面對不同服務(wù)對象的地震應(yīng)急基礎(chǔ)信息專題圖設(shè)計初探

楊芳，楊理臣，徐瑋陽，徐凱輝

(青海省地震局，青海 西寧 810000)

0 引 言

青海地處西北高原，經(jīng)濟發(fā)展相對滯后，是一個地震多發(fā)省份，加之氣候條件惡劣、基礎(chǔ)設(shè)施薄弱、面廣線長，這樣的情況對于地震應(yīng)急工作者來說是困難也是挑戰(zhàn)，因此必須不斷提高自身應(yīng)急管理和有效處置突發(fā)事件的能力。

應(yīng)急技術(shù)部門的具體工作可分為應(yīng)急準(zhǔn)備階段和地震應(yīng)急階段兩部分。應(yīng)急準(zhǔn)備階段包括決策部門震前了解市情、縣情，處置突發(fā)事件，救援隊伍應(yīng)急演練等；地震應(yīng)急階段主要是指揮救援，重點是為領(lǐng)導(dǎo)或上級部門科學(xué)決策提供快速、直接的數(shù)據(jù)信息，促進現(xiàn)場指揮部對現(xiàn)場工作的整體部署，以便更好、更快地組織救援[1]；其次是為社會民眾提供科學(xué)、準(zhǔn)確的公開信息。對于應(yīng)急技術(shù)人員來說，尤其是制圖人員，分別針對應(yīng)急準(zhǔn)備階段和地震應(yīng)急階段的工作其實就是面對不同服務(wù)對象提供不同信息的專題圖。

目前，應(yīng)急專題圖制作的常用方法是，利用快速出圖軟件調(diào)用ArcGIS預(yù)先制作好的不同專題內(nèi)容的模板文件，通過簡單地人機交互，快速產(chǎn)出不同要素的專題圖件[2]。但是這些專題圖都是在震后產(chǎn)出的，一般要經(jīng)過20～30 min，而在此期間，也就是所謂的地震“黑箱期”[3]。指揮救援的領(lǐng)導(dǎo)或上級部門在“黑箱期”對于建筑物里被圍困、埋壓多少人、需要多少人來支援、救援隊伍應(yīng)該走什么路線、震區(qū)周圍最近的醫(yī)院在哪、能快速出動多少醫(yī)護力量等等問題的判斷，對于整個地震的應(yīng)急救援起著決定性作用。而面對不同服務(wù)對象的地震應(yīng)急基礎(chǔ)信息專題圖在此“黑箱期”內(nèi)恰好發(fā)揮它的作用。

1 應(yīng)急基礎(chǔ)信息專題圖服務(wù)對象

根據(jù)應(yīng)急技術(shù)部門的具體工作，地震應(yīng)急服務(wù)的對象主要包括應(yīng)急指揮部門、救援隊伍和社會民眾。

對于應(yīng)急指揮部門，不斷提高應(yīng)急管理和有效處置突發(fā)事件的能力是最重要的。因此在日常工作中，地震應(yīng)急指揮人員就可以根據(jù)地震應(yīng)急基礎(chǔ)信息圖件和數(shù)據(jù)加強對各縣區(qū)基本情況的了解，加強應(yīng)急演練和培訓(xùn)。在震后可以根據(jù)已有地震應(yīng)急基礎(chǔ)信息圖件第一時間定位到震中，初步了解震區(qū)周圍的情況，能夠最快速的做到心中有數(shù)，在更詳細(xì)的數(shù)據(jù)和圖件產(chǎn)出之前能對震區(qū)情況做大致的判斷，減少“黑箱期”的損失，輔助下達救援指揮命令。

在吳繼承寫的《我國地震及地質(zhì)災(zāi)害救援隊伍現(xiàn)狀分析》一文中就指出：我國救援隊伍存在重點方向?qū)I(yè)力量不足、本省的救援力量缺乏，而外省的救援隊伍又往往因為不熟悉震區(qū)情況而束手無策等問題，加之應(yīng)急演練太少，真正大震時候問題頻出。因此十九大之后，應(yīng)急工作更加重視應(yīng)急演練和應(yīng)急培訓(xùn)。對于救援隊伍來說，震前熟悉地情，經(jīng)常開展應(yīng)急演練，在大震時方能有條不紊開展救援工作。地震應(yīng)急基礎(chǔ)圖件在一定程度上能夠幫助救援隊伍了解、學(xué)習(xí)各縣區(qū)地形、交通、人口、房屋等基礎(chǔ)信息，在應(yīng)急演練時根據(jù)震中位置提前熟悉周圍情況，在每一次演練中不斷縮短救援時間，能大幅的提高救援隊的救援水平。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生后，在震后的“黑箱期”內(nèi)根據(jù)專題圖和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)快速了解到震中周圍的情況，結(jié)合平時演練經(jīng)驗，避免盲目進入震區(qū)救援。

在當(dāng)今信息化的時代，地震應(yīng)急人員不僅要做好本職工作，也應(yīng)該積極響應(yīng)社會關(guān)切，注重媒體和社會輿情，及時向大眾及新聞媒體提供權(quán)威、準(zhǔn)確、全面的信息，滿足社會公眾的知情權(quán)，有助于維護社會的和諧穩(wěn)定。尤其大震發(fā)生后面對社會民眾時，可對外發(fā)布相關(guān)不涉密的專題圖，與“12322”熱線電話相結(jié)合，讓民眾最快了解自己所在地的情況，是否需要安排自救互助或判斷可否自行回家。

2 應(yīng)急基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫

地震應(yīng)急基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫是指當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生后，或地震預(yù)報發(fā)布后，為了開展對災(zāi)區(qū)的一系列救災(zāi)活動所需要了解和掌握的各種社會、經(jīng)濟、人口、城市地圖、自然地理地貌、重要目標(biāo)位置、救災(zāi)隊伍情況、救災(zāi)通信聯(lián)絡(luò)、地震應(yīng)急預(yù)案等的一種綜合性數(shù)據(jù)庫[4]。

地震應(yīng)急數(shù)據(jù)庫建設(shè)是地震應(yīng)急工作的核心環(huán)節(jié)和主要工作內(nèi)容，更是地震應(yīng)急指揮系統(tǒng)進行抗震救災(zāi)指揮決策的基礎(chǔ)和核心，在抗震救災(zāi)指揮中有不可忽視的重要性[5]。應(yīng)急基礎(chǔ)信息專題圖正是在應(yīng)急數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上產(chǎn)出和完善的，因此地震應(yīng)急數(shù)據(jù)庫直接決定了應(yīng)急基礎(chǔ)信息專題圖的準(zhǔn)確性和實用性。“十五”重大工程項目《中國地震應(yīng)急指揮技術(shù)系統(tǒng)》中就有地震應(yīng)急基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫建設(shè)，該項目建設(shè)的主要任務(wù)之一就是為應(yīng)急救援指揮的信息快速傳遞和輔助決策提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

圖1 應(yīng)急數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)

按照《地震應(yīng)急基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫格式規(guī)范》要求，地震應(yīng)急基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫采用Oracle 10g，地理信息系統(tǒng)采用ArcInfo 9.2。ArcInfo 9目前支持的空間數(shù)據(jù)格式主要有：coverage格式、shape格式、personal geodatabase、geodatabase。ArcInfo 9.2通過ArcSDE(空間數(shù)據(jù)引擎)存取儲存在Oracle 10 g中的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，通過ArcIMS 提供空間數(shù)據(jù)的Web 服務(wù)。

應(yīng)急基礎(chǔ)信息專題圖數(shù)據(jù)庫包括地圖類數(shù)據(jù)、社會經(jīng)濟統(tǒng)計類數(shù)據(jù)、地震基礎(chǔ)類數(shù)據(jù)等。將社會經(jīng)濟統(tǒng)計和地震基礎(chǔ)類數(shù)據(jù)用專題圖的形式直觀的展示出來，如縣區(qū)經(jīng)濟、建筑及人口的分布，歷史地震及斷裂分布，第一時間為震后指揮救援提供初步方向。

專題圖數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的主要來源一般是三方面：一是地震系統(tǒng)既有數(shù)據(jù)，包括地震區(qū)劃圖、各種活動斷裂資料、各類監(jiān)測臺網(wǎng)數(shù)據(jù)等；二是地震應(yīng)急部門專有數(shù)據(jù)，包括社會調(diào)查、危險區(qū)調(diào)研等，這些行業(yè)數(shù)據(jù)經(jīng)過多源資料綜合分析判定等方法進行專題矢量數(shù)據(jù)采集處理，形成專題矢量數(shù)據(jù)后入庫；三是各級政府部門所持有數(shù)據(jù)，包括國土部門的高分?jǐn)?shù)據(jù)影像、地形地貌數(shù)據(jù)、次生災(zāi)害數(shù)據(jù)，交通部門的道路交通、橋梁隧道，水利部門的水庫水系數(shù)據(jù)等；四是公開出版的年鑒發(fā)布的數(shù)據(jù)，包括各區(qū)縣人口、經(jīng)濟等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

但是同時數(shù)據(jù)庫也面臨著兩個重要問題：一是因為數(shù)據(jù)的收集和獲取困難，導(dǎo)致更新時間久，數(shù)據(jù)陳舊，這樣一來制作出來的專題圖效用大打折扣；二是不同的數(shù)據(jù)來源格式、類型等都不統(tǒng)一，使得數(shù)據(jù)的入庫和更新工作都十分困難。因此數(shù)據(jù)庫的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化統(tǒng)一是一項長期、復(fù)雜而艱巨的任務(wù)[6]。

3 地震應(yīng)急基礎(chǔ)信息專題圖模板設(shè)計

為適應(yīng)地震應(yīng)急的需要，縮短應(yīng)急響應(yīng)時間，服務(wù)不同對象，地震應(yīng)急基礎(chǔ)信息專題圖應(yīng)該具備簡單、清晰、完整這三個特點。面對不同的服務(wù)對象，專題圖將震區(qū)一種或多種特定或指定的自然要素或社會經(jīng)濟現(xiàn)象表達出來，直觀的為服務(wù)對象提供簡單清晰的專題信息。因此地震應(yīng)急專題圖模板制作需考慮不同需求、統(tǒng)一規(guī)范、區(qū)域特征等方面因素[7]。

圖2 應(yīng)急專題圖模板制作流程

3.1 應(yīng)急基礎(chǔ)信息專題圖模板設(shè)計規(guī)范

面對不同服務(wù)對象，專題圖的模板設(shè)計應(yīng)該在對不同服務(wù)對象進行調(diào)研后，分析他們的需求。應(yīng)急指揮部門在震后應(yīng)急指揮中，需要的是準(zhǔn)確、簡潔又有針對性的震區(qū)信息，比如震區(qū)的學(xué)校離震中有多遠(yuǎn)，如何快速救援；震中附近的地質(zhì)災(zāi)害隱患點在哪，地震引起次生地質(zhì)災(zāi)害的可能性有多大；進入震區(qū)的道路有幾條，距離震中有多遠(yuǎn)，如何決定救援的路線等；救援隊伍需要的是指定救援路線的地形圖、遙感影像圖，震中附近的學(xué)校、醫(yī)院、水庫等位置圖等。而民眾可能需要的比較簡單，不涉密的震中位置圖，影響場范圍圖等。將不同服務(wù)對象的需求報告分析總結(jié)后，再與其他省的應(yīng)急圖件包含的信息、內(nèi)容綜合對比，根據(jù)平時演練和真實地震后的測評報告，結(jié)合本省情況，在國家局應(yīng)急專題圖制圖標(biāo)準(zhǔn)下制定出本省的應(yīng)急基礎(chǔ)信息專題圖模板設(shè)計規(guī)范。

3.2 專題圖符號設(shè)計

地圖符號是地圖的語言，形狀、大小、色彩、文字是專題圖中不可或缺的部分。地圖符號是面向?qū)ο笾庇^表達的內(nèi)容，如果符號合理、實用，將會大大提升專題圖的實際應(yīng)用效果。根據(jù)應(yīng)急專題地圖的圖面內(nèi)容可以將應(yīng)急專題符號劃分為地理底圖符號和應(yīng)急要素符號，地理底圖符號一般包括數(shù)學(xué)基礎(chǔ)(地理坐標(biāo)、坐標(biāo)系、比例尺等)和地理要素(水系、居民地、交通、地貌、邊界等)兩部分[8]。地理要素符號一般有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，各行各業(yè)通用，如果沒有特殊需要不用單獨去設(shè)計。應(yīng)急信息是應(yīng)急專題地圖的重點表示內(nèi)容，可以通過設(shè)計不同應(yīng)急符號突出面向不同對象的應(yīng)急信息。

在ArcMap中，用符號管理器(Style Manager)對符號進行新建、修改、刪除等各種操作，根據(jù)符號繪制的幾何類型分為4類：標(biāo)記(點)符號Marker Symbols、線符號Line Symbols、填充符號Fill Symbols、文本符號Text Symbols。但是ArcMap中專業(yè)符號較少，一般符號屬性編輯器不能滿足需求的時候就需要根據(jù)實際需求制作字體庫。

以點狀符號為例，需借助圖片處理軟件AutoCAD及造字軟件Font Creator選擇字體符號或者圖片符號的方式來制作完成。在Font Creator中新建字體文件時會發(fā)現(xiàn)有Unicode(編碼字體)和Symbol(符號字體)兩種字符集。Symbol內(nèi)部不包含索引表，自由性比較大，通常用來存儲一些非標(biāo)準(zhǔn)符號；Unicode字體是16位符號編碼，常見的一種類型，優(yōu)點是可以保持符號的唯一性，并且通過Unicode可以在Arc Map的Style Manager中快速查找符號字體。將制作完成的點符號的bmp文件導(dǎo)入到字體文件的字體模板中，導(dǎo)入圖片時要調(diào)整到坐標(biāo)原點位置，使其位于字體模板坐標(biāo)系的設(shè)定范圍內(nèi)，調(diào)整因變形引起的變化，并按順序給符號排列并賦予索引號，且位圖圖片大小要一致。最后將字體導(dǎo)出到系統(tǒng)字體庫集(C: WINDOWSFonts)中或直接安裝字體。在ArcMap的Style Manager提前新建一個符號庫。Arc GIS自動配給24個符號子庫。在符號庫目錄樹下的Mark Symbol文件夾下新建點狀符號，打開Symbol Property Editor(屬性編輯對話框)，將字體文件中的點符號導(dǎo)入并對符號進行編輯、整合、修改尺寸，最后在Style Manager中對符號進行命名等操作，完成點狀符號的創(chuàng)建。

圖3 點狀符號的創(chuàng)建過程

線狀符號和面狀符號我們可以由符號嵌套組合而成，復(fù)雜的面狀符號也可看成由是幾個簡單面狀符號的組和[9]，對特別復(fù)雜的符號還需要通過編程實現(xiàn)。

3.3 樣圖配置及整飾

圖幅整飾是一組為方便使用而附加的文字和工具性資料，對閱讀和使用地圖具有一定參考意義的說明內(nèi)容。相較于地形圖圖幅整飾內(nèi)容的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，專題圖圖幅整飾內(nèi)容則較為靈活，沒有固定的版式，但一般都包括內(nèi)外圖廓線、經(jīng)緯網(wǎng)線、坐標(biāo)網(wǎng)線、圖名、圖例、比例尺、制圖單位、日期等內(nèi)容。圖幅整飾符號就是將這些內(nèi)容組合成個整體，在編制專題地圖時能夠方便快捷的生成以及靈活調(diào)整。

內(nèi)外圖廓線根據(jù)目前國家基本比例尺地圖，按地區(qū)編制出版的地圖和實際經(jīng)驗，認(rèn)為圖廓寬度一般大約為地圖內(nèi)圖廓長和寬之和的百分之一略多[10]，例如圖4青海省瑪多縣綜合信息圖A3幅面：圖幅面積為29.6 cm×20 cm，其圖廓寬約為：(30 cm+20 cm)×1/100=0.5 cm，按不超過1 cm的外圖廓設(shè)計就可以。在設(shè)計的時候，圖案款樣和地圖的內(nèi)容和用途應(yīng)當(dāng)協(xié)調(diào)一致。本文直接選擇了最簡單的雙廓線，明了簡潔，但也缺少一定的美觀性。

圖4 青海省瑪多縣應(yīng)急基礎(chǔ)信息

4 實際應(yīng)用及結(jié)論

地震尤其是破壞性地震發(fā)生后，面對不同的服務(wù)對象，地震應(yīng)急工作者能否第一時間提供震區(qū)相關(guān)的應(yīng)急基礎(chǔ)信息專題圖，很大程度上影響應(yīng)急救援工作的時效性。而在平時工作中，面對不同服務(wù)對象的地震應(yīng)急基礎(chǔ)信息專題圖不僅為應(yīng)急指揮部門了解重點地震區(qū)域的情況也為應(yīng)急救援隊伍演練提供有效的技術(shù)保障。