地震應(yīng)急服務(wù)產(chǎn)品獲取平臺的設(shè)計與實現(xiàn)
——以中國地震應(yīng)急搜救中心為例

黃智勇 張濤 于天宇 高博偉 謝霄峰

地震應(yīng)急服務(wù)產(chǎn)品獲取平臺的設(shè)計與實現(xiàn)
——以中國地震應(yīng)急搜救中心為例

黃智勇 張濤 于天宇 高博偉 謝霄峰

本文以中國地震應(yīng)急搜救中心為例，結(jié)合FTP、數(shù)據(jù)庫以及JAVA技術(shù)，構(gòu)建了一套具有上傳、下載、在線查看、分類獲取、查詢檢索功能的應(yīng)急服務(wù)產(chǎn)品獲取平臺，并在《2016年全國地震應(yīng)急指揮系統(tǒng)應(yīng)急響應(yīng)與服務(wù)保障演練》中進行了應(yīng)用，取得了較好的效果。該平臺的實現(xiàn)和推廣將極大地提高搜救中心乃至整個地震現(xiàn)場應(yīng)急信息處置工作的效率。

地震 應(yīng)急 信息服務(wù) 分類獲取 在線查詢

1 引言

中國是世界上地震活動最強烈、地震災(zāi)害最嚴重的國家之一。2008年汶川8.0級特大地震、2010年玉樹7.1級地震、2013年蘆山7.0級地震以及2014年魯?shù)?.5級地震等，這些破壞性地震給我國的經(jīng)濟建設(shè)以及人民的生命財產(chǎn)安全造成極大影響?？偨Y(jié)歷次經(jīng)驗，為提高震后應(yīng)急救援效率，減少人員傷亡，地震應(yīng)急信息的體系化儲備與規(guī)范化和系統(tǒng)化管理是地震應(yīng)急的重要基礎(chǔ)（蘇桂武，2003）。

為此，中國地震局震災(zāi)應(yīng)急救援司提出要求，局直屬各有關(guān)單位震后需提供相應(yīng)的應(yīng)急信息服務(wù)產(chǎn)品。在實際工作中，信息的收集和處理是一項面廣量大的工作，需要耗費大量的人力與物力，同時具有非常高的時效性要求（帥向華，2011；陳維鋒，2014）。在應(yīng)急救援工作中，時間就是生命，作為部署應(yīng)急救災(zāi)力量的信息支撐，地震災(zāi)情信息的收集和處理工作更要爭分奪秒（韓煒，2012）。傳統(tǒng)的地震應(yīng)急信息獲取和整理方式，大多數(shù)通過郵件、FTP服務(wù)及IM軟件（QQ）等形式，往往導(dǎo)致上報工作需要純手工操作，不利于后期檢索與查詢。這種方式不僅影響了用戶操作體驗,而且嚴重降低了工作效率,增加了管理員的維護量, 尤其是嚴重影響了大震中應(yīng)急救援的進程。此外，這種信息服務(wù)產(chǎn)品上傳至IM軟件（QQ）、郵件等外網(wǎng)服務(wù)器，信息一旦泄露，未經(jīng)證實的服務(wù)產(chǎn)品極易形成謠言在互聯(lián)網(wǎng)散布，影響惡劣。

基于上述問題,在對現(xiàn)有信息獲取和整理模式進行分析，在對周邊工作進行調(diào)研整理后,本文以中國地震應(yīng)急搜救中心為例，提出了一套應(yīng)急信息服務(wù)產(chǎn)品獲取平臺方案，旨在解決在中心內(nèi)部應(yīng)急信息服務(wù)產(chǎn)品獲取遇到的困難與瓶頸，提升中心應(yīng)急服務(wù)能力及信息管理水準。

2 平臺整體設(shè)計方案

2.1 平臺總構(gòu)架設(shè)計

地震應(yīng)急服務(wù)產(chǎn)品獲取平臺在數(shù)據(jù)、信息等標(biāo)準化體系接口、系統(tǒng)軟硬件運行保障、系統(tǒng)安全性等三方面保證下進行建設(shè)，遵循相關(guān)管理法規(guī)與制度體系，保證平臺數(shù)據(jù)接口共享性、平臺運行的穩(wěn)定性和安全性。平臺采用分層框架結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，總架構(gòu)設(shè)計如圖1所示，共分為四個層級，分別是基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)層、平臺層以及業(yè)務(wù)應(yīng)用層。

其中基礎(chǔ)設(shè)施層為支撐平臺運行的基礎(chǔ)環(huán)境，包括網(wǎng)絡(luò)、存儲、操作系統(tǒng)等。由于該平臺旨在為滿足中心內(nèi)部的應(yīng)急服務(wù)需求，建議部署在本中心內(nèi)網(wǎng)環(huán)境，保證信息產(chǎn)品上報的效率。數(shù)據(jù)層主要是對平臺數(shù)據(jù)庫進行查詢、插入、更新、刪除等操作，根據(jù)平臺業(yè)務(wù)特點，我們將數(shù)據(jù)分為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)以及非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)主要包括用戶數(shù)據(jù)以及地震事件數(shù)據(jù)。非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)主要為上傳的地震應(yīng)急信息產(chǎn)品，包括簡報、圖件、視頻等。平臺層設(shè)計方面，考慮該平臺的易用性以及可調(diào)用性，將平臺設(shè)計為B/S模式，用戶通過內(nèi)網(wǎng)訪問瀏覽器即可登陸。平臺設(shè)計了可調(diào)用API接口，可后續(xù)與中心內(nèi)部其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)進行對接，調(diào)用上報的信息產(chǎn)品數(shù)據(jù)等，提升了數(shù)據(jù)的使用率。業(yè)務(wù)應(yīng)用層包括五大模塊，分別是：應(yīng)急產(chǎn)品上報、附件下載、應(yīng)急產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、用戶管理以及地震事件管理。通過各模塊之間的相互關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)了從地震發(fā)生后的地震事件建立到信息獲取以及后續(xù)的信息查詢等一系列過程。此外考慮平臺的安全性，采用統(tǒng)一身份驗證的方式登陸平臺，并可制定密碼策略等，確保平臺安全穩(wěn)定運行，在地震應(yīng)急時發(fā)揮重要作用，提升中心乃至地震應(yīng)急信息獲取的效率。

2.2 技術(shù)架構(gòu)設(shè)計

搜救中心應(yīng)急服務(wù)產(chǎn)品獲取平臺技術(shù)架構(gòu)設(shè)計如圖2所示，采用當(dāng)前主流的JAVA語言進行開發(fā)，整體技術(shù)架構(gòu)為B/S架構(gòu)，可實現(xiàn)在中心內(nèi)部，利用任意終端，通過瀏覽器登陸的方式即可在平臺進行服務(wù)產(chǎn)品上報、查詢、管理等一系列操作，從而提高平臺可用性，提升中心應(yīng)急產(chǎn)品獲取的效率。信息產(chǎn)品上報員及管理員都通過連接中心信息機房的服務(wù)器，來進行相關(guān)的數(shù)據(jù)交換。信息在中心內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)流轉(zhuǎn)，避免了通過IM軟件（QQ）、郵件等方式將內(nèi)部的服務(wù)產(chǎn)品上傳到社會資源服務(wù)器上所導(dǎo)致的安全性及泄密相關(guān)問題。

2.3 應(yīng)用用戶設(shè)計

通過對搜救中心現(xiàn)狀分析，我們將整體平臺面向人群分為兩類，即應(yīng)急服務(wù)產(chǎn)品上報人員和管理員。兩種賬號通過統(tǒng)一認證方式登錄，不同賬號擁有不同權(quán)限，從而實現(xiàn)用戶類型的精準定位。

圖1 平臺總架構(gòu)設(shè)計圖

圖2 用戶權(quán)限分配圖

用戶權(quán)限分配如圖2所示，因為該平臺定位為地震應(yīng)急及演練時，在中心內(nèi)部信息流轉(zhuǎn)使用，因此我們設(shè)計了兩種用戶，分別為上報員用戶和管理員用戶?？紤]到中心內(nèi)部使用，所以未涉及信息審核環(huán)節(jié)，提升在內(nèi)部信息上報的效率。

圖4 平臺整體流程圖

上報員擁有兩大功能權(quán)限：應(yīng)急產(chǎn)品上報權(quán)限和應(yīng)急產(chǎn)品管理權(quán)限，上報員通過應(yīng)急產(chǎn)品上報模塊可按照應(yīng)急信息產(chǎn)品的不同類型進行上報、上傳附件等操作。通過應(yīng)急產(chǎn)品管理模塊可對本賬號上傳的信息進行導(dǎo)出、編輯、查看以及按產(chǎn)品類型、地震事件、產(chǎn)出時間進行快速查詢。

管理員擁有三大功能權(quán)限：地震事件管理、應(yīng)急服務(wù)產(chǎn)品管理、用戶管理。地震事件管理功能又包括新增地震事件、修改地震事件、刪除地震事件以及查詢地震事件的權(quán)限。應(yīng)急服務(wù)產(chǎn)品管理功能又包括應(yīng)急產(chǎn)品附件導(dǎo)出、查看詳情、按照不同條件查詢等權(quán)限。用戶管理功能包括增加用戶、修改用戶、刪除用戶和查詢用戶的權(quán)限。

2.4 平臺各單元邏輯關(guān)系

邏輯關(guān)系是一個系統(tǒng)的核心，所以我們按照中心應(yīng)急工作流程及特點設(shè)計了搜救中心應(yīng)急服務(wù)產(chǎn)品獲取平臺的各單元邏輯關(guān)系圖，如圖3所示。

平臺邏輯關(guān)系中最關(guān)鍵的就是數(shù)據(jù)庫模塊，日常工作時，管理員賬號需要對用戶數(shù)據(jù)庫進行編輯，新增一條或多條賬號信息的記錄，將新增賬號的權(quán)限和相關(guān)信息錄入數(shù)據(jù)庫。管理員賬號通過對數(shù)據(jù)庫賬號信息進行修改或刪除，從而修改賬號權(quán)限、信息或刪除賬號。在震時，管理員賬號通過編輯地震事件管理模塊，建立當(dāng)前地震事件。中心應(yīng)急產(chǎn)品在第一時間產(chǎn)出，各上報員賬號通過應(yīng)急產(chǎn)品上報模塊將應(yīng)急產(chǎn)品傳到應(yīng)急產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫模塊及多媒體數(shù)據(jù)模塊，管理員賬號通過應(yīng)急產(chǎn)品管理模塊調(diào)取以上兩數(shù)據(jù)模塊的信息，從而快速獲取應(yīng)急產(chǎn)品。上報員賬號如果發(fā)現(xiàn)上傳的產(chǎn)品需要修改或刪除，可通過應(yīng)急產(chǎn)品管理模塊對本賬號上傳的應(yīng)急產(chǎn)品進行修改和刪除。管理員賬號可通過應(yīng)急產(chǎn)品管理模塊對所有上報員賬號所上傳的應(yīng)急服務(wù)產(chǎn)品進行管理，在線查看、導(dǎo)出、刪除、按照不同條件進行查詢等。

2.5 平臺整體流程設(shè)計

如圖4所示，為搜救中心應(yīng)急服務(wù)產(chǎn)品獲取平臺整體流程圖。平臺流程主要分為六步：登陸，新增地震事件，應(yīng)急產(chǎn)品分類上報，應(yīng)急產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，按照地震事件、產(chǎn)品分類、事件和關(guān)鍵字進行查詢檢索，附件下載。通過這六步的業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)從而達到應(yīng)急服務(wù)產(chǎn)品快速獲取及分級分類查詢、管理等目標(biāo)。

2.6 數(shù)據(jù)庫層次設(shè)計

搜救中心應(yīng)急服務(wù)產(chǎn)品獲取平臺數(shù)據(jù)庫，考慮該平臺要求較高的數(shù)據(jù)讀取效率，而MySQL 是一種關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫，它將數(shù)據(jù)保存在不同的表中，而不是將所有數(shù)據(jù)放在一個大倉庫內(nèi)，增加了速度并提高了靈活性，因此該平臺采用MySQL作為平臺的數(shù)據(jù)庫，以滿足對數(shù)據(jù)庫性能、響應(yīng)時間以及數(shù)據(jù)的安全性等要求。如圖5所示，搜救中心應(yīng)急服務(wù)產(chǎn)品獲取平臺數(shù)據(jù)庫，分為四張表、分別是：應(yīng)急產(chǎn)品數(shù)據(jù)表、多媒體數(shù)據(jù)表、用戶數(shù)據(jù)表、地震事件數(shù)據(jù)表。通過這四張表及相關(guān)字段信息滿足不同功能模塊的數(shù)據(jù)存放。其中應(yīng)急產(chǎn)品數(shù)據(jù)表存放的為該平臺核心數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)表分別通過應(yīng)急產(chǎn)品ID、用戶ID以及地震事件ID等與其他表相關(guān)聯(lián)，從而完成平臺的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)。

圖5 數(shù)據(jù)庫層次圖

圖6 2016年應(yīng)急指揮演練中平臺信息上報界面

3 平臺創(chuàng)新性及應(yīng)用效果

該平臺采用了一種具有普適性應(yīng)急電子化產(chǎn)品的關(guān)鍵詞分類及查詢形式，通過收集中國地震局提出的《震后各省局及直屬單位需提交的84種應(yīng)急產(chǎn)品》、搜救中心32種應(yīng)急服務(wù)產(chǎn)品以及中國地震局應(yīng)急信息共享平臺上青海門源6.4級地震及山西運城4.4級地震的各單位上報的應(yīng)急服務(wù)產(chǎn)品,利用聚類分析法將應(yīng)急服務(wù)產(chǎn)品分為12類，分別是：快速評估、基本資料、格網(wǎng)數(shù)據(jù)、地質(zhì)構(gòu)造、地球物理、遙感分析、搜索救援、應(yīng)急處置、監(jiān)測預(yù)報、公文簡報、震情災(zāi)情、其他。按照這12大類查詢，可大幅提高查詢效率。探索了一種地震應(yīng)急信息的分級推送模式。

2016年9月13日由中國地震局震災(zāi)應(yīng)急救援司組織了《2016年全國地震應(yīng)急指揮系統(tǒng)應(yīng)急響應(yīng)與服務(wù)保障演練》，在此次演練中，搜救中心應(yīng)急服務(wù)產(chǎn)品獲取平臺正式應(yīng)用，并取得較好的應(yīng)用效果。

4 結(jié)論與展望

中國地震應(yīng)急搜救中心應(yīng)急服務(wù)產(chǎn)品獲取平臺雖然解決了搜救中心內(nèi)部的應(yīng)急信息上報、在線查看、查詢檢索、產(chǎn)品導(dǎo)出等問題，但是還存在以下亟待改進之處：一是平臺獲取的信息不便于地震應(yīng)急現(xiàn)場工作隊通過移動端設(shè)備讀取。二是應(yīng)急信息上報沒有數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能，無法直觀地展現(xiàn)各部門上報信息產(chǎn)品的效率。

在下一步的工作中，我們將研究并開發(fā)信息產(chǎn)品推送模塊，解決移動端設(shè)備信息讀取不便的問題。并針對數(shù)據(jù)統(tǒng)計及可視化進行研究，完善平臺數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能，為提高震后應(yīng)急信息上報效率提供指導(dǎo)性依據(jù)，為科研人員日后進行相關(guān)科學(xué)研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

作者單位：中國地震應(yīng)急搜救中心

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中國地震應(yīng)急搜救中心2016年青年基金課題，項目編號：SJ1603。