劉 軍 宋立軍 蘭 陵 陳述新 李亞芳 古麗孜帕

（新疆維吾爾自治區(qū)地震局，烏魯木齊 830011）

基于Android平臺(tái)的災(zāi)情速報(bào)系統(tǒng)在于田7.3級(jí)地震中的應(yīng)用1

劉 軍 宋立軍 蘭 陵 陳述新 李亞芳 古麗孜帕

（新疆維吾爾自治區(qū)地震局，烏魯木齊 830011）

本文介紹了2014年2月12日新疆于田7.3級(jí)地震的背景及當(dāng)前災(zāi)情獲取的主要途徑，分析了Android平臺(tái)的災(zāi)情速報(bào)系統(tǒng)的架構(gòu)與設(shè)計(jì)，以及客戶端各個(gè)模塊的功能和服務(wù)器端的業(yè)務(wù)處理流程，并對(duì)災(zāi)情報(bào)送、存儲(chǔ)上傳及獲取的實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了闡述，同時(shí)將該系統(tǒng)成功地應(yīng)用在于田7.3級(jí)地震的災(zāi)情快速報(bào)送和獲取中。實(shí)踐表明，本文設(shè)計(jì)的基于Android平臺(tái)的災(zāi)情速報(bào)系統(tǒng)具有良好的實(shí)用價(jià)值。

于田7.3級(jí)地震 Android 地震應(yīng)急 災(zāi)情速報(bào) 手機(jī)終端

引言

2014年2月12日17時(shí)19分，新疆和田地區(qū)于田縣發(fā)生7.3級(jí)地震，震中主體位于新疆和田地區(qū)的于田縣和民豐縣以及與阿爾金山硝爾庫(kù)勒盆地西部。本次地震災(zāi)區(qū)主要涉及和田地區(qū)于田縣、策勒縣、民豐縣、洛浦縣、和田縣、和田市、巴音郭楞蒙古自治州且末縣。災(zāi)區(qū)總面積約128310km2，災(zāi)區(qū)人口約455573人、124100戶，房屋毀壞和較大程度的破壞造成失去住所共計(jì)54648人、13662戶。本次地震造成于田縣、民豐縣、策勒縣、洛浦縣的交通系統(tǒng)、市政工程及水利工程等生命線工程一定的破壞，主要破壞現(xiàn)象為道路坍塌、滑坡、蓄水池堤壩裂縫及橋涵破壞。

在新疆地區(qū)歷次破壞性地震災(zāi)情收集工作，主要是通過(guò)信息人員對(duì)災(zāi)區(qū)“三網(wǎng)一員”人員進(jìn)行電話調(diào)查、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急通訊車，以及新疆地震局官方微博對(duì)災(zāi)區(qū)視頻、圖像等災(zāi)情信息進(jìn)行獲?。ㄐ炀春５龋?009）。傳統(tǒng)的災(zāi)情獲取方式在一定程度上不能及時(shí)、系統(tǒng)地收集和存儲(chǔ)地震現(xiàn)場(chǎng)災(zāi)情，同時(shí)也不能將空間位置信息直觀地進(jìn)行展示（董翔等，2007）。在震后的地震應(yīng)急期間，上述問(wèn)題的存在不利于指揮部進(jìn)行科學(xué)的指揮決策和救災(zāi)隊(duì)伍順利開展救援工作。

本文利用移動(dòng)通信、數(shù)據(jù)庫(kù)及計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)（姜立新等，2011），以地震災(zāi)情速報(bào)和展示功能為基礎(chǔ)，基于移動(dòng)終端的實(shí)現(xiàn)方式，建立了一套基于Android平臺(tái)的災(zāi)情速報(bào)系統(tǒng)，并應(yīng)用在2014年2月12日新疆于田7.3級(jí)地震的災(zāi)情快速獲取中。實(shí)踐表明，本系統(tǒng)在震后災(zāi)情快速獲取和區(qū)域地震應(yīng)急指揮中具有非常現(xiàn)實(shí)的意義。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本文設(shè)計(jì)的災(zāi)情速報(bào)系統(tǒng)采用C/S的架構(gòu)模式，系統(tǒng)基于J2EE平臺(tái)（帥向華等，2011）。客戶端主要包括災(zāi)情信息采集與發(fā)送、災(zāi)情信息展示等內(nèi)容，服務(wù)器端負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)接收、存儲(chǔ)及管理等。服務(wù)器部署環(huán)境為Red Hat Enterprise Linux，數(shù)據(jù)庫(kù)采用開源的Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)各類災(zāi)情數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。

1.1 Android平臺(tái)

Android系統(tǒng)是Google公司于2007年11月5日宣布的基于Linux平臺(tái)開源手機(jī)操作系統(tǒng)，系統(tǒng)主要由操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件和應(yīng)用程序接口構(gòu)成。由于Android系統(tǒng)性能穩(wěn)定，版本不斷推陳出新，近年來(lái)Android系統(tǒng)逐漸成為移動(dòng)終端市場(chǎng)應(yīng)用最廣泛的操作系統(tǒng)（張仕成，2009）。2013年12月Needham & Company公司的市場(chǎng)研究報(bào)告顯示Android平臺(tái)在中國(guó)移動(dòng)終端市場(chǎng)中占據(jù)了七成的市場(chǎng)份額。正是由于Android平臺(tái)在移動(dòng)通信方面具有廣泛的用戶基礎(chǔ)和良好的性能，本文設(shè)計(jì)的災(zāi)情速報(bào)系統(tǒng)才基于Android平臺(tái)。

1.2 系統(tǒng)總體架構(gòu)

系統(tǒng)采用客戶端、中間層和數(shù)據(jù)層三層架構(gòu)模式，如圖1所示。客戶端為基于Android平臺(tái)的手機(jī)終端；中間層即服務(wù)端及數(shù)據(jù)接口，對(duì)上下行災(zāi)情表單和圖片、視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解析、整理；數(shù)據(jù)層負(fù)責(zé)災(zāi)情數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和組織數(shù)據(jù)（李東平等，2004）?？蛻舳素?fù)責(zé)向服務(wù)端提交數(shù)據(jù)并發(fā)送請(qǐng)求服務(wù)，等待返回?cái)?shù)據(jù)內(nèi)容，中間層將請(qǐng)求解析處理后，提交數(shù)據(jù)層，數(shù)據(jù)層負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)返回中間層，解析后返回客戶端進(jìn)行展示（陳丹琪等，2009）。

系統(tǒng)采用Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)災(zāi)情數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，各類數(shù)據(jù)單獨(dú)采用一個(gè)表格進(jìn)行存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)表格中存儲(chǔ)文本信息，客戶端提交的圖片和視頻文件數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一編碼并以文件的格式有序存儲(chǔ)，同時(shí)將信息及存儲(chǔ)路徑記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)中。

圖1 災(zāi)情獲取系統(tǒng)架構(gòu)圖Fig. 1 The architecture structure of the acquisition system

1.3 客戶端設(shè)計(jì)

圖2 災(zāi)情速報(bào)信息圖Fig. 2 Damage information report

客戶端主要由災(zāi)情信息報(bào)送和災(zāi)情信息展示模塊組成。災(zāi)情速報(bào)模塊主要包括災(zāi)區(qū)的傷亡情況、房屋破壞情況及生命線工程破壞情況等信息，主要用于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查人員在震后災(zāi)區(qū)的采集和展示的內(nèi)容，如圖2所示。

客戶端主要采用HTTP接口將災(zāi)情發(fā)生的時(shí)間、位置信息、詳情、災(zāi)情圖片及視頻文件發(fā)送到數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器?？臻g位置信息通過(guò)手機(jī)終端自帶的GPS定位功能從百度地圖上選取經(jīng)緯度信息，便于災(zāi)情接收方數(shù)據(jù)展示和歸檔；現(xiàn)場(chǎng)災(zāi)情圖片和視頻可利用手機(jī)實(shí)時(shí)拍攝或選取存儲(chǔ)在手機(jī)上的文件獲取。

災(zāi)害信息獲取模塊將災(zāi)情的位置信息展示在百度地圖上，并連接數(shù)據(jù)庫(kù)獲取文本、圖片、視頻格式的災(zāi)情數(shù)據(jù)，以便于指揮長(zhǎng)和抗震指揮部成員及時(shí)掌握實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)災(zāi)情進(jìn)行決策和指揮，系統(tǒng)主要功能如表1所示。

表1 系統(tǒng)功能及主要用途表Table 1 Main functions of the system

1.4 服務(wù)器端設(shè)計(jì)

服務(wù)器部署環(huán)境為Red Hat Enterprise Linux，應(yīng)用服務(wù)器采用Tomcat，數(shù)據(jù)庫(kù)采用開源的Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)各類數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，因其具有相對(duì)其他系統(tǒng)更安全、穩(wěn)定、高性能等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)與客戶端應(yīng)用程序具有良好的兼容性。服務(wù)器端主要將人員傷亡、房屋破壞、生命線工程破壞及次生災(zāi)害等災(zāi)情進(jìn)行匯集，并存儲(chǔ)在MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)中。服務(wù)器端災(zāi)情信息通過(guò)HTTP接口進(jìn)行災(zāi)情獲取。為了能與服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)保持同步，Android 手機(jī)端將采集到的數(shù)據(jù)按格式轉(zhuǎn)存到自帶的SQLite 數(shù)據(jù)庫(kù)中，數(shù)據(jù)部署到以 Tomcat 為服務(wù)器的目錄下。服務(wù)器端監(jiān)聽程序通過(guò)Java語(yǔ)言開發(fā)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)Servlet程序?qū)κ謾C(jī)終端發(fā)送的POST請(qǐng)求進(jìn)行監(jiān)聽，一旦有客戶端請(qǐng)求后便進(jìn)行相關(guān)響應(yīng)，通過(guò)JDBC方式連接MySQL災(zāi)情數(shù)據(jù)庫(kù)，并將記錄寫入數(shù)據(jù)庫(kù)中，服務(wù)端災(zāi)情信息便處理完成，如圖3所示?？蛻舳顺绦蛲ㄟ^(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)接口，訪問(wèn)災(zāi)情數(shù)據(jù)庫(kù)記錄并采用SQL語(yǔ)句count命令對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，便于指揮部和救援人員對(duì)災(zāi)情進(jìn)行研判和指揮決策。

圖3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程圖Fig. 3 Data flow diagram in the system

2 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

2.1 災(zāi)情信息報(bào)送

災(zāi)情采集人員通過(guò)客戶端填寫相應(yīng)的表單，采集現(xiàn)場(chǎng)的災(zāi)情，首先提交至客戶端本地SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)，一旦監(jiān)聽到網(wǎng)絡(luò)后立即從SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)的“Request-Reply”模式將數(shù)據(jù)提交到服務(wù)器端災(zāi)情數(shù)據(jù)庫(kù)中。

2.2 災(zāi)情數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和上傳

考慮到地震造成通信基站損毀、網(wǎng)絡(luò)臨時(shí)中斷等極端情形，用戶首先將采集到的災(zāi)情信息提交到本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中，當(dāng)通信網(wǎng)絡(luò)得到恢復(fù)后，便自動(dòng)將災(zāi)情信息逐條提交至數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。系統(tǒng)將所有存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的記錄清空并釋放占用的資源。利用本地SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)的資源，能有效地解決地震現(xiàn)場(chǎng)用戶手機(jī)處于網(wǎng)絡(luò)通信中斷時(shí)的災(zāi)情信息傳輸?shù)膯?wèn)題。

2.3 災(zāi)情信息的獲取

服務(wù)器通過(guò)Servlet技術(shù)對(duì)客戶端指令進(jìn)行監(jiān)聽與信息交互服務(wù)，當(dāng)Servlet獲取到客戶端發(fā)送的POST請(qǐng)求指令后，將捕捉到的災(zāi)情信息通過(guò)ADO方法連接并寫入服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)中，同時(shí)Servlet調(diào)用HTTP類的Send函數(shù)，將災(zāi)情信息分發(fā)到各客戶端，這樣其他客戶端便可接收到災(zāi)情信息。

客戶端災(zāi)情報(bào)送的主要代碼如下：

3 系統(tǒng)的應(yīng)用

本文通過(guò)2014年2月12日新疆于田7.3級(jí)地震現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用對(duì)本系統(tǒng)的功能進(jìn)行展示，以和田地區(qū)策勒縣波斯坦鄉(xiāng)蓄水池西側(cè)裂縫情況的報(bào)送和展示功能為例。

災(zāi)情信息的錄入和提交采用表單的方式進(jìn)行。系統(tǒng)根據(jù)災(zāi)情信息類別的不同設(shè)計(jì)了不同的表單界面。災(zāi)情速報(bào)人員進(jìn)行信息采集時(shí)，首先在系統(tǒng)菜單中選擇要報(bào)送的災(zāi)情信息的類別，系統(tǒng)根據(jù)用戶選擇的災(zāi)情類型調(diào)出相應(yīng)的表單。在進(jìn)行本次蓄水池裂縫數(shù)據(jù)報(bào)送時(shí)，選擇“災(zāi)情速報(bào)”模塊進(jìn)入災(zāi)情報(bào)送的主界面，選擇“蓄水池破壞情況”子模塊，便進(jìn)入圖4界面，填寫相關(guān)蓄水池破壞信息。點(diǎn)擊“查詢位置”按鈕在百度地圖上選擇蓄水池破壞的具體位置，圖5展示的是災(zāi)情信息在百度地圖上選擇的發(fā)生地點(diǎn)。

用戶填寫完相關(guān)信息后點(diǎn)擊“發(fā)送”按鈕，提交災(zāi)情信息至服務(wù)器，服務(wù)器接受到災(zāi)情信息后立即分發(fā)到其他客戶端。系統(tǒng)在狀態(tài)欄會(huì)有災(zāi)情信息提醒，接收方進(jìn)入系統(tǒng)的“災(zāi)情信息”模塊，便可顯示相應(yīng)的記錄（圖6），即發(fā)送方采集的詳細(xì)數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊“顯示位置”便可以在百度地圖上展示災(zāi)情所在的地圖位置。

圖4 災(zāi)情信息報(bào)送Fig. 4 Damage information submitting

圖5 災(zāi)情位置選擇Fig. 5 Damage location selection

圖6 災(zāi)情信息展示Fig. 6 Damage information display

4 結(jié)語(yǔ)

本文基于Android平臺(tái)的地震災(zāi)情速報(bào)系統(tǒng)具有較完整的現(xiàn)場(chǎng)災(zāi)情獲取功能，能采集和傳輸各類震害特征及其空間位置信息的文本、圖片和視頻文件，通過(guò)本系統(tǒng)能較好地實(shí)現(xiàn)地震災(zāi)區(qū)、應(yīng)急指揮部和地震局應(yīng)急指揮中心的信息互通與共享（趙林度等，2009）。該系統(tǒng)也可以擴(kuò)展為區(qū)域大應(yīng)急模式下的協(xié)同聯(lián)動(dòng)信息系統(tǒng)，指揮部可以根據(jù)本系統(tǒng)收集到的災(zāi)情信息做出科學(xué)的決策，對(duì)相關(guān)人員或資源進(jìn)行合理的指揮與調(diào)度，從而提高區(qū)域應(yīng)急指揮的效率和救援能力。

陳丹琪，白靈，楊穎等，2009．震后災(zāi)情速報(bào)中信息獲取傳輸解決方案．傳感器與微系統(tǒng)，33（7）：88—94．

董翔，肖蘭喜，杜憲宋等，2007．基于網(wǎng)絡(luò)的山東地震災(zāi)情收集分析處理系統(tǒng)．華北地震科學(xué)，29（3）：146—153．

姜立新，帥向華，聶高眾等，2011．地震應(yīng)急聯(lián)動(dòng)信息服務(wù)技術(shù)平臺(tái)設(shè)計(jì)探討．震災(zāi)防御技術(shù)，6（2）：66—74．

李東平，沈曉健，胡秀芳，2004．GIS技術(shù)在浙江地震速報(bào)中的應(yīng)用．防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào)，27（3）：88—96．

帥向華，鄭向，劉欽，2011．基于SMS/GPS/GIS地震災(zāi)情獲取處理技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)．震災(zāi)防御技術(shù)，6（2）：187—194．

徐敬海，徐徐，劉偉慶等，2009．基于GIS/GSM的南京市地震災(zāi)情速報(bào)系統(tǒng)．南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），26（1）：123—131．

趙林度，楊世才，2009．基于Multi-Agent的城際災(zāi)害應(yīng)急管理信息和資源協(xié)同機(jī)制研究．災(zāi)害學(xué)，29（1）：88—96．

張仕成，2009．基于Google Android平臺(tái)的應(yīng)用程序開發(fā)與研究．電腦知識(shí)與技術(shù)，27（3）：117—123．

Application of Android-Based Quick-Report System in Yutian 7.3 Earthquake

Liu Jun，Song Lijun，Lan Lin，Chen Shuxin，Li Yafang and Gulizipa

（Earthquake Administration of Xinjiang Uygur Autonomous Region，Urumqi 830011，China）

In this paper，we discussed the main way of current disaster acquisition，analysis of the damage report system of Android platform architecture and design，the function of each module，and the server business processes．Then we analyzed the disaster report，storage upload and gain realization method．Finally，we applied the system successfully in the rapid acquisition of 2014 Xinjiang Yutian7.3 earthquake disaster．Our practice shows that the design of the Android platform in damage report system has good practical value．

Yutian 7.3 earthquake; Android；Earthquake emergency；Disaster report; Mobile phone terminal

劉軍，宋立軍，蘭陵，陳述新，李亞芳，古麗孜帕，2014．基于Android平臺(tái)的災(zāi)情速報(bào)系統(tǒng)在于田7.3級(jí)地震中的應(yīng)用．震災(zāi)防御技術(shù)，9（4）：915—920．

10.11899/zzfy20140420

地震科技星火計(jì)劃（XH15044Y）、新疆地震科學(xué)基金（201308）、新疆地（州）市應(yīng)急信息平臺(tái)建設(shè)重點(diǎn)任務(wù)（201301）資助

2014-03-28

劉軍，男，生于1982年。碩士，工程師。主要從事地震應(yīng)急與災(zāi)害學(xué)研究。E-mail：armyliu2009@sina.com