基于天地圖的山西地震應急基礎數據庫建設

鄭樹平 徐博 丁小牛 高偉亮 李斌

摘 ?要： 概述了地震應急基礎數據庫和天地圖平臺，提出通過數據處理，建立以天地圖平臺為基礎的地震應急基礎數據庫，為地震應急評估決策系統提供數據支撐。同時解決要素數據的涉密限制問題，提高信息交流和面向社會公眾的服務能力，擴展地震應急信息服務范圍。

關鍵詞： 天地圖; 地震應急; 基礎數據庫; 信息服務

中圖分類號：TP399 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? 文章編號：1006-8228（2020）03-93-03

Construction of Shanxi provincial earthquake emergency basic database based on MapWorld

Zheng Shuping1，2， Xu Bo1，2， Ding Xiaoniu1，2， Gao Weiliang1，2， Li Bin3

（1. Earthquake Administration of Shanxi Province， Taiyuan， Shanxi 030021， China;

2. NationalContinental Rift Valley Dynamics Observatory of Taiyuan; 3. University of Science an Technology of Taiyuan）

Abstract： This paper describes the earthquake emergency basic database and the MapWorld platform， and proposes to establish the earthquake emergency basic database by means of the MapWorld platform through the data processing， so as to provide data support for the decision-making system of earthquake emergency evaluation. In addition， the earthquake emergency basic database can also be used to solve the problem of secret restriction of element data， improve the ability of information exchange and public service， and expand the scope of earthquake emergency information service.

Key words： MapWorld; earthquake emergency; basic database; information service

0 引言

山西是一個多震省份，地震應急工作十分重要。地震發(fā)生后，地震應急基礎數據庫可以支持災害評估系統，對地震災情的破壞范圍和破壞程度進行初步估計，同時還可以提供地震發(fā)生地區(qū)的災害背景數據、社會經濟統計數據等基本信息，為指揮應急救援工作提供決策依據[1]。

1 地震應急基礎數據庫現狀

近年來，依托各類項目支持，山西地震應急基礎數據庫不斷得到完善與發(fā)展，數據的內容與種類逐步豐富，數據質量有很大提高，部分數據已經實現了與居民地數據關聯，極大地提高了現有數據庫的精度，能夠很好地支持應急指揮技術系統，應對各項緊急/臨時需要，在地震應急中發(fā)揮重要作用。

在全面建設小康社會的進程中，人民更加追求安全、健康和幸福的生活，更為關注地震潛在危險，參與防震減災活動的意愿日趨強烈。

快速災情獲取和災害損失評估尚不能完全滿足大震巨災應對的需求。要堅持以人為本，強化社會管理，拓展公共服務，不斷豐富公共服務產品，這就需要充分利用行業(yè)現有信息資源，開放地震數據，完善防震減災信息化流程和結構[2]。根據《測繪管理工作國家秘密目錄》，地震應急基礎數據庫的大部分數據都屬于涉密數據，尚不能完全向公眾提供服務，因此需要解決數據的涉密限制問題，擴展地震應急信息服務范圍。

2 天地圖概述

“天地圖”是國家測繪地理信息部門引導建設的地理信息綜合服務網站，旨在向政府部門、企業(yè)和公眾等用戶提供基礎的地理信息公共產品服務。它裝載了矢量、影像、三維三種模式下覆蓋全球的地理信息數據，其中中國的數據不僅可以看見宏觀的中國全境，更可以細放至鄉(xiāng)鎮(zhèn)和村莊級，是目前中國區(qū)域內數據資源最全的地理信息服務網站[3]。

地震行業(yè)可以利用“天地圖”豐富的地理信息資源和開發(fā)接口，避免地理信息數據的重復采集及維護工作，可較容易地整合相關信息對外發(fā)布，有效避免重復投入，促進信息共享和高效利用?！疤斓貓D”提供的地圖服務資源權威、準確、統一、豐富。利用這些資源，在地震行業(yè)實現一些對外應用服務是完全可行的，并且有明顯的實際應用意義[4]。

3 天地圖在基礎數據庫中的應用

“天地圖”提供了大量的地圖服務資源，如果建立以“天地圖”平臺為基礎的地震應急數據庫，不僅能為地震應急評估決策系統提供數據支撐，還能解決要素數據的涉密限制問題，實現地震類信息的對外展示，提高面向社會公眾的服務能力。

3.1 基于天地圖的基礎數據庫

如圖1所示，現有的基礎數據庫中的居民地數據，其空間屬性是從RGB影像數據中采集出來的，居民地的矢量數據屬于涉密內容;屬性數據來源于統計局村級統計數據、鄉(xiāng)鎮(zhèn)級行政界線和村級行政界線的屬性部分，這些資料是則可以公開的。“天地圖”以門戶網站和服務接口兩種形式提供地圖服務，可滿足公眾的多種需求，并在GIS底圖方面具有權威性和準確性?？梢詮奶斓貓D平臺提取居民地矢量數據，統一投影轉換到數據標準坐標，將現有數據庫中的居民地矢量數據處理為基于天地圖的數據，并通過ID關聯加載相關的屬性信息，以此建立基于天地圖的基礎數據，該數據可以提供面向公眾的服務。

3.2 數據融合

天地圖數據量大，由于所屬行業(yè)、用途、規(guī)范、采集條件等各方面的原因，會存在屬性值出現多義性的情況，一般的邏輯關系無法自動批量進行這些異型的相同屬性判斷[5]。如果用大量的人工來做篩查工作，因為提取的數據量較大，涉及區(qū)域范圍較廣，人工排查工作效率低、遺漏概率高。

表1 ?地名多義類型

[序號 地名多義類型 舉例 1 行政區(qū)劃變更 小王村-小王社區(qū) 2 區(qū)劃名稱前綴 新平鎮(zhèn)辛莊子村-辛莊子村 3 多字少字 趙莊-趙莊村 4 近義 蔡家窊村-蔡家洼村 ... ... ... ]

可以基于ArcObjects開發(fā)一個同名點篩選處理工具，該工具基于一定緩沖區(qū)范圍，將每個地名點與緩沖區(qū)內的所有點對比排查，緩沖區(qū)范圍可根據融合數據的偏差情況進行靈活調整。當篩選到完全同名的地名點時，可以直接保留;當出現行政區(qū)劃變更、區(qū)劃名稱前綴差異、多字少字、近義的同名點時（見表1），仍可按完全同名處理。對于無法找到匹配點的數據，可以結合現有基礎數據庫中的居民點數據、村界數據等，并結合百度地圖、高德地圖等商業(yè)電子地圖，為無法匹配的點賦值。

3.3 成果數據質量檢查

基于天地圖的矢量處理完成后要進行質量檢查，可以對成果數據完整性、規(guī)范性、邏輯一致性和拓撲關系等方面進行質量檢查。質量檢查包括三種方法：軟件自動檢查、人機交互檢查、成果使用檢查。

⑴ 軟件自動檢查

由于空間數據的圖形與屬性、圖形與圖形、屬性與屬性之間存在有一定的邏輯關系和規(guī)律，通過編制計算機程序，設計模型和算法，將數據中不符合規(guī)律、邏輯關系矛盾的要素自動挑選出來。

⑵ 人機交互檢查

在軟件環(huán)境下，將要檢查的數據可視化，以圖形、圖像、表格等形式顯示在計算機的屏幕上，通過人工判斷其正確性;也可以使用查詢、統計、顯示等功能的組合，實現對數據的檢查。

⑶ 成果使用檢查

成果使用主要包括災情評估和專題圖制作兩個方面。以成果數據為基礎進行評估計算，對產出的評估結果與現有系統的評估結果進行對比研究，研究分析它們的差異，驗證數據的合理性。以成果數據為底圖產出專題圖圖件，與數據采集的原始資料進行人工比較核對，從而判斷和確定數據的正確性。

3.4 成果數據管理

成果數據的規(guī)范可以參照現有基礎數據庫的規(guī)范，并對成果數據統一編碼，以便與基礎數據庫中的數據進行關聯。當基礎數據庫中有數據更新時，可以通過編碼關聯的方式，同時更新成果數據。另外要做好元數據說明，充分發(fā)揮元數據的功能，記錄了數據處理過程中的質量變化。

4 運用前景

以基于天地圖的數據為基礎，以現有地震影響場模型、人員傷亡預估模型、救援力量計算模型為骨架，研究開發(fā)基于天地圖數據平臺的集震害評估、輔助決策為一體的綜合信息系統，使其成為地震應急信息系統的重要基礎和開展地震信息服務的必要支撐，更好地為各級政府及社會公眾服務。

地震應急專題地圖能夠在震后為指揮者提供震區(qū)行政區(qū)劃、人口、經濟、交通等基本信息，其信息量大，顯示直觀。以往的專題地圖都是基于保密數據產出的，在圖件共享方面受到很大限制，開發(fā)基于天地圖的地震專題圖快速制圖系統，可以面向公眾發(fā)布，擴充專題圖的使用范圍。

5 結束語

本文以天地圖平臺為基礎，建立了基于天地圖的基礎數據庫，能夠支持災后預評估和專題圖產出，為公眾提供信息服務。使用天地圖數據避免了使用保密數據帶來的在共享和發(fā)布方面的限制，擴充了數據的使用范圍。

天地圖平臺中的居民地、水系、道路等都是以第一次全國地理國情普查數據為本底數據，該普查數據成果是利用2013年至2015年之間的高分辨率影像獲取的矢量數據，數據現勢性更好，準確度更高。通過整理以天地圖平臺為基礎的地理要素數據庫，也可以更新和擴充現有的基礎數據庫。

參考文獻（References）：

[1] 李志強等.地震應急基礎數據庫崗位培訓教材[M].中國地震局震災應急救援司，2008：3

[2] 中國地震局.中國地震局事業(yè)發(fā)展規(guī)劃綱要，2011.

[3] 劉洢含.基于ArcGIS的天地圖電子地圖編繪[J].科技創(chuàng)新導報，2017.7：10-13

[4] 董星宏，和朝霞，段鋒.“天地圖”在地震行業(yè)中的應用探索[J].地震研究，2011.34（4）：552-557

[5] 王佳穎，王俊男.基于ArcObjects的天地圖融合數據自動批量處理研究[J].信息技術與信息化，2019.3：113-115