基于GIS的防震減災(zāi)信息管理與輔助決策系統(tǒng)

摘 要：地震作為一種自然災(zāi)害，一旦發(fā)生，不僅威脅著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，而且對(duì)國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也會(huì)帶來嚴(yán)重的影響。為此，防震減災(zāi)工作一直都受到社會(huì)各界的關(guān)注。近年來，隨著GIS技術(shù)的不斷推廣，使其在我國(guó)防震減災(zāi)工作中也得到了廣泛的應(yīng)用。此技術(shù)的應(yīng)用，使得工作人員能夠?qū)磳l(fā)生的自然災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測(cè)，并及時(shí)的做出防震減災(zāi)方案，將地震給人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)帶來的傷害降到最低。

關(guān)鍵詞：GIS防震減災(zāi)；信息管理；輔助決策

中圖分類號(hào)：P315.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）29-0330-02

我國(guó)作為世界上地震高發(fā)的國(guó)家之一，做好防震減災(zāi)工作一直受到國(guó)家政府乃至全國(guó)人民的關(guān)注。不管是大小地震，一旦發(fā)生，總會(huì)給災(zāi)區(qū)人民帶來精神上或者物質(zhì)上不同程度的創(chuàng)傷。對(duì)于一些震級(jí)較大的地震，會(huì)頃刻間摧毀人們賴以生存的家園，不僅影響到道路交通，水電供應(yīng)等生活秩序的順利進(jìn)行，甚至?xí)⑷藗兙幼∞k公的場(chǎng)所頃刻間化為烏有。震級(jí)較小的地震，也許只是房屋輕微的晃動(dòng)，但是給人們心里造成的恐慌也是無法彌補(bǔ)的。為此，GIS技術(shù)在防震減災(zāi)信息管理與輔助決策系統(tǒng)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

1 系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)和基本設(shè)計(jì)原則

1.1 系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

基于GIS的防震減災(zāi)信息管理與輔助決策系統(tǒng)的建立，是需要完成三個(gè)方面的具體工作：①需要對(duì)當(dāng)下預(yù)測(cè)到的地震進(jìn)行危險(xiǎn)性分析。②需要對(duì)地震發(fā)生后有可能造成的一系列危害與災(zāi)難進(jìn)行預(yù)測(cè)，這些震害預(yù)測(cè)的研究對(duì)象主要包括建筑物、生命線工程、地震次生災(zāi)害、經(jīng)濟(jì)損失與人員傷亡[1]。③需要制定出防震減災(zāi)對(duì)策。只有將地震危險(xiǎn)性分析、一系列的震害預(yù)測(cè)結(jié)果與防震減災(zāi)對(duì)策研究進(jìn)行整合，方能促進(jìn)以GIS為基礎(chǔ)的防震減災(zāi)信息管理與輔助決策系統(tǒng)的建立，而其建立的具體目標(biāo)可以劃分為以下幾點(diǎn)：

（1）在地震發(fā)生前，系統(tǒng)可以為工作人員進(jìn)行相關(guān)的查詢工作以及模擬分析工作提供信息支持。查詢工作獲得的信息主要與建筑物的抗震性能有關(guān)，而模擬分析工作獲得的信息主要與建筑物、生命線系統(tǒng)有可能遭受的災(zāi)害、以及災(zāi)后的存在狀態(tài)有關(guān)[2]?？傊?，震前系統(tǒng)為工作人員開展相關(guān)的查詢與分析工作提供了信息支持。

（2）地震發(fā)生時(shí)，通過該系統(tǒng)，政府以及工作人員能夠根據(jù)所收集到的地震詳情以及預(yù)測(cè)到的地震所造成的災(zāi)害進(jìn)行有針對(duì)性的應(yīng)急處理方案，進(jìn)而為政府和救災(zāi)人員緊急的開展后續(xù)救援工作。

（3）地震發(fā)生后，通過系統(tǒng)可以估算出人員傷亡情況以及經(jīng)濟(jì)蒙受的損失情況，進(jìn)而可以有計(jì)劃性的安排后續(xù)的現(xiàn)場(chǎng)救援工作。

1.2 基本設(shè)計(jì)原則

防震減災(zāi)信息管理與輔助決策系統(tǒng)也是歸屬于計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，因此，此系統(tǒng)的建立會(huì)與計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則有共同之處，具體體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

（1）系統(tǒng)的實(shí)用性：防震減災(zāi)是建立系統(tǒng)的起初原因，因此，系統(tǒng)的建立，需要能夠?yàn)榉勒饻p災(zāi)工作提供技術(shù)支持，并能夠?yàn)閲?guó)家相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)人員作出決策提供便利與輔助。

（2）系統(tǒng)的安全性：作為信息系統(tǒng)，做好信息的安全管理工作尤為重要，因此，為了保證系統(tǒng)的安全性，可以對(duì)信息的訪問、使用或者修改等操作進(jìn)行權(quán)限設(shè)置。

（3）系統(tǒng)的高效性：作為信息系統(tǒng)，需要能夠快速的對(duì)信息進(jìn)行檢索、查詢、統(tǒng)計(jì)、分析等功能。

（4）系統(tǒng)的模塊化：對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行模塊化操作，做好信息的歸類與管理，從而方便便系統(tǒng)的使用。

（5）系統(tǒng)的可操作性：系統(tǒng)如果無法操作，就無法完成系統(tǒng)內(nèi)信息的管理，因此，在系統(tǒng)的可操作性方面，一定要設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)便快捷，提高系統(tǒng)的使用效率。

2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)和軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

基于GIS的防震減災(zāi)信息管理與輔助決策系統(tǒng)的建立，需要根據(jù)系統(tǒng)建立的目標(biāo)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，進(jìn)而方便系統(tǒng)的應(yīng)用。具體模塊可以劃分為以下四個(gè)方面：

（1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息管理：系統(tǒng)內(nèi)的信息主要為防震減災(zāi)工作以及輔助決策工作提供信息支持，因此需要能夠?qū)εc地震相關(guān)的信息進(jìn)行查詢、分析、統(tǒng)計(jì)等操作，同時(shí)要方便對(duì)基礎(chǔ)信息進(jìn)行管理工作[3]。

（2）防震減災(zāi)專題信息管理：系統(tǒng)可以根據(jù)工作人員給出的與地震有關(guān)信息，比如地震發(fā)生的時(shí)間、地理經(jīng)緯度、震級(jí)、破裂方向等，可以自動(dòng)的勾勒出地震的地理影響范圍、完成對(duì)震害的預(yù)測(cè)工作，以及震害的地理位置分布。

（3）防震減災(zāi)專題分析：在進(jìn)行防震減災(zāi)專題信息管理工作后，可以根據(jù)得出的震害結(jié)果，由系統(tǒng)再次對(duì)建筑物震害，人員傷亡，經(jīng)濟(jì)損失等實(shí)現(xiàn)智能的計(jì)算分析。

（4）輔助決策：針對(duì)不同的地震，會(huì)有不同的應(yīng)急策略，通過系統(tǒng)就可以快速的查詢出地震對(duì)應(yīng)的應(yīng)急策略，同時(shí)又可以對(duì)震害進(jìn)行統(tǒng)一的整合匯總，得出應(yīng)急方案。

2.2 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是由系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的來決定的，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的或者想要達(dá)到的目標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)模塊或子系統(tǒng)的設(shè)置工作，才能夠保證軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)用性和使用的高效性。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立

系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立需要按照以下幾個(gè)步驟進(jìn)行實(shí)際的建立工作：

（1）首先需要明確基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)建立的目的，也就是為了滿足什么樣的需求，然后根據(jù)需求確定出所需要數(shù)據(jù)的要素，即精度和質(zhì)量。

（2）作為系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，需要完成大量相關(guān)信息的采集工作，這其中涵蓋地圖信息以及與地圖相關(guān)的性能統(tǒng)計(jì)信息。

（3）系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，需要有完善的編碼體系做技術(shù)支撐，而國(guó)家以及行業(yè)對(duì)編碼體系的建立都有一定的規(guī)定，因此，系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)編碼體系的建立要遵循國(guó)家以及行業(yè)的編碼體系要求，不可與兩者相悖，并且能夠進(jìn)行擴(kuò)展。

（4）需要對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行邏輯設(shè)計(jì)，保證數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行符合邏輯；同時(shí)也需要對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行物理設(shè)計(jì)。

（5）完成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)最終的建庫(kù)工作是建立在數(shù)字化的圖形數(shù)據(jù)需與錄入的屬性性能數(shù)據(jù)編碼相對(duì)應(yīng)工作的基礎(chǔ)之上。

3.2 防震減災(zāi)信息管理管理與輔助決策支持系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)

GIS的再次開發(fā)與應(yīng)用，為防震減災(zāi)信息管理與輔助決策系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)提供了平臺(tái)支持。

4 結(jié)束語

總之，面對(duì)地震這種破壞力極強(qiáng)的自然災(zāi)害，做好防震減災(zāi)工作，才能夠?qū)⑵鋵?duì)人類以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的災(zāi)難降到最低。而GIS在防震減災(zāi)信息管理與輔助決策系統(tǒng)的應(yīng)用，為我國(guó)的防震減災(zāi)工作提供了動(dòng)力支持，促進(jìn)了我國(guó)防震減災(zāi)工作與輔助決策工作的進(jìn)一步完善，也減少了地震給人民以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的創(chuàng)傷。

參考文獻(xiàn)

[1]李滿春.GIS設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[M].科學(xué)出版社，2016.

[2]張培震.中國(guó)地震災(zāi)害與防震減災(zāi)[J].地震地質(zhì)，2016，30（3）：557～583.

[3]金 波.分布式防震減災(zāi)信息和輔助決策系統(tǒng)[D].中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所，2016：2～6.

收稿日期：2018-9-5