依托“數(shù)字城市” 地震信息平臺的建立

王成余+張躍可+方忠清

（1.揚州市職業(yè)大學，江蘇 揚州 225009；2.江蘇易圖地理信息工程有限公司，江蘇 揚州 225009；3.揚州茂源土地評估規(guī)劃咨詢有限公司，江蘇 揚州 225009）

摘要：文章從數(shù)字城市入手，通過昌平地震信息平臺的建立，簡要介紹了該平臺業(yè)務系統(tǒng)的功能，詳細闡述了地理信息系統(tǒng)中網絡分析、地震影響區(qū)域分析等功能。

關鍵詞：地震；地理信息；空間數(shù)據(jù)

中圖分類號：P315.78 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）13-0253-02

一、數(shù)字城市

數(shù)字城市是數(shù)字地球的重要組成部分，是人類以數(shù)字的形式再現(xiàn)的城市信息場，是信息化的城市。它主要是綜合運用3S（地理信息系統(tǒng)GIS、遙感RS、全球定位系統(tǒng)GPS）、網絡以及虛擬仿真等技術，實現(xiàn)對城市各種信息的采集、動態(tài)更新和監(jiān)測管理、輔助決策等功能。

在“數(shù)字北京”的帶動下，“數(shù)字昌平”實質是電子政務與電子商務的一體化集成，是在昌平公用信息平臺的基礎上，構建政府信息系統(tǒng)和企業(yè)信息系統(tǒng)，為政府和企業(yè)管理與決策提供服務，并為公眾提供信息服務。

依托“數(shù)字昌平”，構建北京市昌平區(qū)地震信息平臺，平臺具備日常信息管理和空間信息分析功能，為地震預案提供數(shù)據(jù)保障和宏觀決策依據(jù)?？梢詫崿F(xiàn)地震辦所關心的防災、救災、應急指揮、地震帶、監(jiān)控點等相關數(shù)據(jù)與昌平區(qū)信息資源數(shù)據(jù)平臺上的數(shù)據(jù)進行整合，同時向昌平區(qū)信息資源數(shù)據(jù)平臺發(fā)送地震辦的相關數(shù)據(jù)，實現(xiàn)兩方面數(shù)據(jù)的無縫對接。能夠完成信息資源數(shù)據(jù)平臺上的實時辦公和實時維護相關數(shù)據(jù)。根據(jù)平臺建設需求，分為地震業(yè)務系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)兩部分來完成。

二、地震業(yè)務系統(tǒng)建立

地震業(yè)務系統(tǒng)所需管理的對象有昌平區(qū)轄域內所有與地震相關的地質形態(tài)，如斷裂帶等，同時需要管理與這些因素相關的周邊的信息，如斷裂帶兩側的相關建筑、危險企業(yè)、住宅、學校等相關信息，這些信息有助于政府在地震事故發(fā)生時將災害所造成的損失降到最低。同時，業(yè)務系統(tǒng)中還需要管理與災害相關的防災隊伍和后勤隊伍的建設。

業(yè)務系統(tǒng)應該包括以下相關的業(yè)務內容：（1）完成對區(qū)內地質形態(tài)的信息整理；（2）完成對區(qū)內地震防護設施的信息整理；（3）完成對區(qū)內地震監(jiān)控點相關的周邊情況數(shù)據(jù)整理。如圖1為地震業(yè)務系統(tǒng)總體功能結構圖。

三、地理信息平臺建立

（一）基本功能

系統(tǒng)可以對地理信息空間數(shù)據(jù)進行放大、縮小、漫游、全幅顯示、測量面積、測量距離、地圖下載、數(shù)據(jù)雙向查詢等操作。地圖下載功能：可以將地圖以常用的圖像格式（包括BMP和JGP兩種）進行下載。

數(shù)據(jù)雙向查詢功能主要是針對地震相關設施，結合具體的業(yè)務數(shù)據(jù)庫內容，在空間地理信息數(shù)據(jù)支撐下，實現(xiàn)相關的業(yè)務數(shù)據(jù)選取、查詢、統(tǒng)計及專題制圖功能內容，具體內容包括：

1.圖形與屬性的交互式查詢：根據(jù)所選觀測點、避難場所等相關設施可查詢對應的屬性；根據(jù)屬性條件可查得相應的圖形。

2.圖形屬性的各種條件組合查詢：按照觀測點編號、觀測點名稱、避難所名稱、避難所編號、避難人數(shù)等各種屬性進行組合查詢。

3.多源信息查詢：用戶可以查詢所選取的防震相關設施的照片、錄像、聲音等多媒體聯(lián)接信息內容。

（二）數(shù)據(jù)編輯功能

通過系統(tǒng)可以對空間數(shù)據(jù)進行加線、平移加線、加面、加兩點弧、加三點弧、加圖斑、加標注符號、修改地物、刪除地物等操作。

空間數(shù)據(jù)編輯功能包括：地物的分層控制，可控制分層錄入、分層顯示；設置圖式符號、漢字標注，其中標注位置、方向、大小均允許用戶進行調整；修改已錄入地物圖形數(shù)據(jù)，可用鼠標輕而易舉地進行刪除、修改；當輸入一個圖塊結束，而結束點已經被輸入時，系統(tǒng)自動將線連接到結束點，進行封閉處理。

屬性信息編輯功能包括：屬性數(shù)據(jù)的錄入、修改，包括：監(jiān)測站點、宏觀點、避讓場所、昌平區(qū)內斷裂帶、地震動力分界線、重點部位、路網、危險源、水系、行政區(qū)、建筑物的屬性信息。

（三）網絡分析

網絡分析包括資源分配分析、最近避難場所分析、布局合理性分析、路徑分析。

1.資源分配分析。資源分配就是為網絡中的網線和結點尋找最近（這里的遠近是按阻礙強度的大小來確定的）的中心（資源發(fā)散或匯集地）。資源分配能為震區(qū)確定最近的消防、部隊、衛(wèi)生機構、食品機構等資源分配是模擬資源如何在地震中心和它周圍的網線（街道、水路等）、結點（交叉路口、汽車中轉站等）間流動的。根據(jù)中心容量以及網線和結點的需求將網線和結點分配給中心，分配是沿最佳路徑進行的。用戶可以通過賦給中心的阻礙限度來控制分配的范圍。

2.最近避難場所分析。最近避難場所分析通過地理分析，給出距離某個住宅區(qū)或者單位的最近避難場所所在位置，并且顯示到達該避難場所的最短路徑。

3.布局合理性分析。布局分析是對現(xiàn)有地震觀測設施和避難場所的位置按照合理的布局條件進行分析，以及對新建地震觀測設施和避難場所位置在總體布局中是否合理提供科學準確的數(shù)學依據(jù)。

4.路徑分析。路徑分析其核心是對最佳路徑和最短路徑的求解。從網絡模型的角度看，最佳路徑求解就是在指定網絡中兩結點間找一條阻礙強度最小的路徑。最佳路徑的產生基于網線和結點轉角（如果模型中結點具有轉角數(shù)據(jù)）的阻礙強度。

（四）地震影響區(qū)域分析

地震影響區(qū)域分析應用地理信息系統(tǒng)的緩沖區(qū)分析功能對地震帶和斷裂帶某個范圍內的周圍房屋、重點單位、重點設施的所受影響的區(qū)域進行查詢分析。

地震影響區(qū)域分析方式有三種：（1）選定點為中心坐標、根據(jù)地震強度確定影響半徑，系統(tǒng)給定受此影響半徑的圓；（2）以選定的一條線為中軸線制定兩邊距離的區(qū)域；（3）任意選定的多邊形范圍內。

檢索的結果為在范圍內所受影響的建筑物、重點單位、重點設施、危險源的詳細信息。為疏散提供準確科學的依據(jù)、并且對震情進行宏觀和微觀分析，還可以對分析結果進行統(tǒng)計專題分析。

四、總結

綜上所述，應用地理信息系統(tǒng)技術通過地震信息平臺可以實現(xiàn)兩部分功能：（1）完成各委辦局日常辦公或其相關的事務；（2）使用GIS作為業(yè)務系統(tǒng)的辦公工作平臺，用MIS作為日常數(shù)據(jù)存儲及查詢的工作手段，既能滿足地震部門工作需要，又可以為地震預案、防災抗災提供數(shù)據(jù)保障和宏觀決策依據(jù)。

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[4]王成余，尹希寶.基于數(shù)字昌平組件式WebGIS的實現(xiàn)[J].測繪與空間地理信息，2011，（3）.

基金項目：本文系江蘇省高等職業(yè)院校專業(yè)帶頭人高端研修資助項目，編號：2016TDFX014

作者簡介：王成余（1979-），男（漢族），遼寧營口人，碩士研究生，副教授，主要研究方向：測繪工程、地理信息系統(tǒng)。