地震應(yīng)急數(shù)據(jù)公眾服務(wù)平臺(tái)設(shè)計(jì)

徐 丹 萬(wàn) 娜 韓貞輝 韓艷杰 王斐斐

（中國(guó)鄭州450016河南省地震局）

地震應(yīng)急數(shù)據(jù)公眾服務(wù)平臺(tái)設(shè)計(jì)

徐 丹 萬(wàn) 娜 韓貞輝 韓艷杰 王斐斐

（中國(guó)鄭州450016河南省地震局）

利用百度MAP和ECharts構(gòu)建基于B/S的地震應(yīng)急數(shù)據(jù)公眾服務(wù)平臺(tái)，通過(guò)動(dòng)態(tài)的、多樣化的數(shù)據(jù)地圖表現(xiàn)形式，展示區(qū)域內(nèi)歷史地震、避難場(chǎng)所及地震監(jiān)測(cè)臺(tái)站等分布情況，從而實(shí)現(xiàn)地震應(yīng)急數(shù)據(jù)服務(wù)與防震減災(zāi)宣傳的有機(jī)融合，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。

ECharts；應(yīng)急基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；動(dòng)態(tài)地圖

0 引言

地震應(yīng)急基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是應(yīng)急指揮技術(shù)系統(tǒng)的重要組成部分，支撐著災(zāi)情評(píng)估系統(tǒng)的順利運(yùn)行和一系列專(zhuān)題圖件的產(chǎn)出，是地震部門(mén)開(kāi)展應(yīng)急工作的基礎(chǔ)，是政府履行應(yīng)急指揮職能的基本保障。隨著應(yīng)急基礎(chǔ)數(shù)據(jù)現(xiàn)實(shí)性和精細(xì)化程度的提高，在震后應(yīng)急處置過(guò)程中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用（李志強(qiáng)等，2013；帥向華等，2014）。需要面向公眾的信息化服務(wù)平臺(tái)將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為表現(xiàn)力強(qiáng)、實(shí)用豐富的動(dòng)態(tài)地圖，以滿(mǎn)足拓展防震減災(zāi)公共服務(wù)、豐富公共服務(wù)產(chǎn)品的要求。

利用ECharts技術(shù)，基于B/S架構(gòu)，設(shè)計(jì)地震應(yīng)急數(shù)據(jù)公共服務(wù)平臺(tái)，將區(qū)域內(nèi)人口信息、歷史地震、避難場(chǎng)所、地震監(jiān)測(cè)臺(tái)站、活動(dòng)斷層等相關(guān)數(shù)據(jù)在地圖上進(jìn)行標(biāo)繪和動(dòng)態(tài)渲染，為公眾提供直觀、互動(dòng)性強(qiáng)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)地圖，從而為政府應(yīng)急決策和防震減災(zāi)科普宣傳提供有力保障。

1 現(xiàn)狀分析

目前，動(dòng)態(tài)地圖制作方法種類(lèi)繁多。任福等（2002）借助Flash多媒體技術(shù)，利用其表現(xiàn)力強(qiáng)、提供動(dòng)畫(huà)編輯腳本語(yǔ)言和支持XML等特點(diǎn)，制作出實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的專(zhuān)題地圖，但是Flash缺乏通用性和擴(kuò)展性，無(wú)法支持移動(dòng)終端訪問(wèn)；周梅玫等（2006）利用Corel RAVE與CorelDraw無(wú)縫銜接的優(yōu)點(diǎn)，方便快捷地制作動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)地圖，但其使用平臺(tái)具有局限性；包振虎等（2014）使用ArcGIS API for Flex、ArcScene和AE（ArcGIS Engine）二次開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)三維動(dòng)態(tài)可視化，但處理海量數(shù)據(jù)能力不強(qiáng)。隨著HTML技術(shù)的不斷發(fā)展，使用jQchart、xCharts、Flot、HighCharts和ECharts等圖表可視化工具也可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在Web服務(wù)中的動(dòng)態(tài)展示。其中，Echarts底層基于ZRender（一個(gè)全新

的輕量級(jí)canvas類(lèi)庫(kù)），是目前較為先進(jìn)的數(shù)據(jù)可視化工具，它獨(dú)有的數(shù)據(jù)視圖、值域漫游、大規(guī)模散點(diǎn)、炫光特效、多圖聯(lián)動(dòng)等功能，可以與任意圖表搭配使用時(shí)間軸控件展現(xiàn)時(shí)空數(shù)據(jù)變化，可在百度地圖上進(jìn)行擴(kuò)展，支持標(biāo)注標(biāo)線的炫光表達(dá)，實(shí)現(xiàn)百度遷徙數(shù)據(jù)可視化及百度熱圖等互動(dòng)圖形用戶(hù)界面，且支持移動(dòng)終端訪問(wèn)。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 功能模塊

地震應(yīng)急數(shù)據(jù)公眾服務(wù)平臺(tái)面向普通用戶(hù)和系統(tǒng)管理員，設(shè)置人口分布展示、避難場(chǎng)所查詢(xún)、歷史地震查詢(xún)、斷層分布展示、監(jiān)測(cè)臺(tái)站分布展示等功能模塊，支持地圖縮放測(cè)距和圖片下載功能，見(jiàn)圖1。人口分布展示模塊通過(guò)不同顏色值域渲染，差異化顯示區(qū)域內(nèi)人口分布情況，并能實(shí)現(xiàn)與圖表的聯(lián)動(dòng)展示，用戶(hù)可通過(guò)點(diǎn)選不同值域的色彩觀察地域空間上的人口變化。避難場(chǎng)所查詢(xún)模塊可向用戶(hù)直觀的展示場(chǎng)所的地理位置，實(shí)景照片、類(lèi)別、面積、容納人數(shù)、平面規(guī)劃圖及實(shí)景圖等信息，方便震后災(zāi)民安置與自救。歷史地震管理模塊可在百度地圖上顯示地震的分布，可按時(shí)間進(jìn)行動(dòng)態(tài)查詢(xún)，用戶(hù)鼠標(biāo)滑動(dòng)至標(biāo)注點(diǎn)時(shí)，浮動(dòng)信息欄會(huì)顯示該地震發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、震級(jí)。斷層分布展示可在地圖上標(biāo)注斷層的線狀軌跡，用戶(hù)在點(diǎn)擊該斷層是可在信息欄顯示斷層簡(jiǎn)介。地震監(jiān)測(cè)臺(tái)站展示模塊向用戶(hù)展示地震臺(tái)站的分布，顯示臺(tái)站的概況和照片信息。在用戶(hù)查詢(xún)臺(tái)站信息的同時(shí)可與地圖進(jìn)行交互。數(shù)據(jù)編輯模塊實(shí)現(xiàn)管理員對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行的刪改操作；數(shù)據(jù)檢查錄入模塊主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的校驗(yàn)錄入；頁(yè)面布局設(shè)置模塊可改變工具條的位置或進(jìn)行刪改操作。

2.2 系統(tǒng)拓?fù)?/p>

用戶(hù)通過(guò)瀏覽器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行訪問(wèn)，當(dāng)Web服務(wù)器接收到用戶(hù)發(fā)出查詢(xún)消息指令時(shí)，調(diào)取數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行解析反饋，利用百度服務(wù)器預(yù)先配置的接口轉(zhuǎn)發(fā)消息，消息處理模塊按照功能模塊對(duì)應(yīng)的應(yīng)用服務(wù)生成回復(fù)消息并返回給用戶(hù)，從而實(shí)現(xiàn)功能模塊的調(diào)用與地圖的交互。系統(tǒng)拓?fù)湟?jiàn)圖2。

圖1 功能模塊Fig.1 Functional module

圖2 系統(tǒng)拓?fù)銯ig.2 System architecture

2.3 軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)將模塊化開(kāi)發(fā)思想與三層架構(gòu)模式相結(jié)合，前端采用HTML5+CSS3+jQuery技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)在于可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息的跨平臺(tái)使用，從PC到移動(dòng)終端，各種瀏覽器都可以對(duì)其信息進(jìn)行解析查看。系統(tǒng)后端采用PHP+Apache+MySQL平臺(tái)架構(gòu)，其大量應(yīng)用于當(dāng)前

各類(lèi)Web系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中，其優(yōu)點(diǎn)在于Web資源豐富、輕量、成熟穩(wěn)定、可快速開(kāi)發(fā)等特點(diǎn)。

2.3.1 歷史地震動(dòng)態(tài)標(biāo)注。對(duì)于歷史地震，軟件可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)標(biāo)注，以方便用戶(hù)瀏覽。

（1）ECharts模塊引入。新建一個(gè)echarts.html文件，為ECharts準(zhǔn)備一個(gè)具備大?。▽捀撸┑腄om，進(jìn)行路徑配置，新建＜script＞標(biāo)簽中為模塊加載器配置echarts和所需圖表的路徑。示例代碼如下

（2）創(chuàng)建“歷史地震”圖表。初始化歷史地震圖表，geoCoord利用Ajax動(dòng)態(tài)獲取震中的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)。示例代碼如下

（3）炫光標(biāo)注markpoint。歷史地震標(biāo)注圖形炫光特效中 show 為開(kāi)啟true，type 特效類(lèi)型，系統(tǒng)中使用'scale'（放大），可選還有'bounce'（跳動(dòng)） loop 循環(huán)動(dòng)畫(huà)，默認(rèn)開(kāi)啟，系統(tǒng)未使用,period 運(yùn)動(dòng)周期，無(wú)單位，值越大越慢，默認(rèn)為15 scaleSize 放大倍數(shù)。markpoint示例代碼如下

2.3.2 地圖創(chuàng)建。在創(chuàng)建地圖程序中，部分代碼代表的意義如下：Point(lng:Number,lat:Number)指定經(jīng)緯度創(chuàng)建地理點(diǎn)坐標(biāo)，初始化地圖，centerAndZoom(point,12)設(shè)置中心點(diǎn)坐標(biāo)和地圖級(jí)別，setCurrentCity (“鄭州”)設(shè)置當(dāng)前地圖顯示城市，enableScrollWheelZoom(true)開(kāi)啟鼠標(biāo)滾輪縮放，BMap.ScaleControl()添加比例尺控件，NavigationControl()添加平移縮放控件，OverviewMapControl()添加縮略地圖控件。部分代碼如下

3 成果展示

3.1 歷史地震分布

將歷史地震等點(diǎn)狀空間數(shù)據(jù)在地圖上進(jìn)行動(dòng)態(tài)展布，標(biāo)注點(diǎn)顏色鮮艷，可根據(jù)震級(jí)大小動(dòng)態(tài)的向外擴(kuò)散，直觀反映區(qū)域內(nèi)歷史地震在不同時(shí)間段內(nèi)的分布情況。如圖3所示：選擇時(shí)間軸“2001年至2010年”，右側(cè)地圖自動(dòng)展示該時(shí)段內(nèi)發(fā)生的地震（圖中標(biāo)注的地震信息為測(cè)試數(shù)據(jù)），鼠標(biāo)滑動(dòng)至光圈位置，顯示地震信息。

3.2 地震臺(tái)站分布

地震臺(tái)站欄目采用左右布局樣式，右側(cè)為臺(tái)站整體概況，下方對(duì)臺(tái)站圖例進(jìn)行說(shuō)明，左側(cè)為臺(tái)站分布展示，點(diǎn)擊后可顯示臺(tái)站簡(jiǎn)介，臺(tái)站簡(jiǎn)介為圖文靜態(tài)頁(yè)面，方便公眾查詢(xún)區(qū)域內(nèi)臺(tái)站信息，見(jiàn)圖4。

圖3 歷史地震Fig.3 Historical earthquakes

圖4 地震臺(tái)站Fig.4 Seismic station

3.3 避難場(chǎng)所分布

將避難場(chǎng)所標(biāo)繪在百度地圖上，并展示其基本信息（類(lèi)別、容納人數(shù)、實(shí)景照片、格局分布等），同時(shí)可查詢(xún)區(qū)域內(nèi)醫(yī)院、消防、派出所等附近救援機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)信息的綜合查詢(xún)、測(cè)距、標(biāo)記等功能，方便震后災(zāi)民的合理安置。

4 結(jié)束語(yǔ)

地震應(yīng)急數(shù)據(jù)地圖公共服務(wù)平臺(tái)方便公眾了解區(qū)域內(nèi)人口分布、歷史地震分布、應(yīng)急避難場(chǎng)所位置、斷層分布、地震臺(tái)站等信息，將地震行業(yè)相關(guān)基礎(chǔ)信息和活斷層探查的部分成果通過(guò)最新的數(shù)據(jù)可視化技術(shù)面向大眾進(jìn)行展示，促進(jìn)了防震減災(zāi)知識(shí)的宣傳普及和公眾防震減災(zāi)素質(zhì)的提升。目前，系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)大部分功能，管理平臺(tái)和前端的優(yōu)化工作還在進(jìn)行當(dāng)中。在未來(lái)的工作中我們可以結(jié)合微信公眾服務(wù)平臺(tái)（徐丹等，2016）實(shí)現(xiàn)基于LBS的災(zāi)情上報(bào)系統(tǒng)，利用ECharts實(shí)現(xiàn)災(zāi)情數(shù)據(jù)的匯集、統(tǒng)計(jì)與展示，逐步豐富公共平臺(tái)的功能性和實(shí)用性，從而向公眾提供豐富、專(zhuān)業(yè)、直觀生動(dòng)的產(chǎn)品服務(wù)。

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李志強(qiáng)，侯建盛，李洋，蘇桂武，姜立新，孫柏濤，袁一凡，林均岐.2013年4月20日四川蘆山MS7.0地震災(zāi)害特點(diǎn)分析[J].地震地質(zhì)，2013，35（2）：398-410.

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Design and development of earthquake emergency data public service platform

Xu Dan，Wan Na，Han Zhenhui，Han Yanjie and Wang Feifei
(Earthquake Administration of Henan Province,Zhengzhou 450016,China)

A public service platform for earthquake emergency data announcement is designed and developed based on B/S framework.The service platform shows the distribution of historical earthquakes,faults,emergency shelters and earthquake monitoring stations etc.with dynamic and various fi gures.Based on the use of Baidu Map API and ECharts API,the platform enhances the emergency data interaction with the public,and meanwhile it has a strong applicability to realize the organic integration of earthquake emergency data services and protecting against and mitigating earthquake disasters promotion.

ECharts，earthquake emergency data，dynamic data maps

10.3969/j.issn.1003-3246.2016.05.025

徐丹（1983—），女，工程師，2009年畢業(yè)于重慶郵電大學(xué)，碩士研究生，主要從事地震應(yīng)急與災(zāi)害評(píng)估研究工作。E-mail：65244330@qq.com

中國(guó)地震局震災(zāi)應(yīng)急救援司青年課題（CEA_EDEM-201504）；地震科技星火計(jì)劃青年項(xiàng)目（XH16027Y）

本文收到日期：2016-08-01