地震應急基礎數據庫管理與更新

張文靜，于 浩，惠 楊，張欣然

（遼寧省地震局，遼寧 沈陽 110034）

0　引言

近年來地震災害頻發(fā)，尤其是四川汶川，青海玉樹、四川廬山等破壞性地震的發(fā)生對人民生命財產、次生災害及社會穩(wěn)定都產生了及其嚴重的影響。隨著社會經濟生活的不斷發(fā)展，高效利用有限的資源,提高政府及有關部門對此類突發(fā)事件的應急響應尤為重要。新中國的地震應急工作始于1966年邢臺地震，在“十五”期間全國已經基本形成了一體化的地震應急指揮系統(tǒng)，包括國家級應急指揮系統(tǒng)、省級應急指揮系統(tǒng)、地震現場指揮系統(tǒng)及60個重點大中城市災情上報系統(tǒng)，因此建立完善的地震應急數據庫是必不可少的環(huán)節(jié)之一。

1　地震應急基礎數據庫分類

地震應急數據是指在地震應急指揮系統(tǒng)中所使用的基礎數據、運行過程中所產生的中間結果數據、最終結果數據和日志數據，地震應急基礎數據應遵循科學性、系統(tǒng)性、唯一性、終身性、完整性、綜合實用性等基本原則。地震應急基礎數據庫是參照GIS矢量數據模型，采用點、線、面的幾何表示方式進行管理。

地震應急基礎數據庫主要包括屬性數據和空間數據。屬性數據是指大量的統(tǒng)計數據，一般具有描述性屬性，與相對應的空間數據相關聯；空間數據不但含有屬性數據，同時具有空間位置，通過空間點數據、空間線數據、空間面數據以及實體等基本空間數據結構將兩者數據統(tǒng)一化[1]，表明實體的位置及屬性特點，具體屬性分類表如表1所示。

2　地震應急基礎數據庫管理

地震應急基礎數據庫是地震應急指揮系統(tǒng)的核心工作，尤其在地震發(fā)生后的幾分鐘至幾小時能夠快速獲取有關震區(qū)的各類基礎數據，進行地震快速評估，了解震區(qū)人口、經濟損失人員傷亡等情況，利用數據模型對地震應急基礎數據庫進行查詢，能夠成為救災指揮決策者部署行動方案的重要決策依據[2]。所以詳細、完善的地震應急基礎數據庫是地震應急工作的重要內容，其中地震應急指揮空間數據庫就是最基本的基礎建設工作，數據的采集與整理過程如圖1所示。

表1　地震應急基礎數據庫空間、屬性數據分類

圖1　地震應急數據庫的采集與整理Fig.1　 The collection and arrangement of earthquake emergency database

2.1　地震應急基礎數據庫來源

2.1.1基礎地理數據

基礎地理數據來源于權威的測繪部門，主要包括國家1: 25萬基礎地理數據、城市城區(qū)圖、行政區(qū)劃界線圖等，數據具有準確性高、精度高及現勢性強等特點，能夠滿足地震應急保障、抗災救災等方面的實際應用需求。

2.1.2公共數據

公共數據主要由相應的專業(yè)部門提供的直接成果或輔助資料組成，包括人口、經濟、房屋、學校、醫(yī)院、通信、重點目標分布、地方政府聯系信息及災區(qū)消防力量等一系列震區(qū)基本情況。

2.1.3地震專業(yè)數據

地震專業(yè)數據是地震行業(yè)內部產生的各種專業(yè)數據，主要包括地震區(qū)劃、地震活動、地質構造、地質圖、地震臺網、活動斷層、重點監(jiān)視防御城市及震害與救災案例等數據。

2.2　地震應急基礎數據庫管理

地震應急基礎數據庫具有復雜性、長期性、艱巨性等特點，對各種數據收集后進行分析整理，數字化處理，判讀資料提取所需要的數據，多源數據進行轉換與改造，紙質地圖掃描配準矢量化，對各類數據進行規(guī)模的錄入工作。以地震應急基礎數據庫規(guī)范對收集的數據進行整合，數據庫以最新的行政區(qū)劃分為準，使空間數據與屬性數據實現數據匹配，建立一致的拓撲關系，通過不同的技術手段把這些數據集成到統(tǒng)一的數據管理系統(tǒng)中去，并對即將更新的數據進行必要的檢查。在數據庫系統(tǒng)中，采用TCP/IP協(xié)議進行數據通信，通過EXCEL、ACCESS、SQL語 句、MAPINFO及ARCGIS等相結合的方式對Geodatabase數據進行管理更新。

2.3　遼寧省地震應急基礎數據庫屬性

遼寧地區(qū)的地震應急基礎數據庫在遼寧地震應急響應中起著極其重要的作用，地震應急基礎數據庫包含人口、經濟、氣候、房屋、消防力量及地震信息聯絡表等基礎屬性數據，這些屬性數據收集后以Excel格式進行存儲，無需進行空間化的進一步處理。以遼寧省應急基礎數據庫中人口屬性表為例，人口數據來源于公開出版的統(tǒng)計年鑒及行政區(qū)劃手冊，數據按照規(guī)定的格式進行整理，其中包含ID、name、total、family及over65等字段名稱，具體格式如圖2所示。

圖2　人口屬性表Fig.2　 Population attribute table

遼寧省地震應急基礎數據庫還包含學校、醫(yī)院、公路及機場等空間屬性數據，這些數據不僅含有名稱、位置等基礎信息，還包含地理坐標，需要對這些數據進行空間化的處理，在Mapinfo系統(tǒng)中形成TAB格式，然后再進行校驗與核對?，F以學?？臻g屬性表為例，學校名稱、地址等信息是通過搜集整理出來的，在這些數據信息基礎上，需要對每個數據進行空間定位，表中包含ID、full_name、address及經緯度等信息，格式如圖3所示。

圖3　學?？臻g屬性表Fig.3　 School space attribute table

3　地震應急基礎數據庫更新

地震應急基礎數據庫中的數據來源廣泛而且全面，需要根據數據的不同特點采用不同的更新機制。按照更新周期可以分為實時更新和定期更新，實時更新具有突發(fā)性、實時性變化的特征，例如突發(fā)地震地區(qū)的地理分布信息、重點監(jiān)視防御區(qū)分布的數據更新；定期更新是隨著時間的推移達到一定數量或程度的更新，如人口、房屋、經濟、學校、醫(yī)院、鐵路及氣候等信息[3-6]，根據需要一般每年更新一次就能夠滿足系統(tǒng)的需求，如有特殊需要按要求進行定期更新。按照更新范圍可以分為局部更新和整體更新，局部更新時數據量大，更新流程復雜且周期較長，如學校、醫(yī)院等；整體更新則獲取數據與更新流程簡單，更新流程短，如城市區(qū)縣代碼、機場、水庫分布等。

根據搜集到信息類型的不同，把這些信息按照不同的存儲方式儲存起來。Word/Excel形式的信息可以直接對文檔信息進行更新修改，Word/Excel文檔更新完成后可以通過Access鏈接或導入功能導入到Access系統(tǒng)中，也可以將Excel文檔信息加載到Mapinfo系統(tǒng)中轉換為Tab格式后再進行更新。Tab格式的數據可以在Mapinfo系統(tǒng)中打開，直接在系統(tǒng)里更新數據，也可以將Tab格式文件轉化為Excel文件，通過Excel工具管理對信息進行更新編輯，再將更新后的Excel文件導入Mapinfo中重新轉換為Tab格式。

4　地震應急基礎數據規(guī)范化

數據入庫后需要對數據進行進一步的規(guī)范檢查，檢查出錯誤的數據必須及時進行修正。數據庫設計的規(guī)范化是邏輯設計的核心內容，數據庫中應該避免可為空的列，不該有重復的值或者列，表中的記錄應該有唯一的標識符，字段的類型、長度、名稱都是需要檢查的地方。如果數據庫中數據信息不規(guī)范，則會損壞整個數據庫，甚至會破壞程序的性能。

5　結語

地震應急基礎數據庫在地震應急指揮中發(fā)揮著及其重要的作用，地震基礎數據庫不僅包含了地震行業(yè)本身所產生的數據，還包括大量非地震行業(yè)產生的數據，涉及面廣，工作難度和強度也較大，因此在以后的數據庫建設中應注意以下幾個問題：

（1）由于基礎數據涉及范圍廣，工作量大，每年更新、新增的項目及模塊都很多，同時負責數據統(tǒng)計的人手不足，人員流動性大，導致數據更新不及時，數據庫的信息都是具有準確性和實效性的，只有不斷更新數據，掌握最新的數據資料才能更好的在地震應急指揮中起到作用。

（2）地震應急數據庫涵蓋城市方方面面的信息，需要各部門之間相互合作，提高數據的共享性，增強各部門之間的聯系，多進行業(yè)務上的交流，實現基礎數據的共同享用，實現多部門的交叉合作。

（3）要想建立健全的地震應急基礎數據庫系統(tǒng)，就需要完善基礎數據庫管理，規(guī)范及監(jiān)督后期人員的工作，加強地震基礎數據庫管理人員的安全和保密意識，防止管理人員出現工作態(tài)度、工作作風等因素對數據庫的準確性造成影響，只有基礎數據得到保障才能發(fā)揮重要的作用。

[1] 鄭樹平,高翔,趙杰,等.山西省地震應急基礎數據庫更新維護[J].計算機時代,2015,（1）：75-77.

[2] 聶高眾,陳建英,李志強,等.地震應急基礎數據庫建設 [J].地震 ,2002,22（3）：105-112.

[3] 梁永朵,王艷,黃祖超,等.國外自然災害應急管理體系對我國應急管理工作的啟示[J].防災科技學院學報 ,2009,11（3）：130-132.

[4] 姜金征,趙建明,薛偉,等.加強防災減災宣傳教育提高全民防災減災意識[J].山西建筑,2012,38（36）：268-270.

[5] 于浩,耿晨,蔣越,等.視頻會議系統(tǒng)在地震應急中的應用[J].防災減災學報,2016,32（3）：91-94.

[6] 姜金征,薛偉,趙建明.人工神經網絡在地震預測中的應用[J].山西建筑,2013,39（1）：21-23.