地震應(yīng)急避難場所管理系統(tǒng)建設(shè)

李珊珊，張 帆

（吉林省地震局，吉林 長春 130117）

0 引言

應(yīng)急避難場所是一種城市突發(fā)公共事件后安置災(zāi)民的設(shè)施，是為城市居民躲避地震、洪水、爆炸、火災(zāi)和疫情等重大突發(fā)公共事件的安全避難場所［1］。應(yīng)急避難場所主要以具有一定規(guī)模和避難功能的公園、綠地、廣場、體育場和露天大型停車場等場地形式在城市中存在與分布的，其安全性、可靠性和有效性使其在提高大中城市綜合防災(zāi)能力、有效減輕突發(fā)性重大災(zāi)害事件引起的社會危害方面發(fā)揮著重要作用［2］。目前地震行業(yè)各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)都有相應(yīng)的專業(yè)軟件進行記錄和日常處理，沒有相對專業(yè)的關(guān)于地震應(yīng)急避難場所類信息化管理和統(tǒng)計的應(yīng)用系統(tǒng)，由于吉林省境內(nèi)應(yīng)急避難場所相對分散，業(yè)務(wù)人員很難把這些信息進行匯總和管理，地震等自然災(zāi)害發(fā)生時，應(yīng)急措施沒有這些信息的電子信息化。故建設(shè)一套完備的地震應(yīng)急避難場所管理系統(tǒng)，每次地震及其他自然災(zāi)害發(fā)生后，通過此系統(tǒng)將全省應(yīng)急避難場所集成在一起，為應(yīng)急方案的制定提供重要的輔助依據(jù)。

1 系統(tǒng)的設(shè)計原理

隨著Internet技術(shù)的興起，B/S架構(gòu)（Browser/Server結(jié)構(gòu)） 即瀏覽器和服務(wù)器結(jié)構(gòu)應(yīng)用相當(dāng)廣泛，大大簡化客戶端電腦載荷，降低用戶的總體成本。本系統(tǒng)采用開源的Java編程語言，基于Internet技術(shù)的B/S架構(gòu)，本文設(shè)計并實現(xiàn)了地震信息應(yīng)急避難場所系統(tǒng)建設(shè)。百度地圖作為國內(nèi)較大的公共地圖服務(wù)應(yīng)用平臺，廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，具有運行穩(wěn)定可靠、快捷、免費、地圖數(shù)據(jù)更新及時以及服務(wù)器性能強大等優(yōu)點。本系統(tǒng)直接利用百度地圖平臺，自己無需創(chuàng)建地圖平臺，既節(jié)省服務(wù)器購置、地圖更新以及后期管理維護等昂貴費用，又徹底解決了對外提供地圖公共服務(wù)時的地圖涉密困擾。

地震信息展示系統(tǒng)就是采用B/S架構(gòu)三層結(jié)構(gòu)，分為流程處理和文件處理兩大類。系統(tǒng)軟件設(shè)計原理如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)組成設(shè)計原理圖Fig.1 The design theory diagram of system composition

該系統(tǒng)分為操作層、處理層、存儲層三大部分，操作層由支撐系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)模塊和核心模塊兩大部分組成，將收集的應(yīng)急避難場所資料按照統(tǒng)一模板導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫。處理層會根據(jù)統(tǒng)一模板的內(nèi)容將所有的避難場所信息進行程序內(nèi)部處理，最后又與存儲層交互保存在數(shù)據(jù)庫中［3］，便于維護和調(diào)用。

2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計

數(shù)據(jù)庫是整個系統(tǒng)的最重要組成部分，對整個系統(tǒng)的開發(fā)和功能實現(xiàn)提供了最基本的數(shù)據(jù)保障。本系統(tǒng)在邏輯上分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫和百度地圖提供的地理數(shù)據(jù)庫兩部分?；A(chǔ)數(shù)據(jù)庫主要是用來存放和輸出地震應(yīng)急避難場所的相關(guān)信息，如地理位置、經(jīng)緯度、所處位置周邊信息、交通情況、場所面積、可容納人數(shù)等；地理數(shù)據(jù)庫主要是依托百度地圖為基礎(chǔ)建立，根據(jù)輸入的查詢指令能夠獲取相關(guān)的地理數(shù)據(jù)。

3 系統(tǒng)的主要功能模塊

地震應(yīng)急避難場所信息管理系統(tǒng)主要面向系統(tǒng)管理員和普通用戶，兩者在系統(tǒng)內(nèi)的權(quán)限和登錄系統(tǒng)界面是不同的。系統(tǒng)管理員的權(quán)限是根據(jù)需要增加或刪減用戶和用戶權(quán)限，管理應(yīng)急避難場所的相關(guān)信息，錄入和更新管理數(shù)據(jù)庫，維護和管理服務(wù)器，并進行服務(wù)器信息備份，保障系統(tǒng)的平穩(wěn)運行。普通用戶可以通過登錄界面登錄進行應(yīng)急避難場所相關(guān)信息的查詢、對地圖進行縮小和放大、測距、路線查詢等操作，輸入查詢的信息可以是城市名字、地點、經(jīng)緯度等單一信息就可以顯示出相關(guān)應(yīng)急避難場所的所有信息，如地理位置、類別、容納的人數(shù)、場所面積等。具體功能模塊見圖2。

圖2 功能模塊Fig.2 Functional module

地震應(yīng)急避難場所信息管理系統(tǒng)分為系統(tǒng)前端模塊和系統(tǒng)后臺模塊兩個部分。

系統(tǒng)前端模塊能夠?qū)崿F(xiàn)普通用戶的需求與數(shù)據(jù)庫之間的通信，包含數(shù)據(jù)通信、頁面管理、地圖管理三個部分。數(shù)據(jù)通信主要是接收和分析用戶提出的查詢請求，與數(shù)據(jù)庫的信息交互和傳輸，并且能夠在系統(tǒng)前段相應(yīng)的現(xiàn)實頁面進行顯現(xiàn)。頁面管理主要是實現(xiàn)系統(tǒng)前端的顯示界面的功能性體現(xiàn)和美術(shù)設(shè)計。地圖管理主要是根據(jù)用戶前臺的查詢需求，顯示所需地理位置信息，并實現(xiàn)地圖的測距功能等。

系統(tǒng)后臺模塊能夠?qū)崿F(xiàn)用戶管理和數(shù)據(jù)管理。用戶管理主要是系統(tǒng)管理員對用戶進行管理和普通用戶以及系統(tǒng)管理員的權(quán)限管理，其中也包括普通用戶通過前端進行的個人賬號信息各種操作數(shù)據(jù)的管理。數(shù)據(jù)管理是指擁有數(shù)據(jù)庫管理權(quán)限的系統(tǒng)管理員對系統(tǒng)的各類信息進行編輯、更改、刪除、新增等操作，以滿足前端模塊的用戶需求。具體系統(tǒng)架構(gòu)如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)架構(gòu)Fig.3 System architecture

4 系統(tǒng)的運行環(huán)境

該平臺主要采用Java開源主流框架進行設(shè)計，具有輕量級，耦合性低，擴展性優(yōu)越，穩(wěn)定性強等特點［4］。由于Java的跨平臺性，一般操作系統(tǒng)都能使用，如Windows、Linux、Unix等操作系統(tǒng)。支持Oracle、SQLServer和Mysql等主流數(shù)據(jù)庫；兼容IE8+，Google Chrome，F(xiàn)irefox等眾多瀏覽器。單機版配置標(biāo)準(zhǔn)：內(nèi)存4G，硬盤150G，CPU速率1.8MHz。

5 系統(tǒng)的關(guān)鍵功能實現(xiàn)

本系統(tǒng)關(guān)鍵的功能的實現(xiàn)，是通過BMap.ScaleControl向地圖中添加比例尺控件，$.parseJSON（data）；從后臺取的數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換成JSON， document.createElement （’canvas’）.getContext海量加載數(shù)據(jù)，最大支持一次性載入1萬個點。

具體代碼如下：

6 應(yīng)用實例

6.1 避難場所普通地圖示例

圖4 普通地圖示例Fig.4 The general map summary

圖4中給出應(yīng)急避難場所位置及其周邊的交通路線（灰色標(biāo)記），為應(yīng)急指揮和應(yīng)急救援提供重要的參考。左上方圖件為比例尺，提供16個級別的縮放功能，分別是50 m、100 m、200m、500m、1km、2km、5km、10km、20km、25 km、50 km、100 km、200 km、500 km、1000 km、2000 km。能夠從全球地圖版塊縮放到具體的街道位置。此外，定位的精度取決于經(jīng)緯度的精度，經(jīng)緯度精度越高，定位的精度也就越高。右上方為地圖的三種顯示類型，即：普通的交通圖、衛(wèi)星圖、三維立體圖。普通交通圖展示的是鐵路、公路；衛(wèi)星圖展示的是地質(zhì)地貌、山川河流；三維立體圖展示的是學(xué)校、工廠、醫(yī)院、生命線工程、避難場所等，為地方政府震后決策提供詳細(xì)的參考依據(jù)。圖5中給出長春市區(qū)內(nèi)的應(yīng)急避難場所位置及其周邊的交通路線，重要的應(yīng)急避難場所為五星標(biāo)記，當(dāng)鼠標(biāo)滑動相應(yīng)位置，會顯示應(yīng)急避難場所的重要信息，如聯(lián)系電話、經(jīng)緯度、面積規(guī)模、可以安置的人數(shù)、所處詳細(xì)位置等信息。本系統(tǒng)還可以根據(jù)查詢條件快速查詢出所需要的應(yīng)急避難場所的所有相關(guān)信息，為政府和相關(guān)部門應(yīng)急處置工作的決策提供詳細(xì)快速準(zhǔn)確的參考依據(jù)。

圖5 普通地圖示例Fig.5 The general map summary

6.2 應(yīng)急避難場所衛(wèi)星地圖示例

圖6 衛(wèi)星地圖示例Fig.6 The satellite map

圖6中顯示的是應(yīng)急避難場所的衛(wèi)星地圖，可以根據(jù)衛(wèi)星地圖看出周圍的地勢和環(huán)境。

7 結(jié)束語

本系統(tǒng)采用開源的java編程語言，基于Internet技術(shù)的B/S架構(gòu)（Browser/Server結(jié)構(gòu)），本文設(shè)計并實現(xiàn)了地震信息應(yīng)急避難場所系統(tǒng)建設(shè)。該系統(tǒng)完善應(yīng)急避難場所科學(xué)管理方式，為應(yīng)急期間的應(yīng)急處置和應(yīng)急決策提供快速依據(jù)，在一定程度上提高了城市韌性。本系統(tǒng)設(shè)計合理，操作簡單方便，界面簡潔直觀。本系統(tǒng)將應(yīng)急避難場所數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成地理位置準(zhǔn)確的電子地圖和衛(wèi)星地圖。該系統(tǒng)預(yù)留了系統(tǒng)集成接口，而且可以進一步進行優(yōu)化，可以通過應(yīng)急避難場所經(jīng)緯度信息迅速定位并獲取周邊區(qū)域的詳細(xì)信息，提供給用戶詳細(xì)的周邊信息。另外，本系統(tǒng)開發(fā)過程中完全遵循軟件工程流程，確保軟件開發(fā)的規(guī)范性，并可進行二次開發(fā)，確保了系統(tǒng)的有效性和完整性。