng)可以應用于地震行業(yè)應急處置和各級政府應急處置的信息匯集、分析、 處理與共享， 由于災難事件的應急處置具有相似性， 該系統(tǒng)經適當修改后也可作為其它行業(yè)的應急處置工作的輔助工具。

當然， 系統(tǒng)目前還不夠完善， 存在一些需要修改的部分， 今后， 筆者將對該系統(tǒng)進行完善， 以便能在地震行業(yè)內及其他行業(yè)內獲得更好的應用。

[1] 徐敬海， 聶高眾， 劉偉眾， 等. 多源異構地震災情分類與編碼研究[J]. 災害學, 2010, 25 (B10)： 288-290.

[2] 莫善軍， 馮啟民， 賈 靖. 地震現(xiàn)場災情信息反饋途徑和集成軟件[J]. 世界地震工程， 2005， 21 (4)：126-132.

[3] 白仙富， 李永強， 陳建華， 等. 地震應急現(xiàn)場信息分類初步研究[J]. 地震研究， 2010， 33 (1)： 111-118.