上海測震臺網(wǎng)自動化產(chǎn)出系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

邵永謙 畢波 于海英

摘 要：針對目前測震臺網(wǎng)業(yè)務(wù)產(chǎn)出存在耗時(shí)長、易引入人為錯(cuò)誤、效率較低等問題，采用JAVAEE架構(gòu)設(shè)計(jì)和開發(fā)了上海測震臺網(wǎng)業(yè)務(wù)自動化產(chǎn)出系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)快速自動產(chǎn)出上海市行政范圍內(nèi)及周邊鄰近地區(qū)地震相關(guān)信息等功能。該系統(tǒng)已在上海市測震臺網(wǎng)上線應(yīng)用，在臺網(wǎng)日常工作實(shí)裝測試期間共發(fā)生地震23次、正式應(yīng)用后發(fā)生地震91次，均能在地震發(fā)生后8分鐘左右無差錯(cuò)自動產(chǎn)出相應(yīng)結(jié)果并推送信息、圖件給相關(guān)人員。傳統(tǒng)方法依賴人工處理數(shù)據(jù)，產(chǎn)出相關(guān)結(jié)果圖件時(shí)耗約1小時(shí)。相比之下，該系統(tǒng)產(chǎn)出速率提升87%，并可有效避免人為導(dǎo)致的震中位置經(jīng)緯度、地名輸入錯(cuò)誤等問題。

關(guān)鍵詞：JAVAEE;自動化產(chǎn)出;信息推送;測震臺網(wǎng)業(yè)務(wù)產(chǎn)出

DOI：10. 11907/rjdk. 192619 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

中圖分類號：TP319文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-7800（2020）008-0165-04

Abstract：The seismic output of the seismic network used to be prone to introduce human errors and it was of ?long time-consuming and low efficient， therefore the JAVAEE architecture was adopted to design and develop the automatic output system of the Shanghai seismic network to achieve rapid and automatic output and the functions such as earthquake-related information occur within the administrative area and surrounding areas. The system has been applied to the online line of Shanghai Seismic Network. During the daily work installation test of the network， there were 23 earthquakes and 91 earthquakes after the formal application. All of them can be automatically output without error after 8 minutes. Corresponding results and information and drawings can be transferred to relevant personnel. Compared with the traditional manual processing of data， it takes about one hour to produce the relevant result maps， and the output rate is increased by 87%， and the artificial latitude and longitude and the place name input errors caused by human beings are effectively avoided.

Key Words：JAVAEE;automated output;information push;Seismic network business output

0 引言

上海地處長三角沖積平原，地下覆蓋層厚，直下型小震即可造成明顯震感，中、遠(yuǎn)距離中大型地震也會因?yàn)閳龅匦?yīng)造成顯著震感或破壞[1]。針對超大型城市特點(diǎn)及地震災(zāi)害復(fù)雜性，如何依托現(xiàn)代信息技術(shù)，通過提供更精準(zhǔn)、更具時(shí)效性的防震減災(zāi)信息產(chǎn)品，輔助政府決策、有效預(yù)防和減輕地震事件的影響，是上海城市管理中不可或缺的重要課題[2]。

上海乃至全國各省局測震臺網(wǎng)業(yè)務(wù)產(chǎn)出主要依靠值班人員在地震事件發(fā)生后，第一時(shí)間人工處理相關(guān)數(shù)據(jù)，再通過短信及傳真的方式將信息發(fā)送給相關(guān)人員[3]。該模式存在由于發(fā)震位置經(jīng)緯度、發(fā)震地點(diǎn)等信息人為輸入錯(cuò)誤，造成信息報(bào)送錯(cuò)誤、短信發(fā)送丟包、延時(shí)，導(dǎo)致相關(guān)人員不能在第一時(shí)間及時(shí)收到信息、產(chǎn)出結(jié)果內(nèi)容單一等問題[4]。為解決傳統(tǒng)業(yè)務(wù)產(chǎn)出及報(bào)送過程中存在的問題，各省局業(yè)務(wù)人員設(shè)計(jì)開發(fā)了一系列軟件平臺。鄭黎輝等[5]、葉佳寧等[6]、李紅等[7]開發(fā)的平臺使通過Web網(wǎng)頁、微博自動發(fā)布地震結(jié)果信息成為可能;趙國峰等[8]、王琛等[9]開發(fā)的平臺通過接口連接12322防震減災(zāi)短信服務(wù)平臺，自動按照設(shè)定范圍給特定組群發(fā)送相應(yīng)地震結(jié)果信息;此外，中國地震臺網(wǎng)中心還開發(fā)了一款基于微信企業(yè)號的地震信息自動推送平臺。

以上各軟件平臺的建立使地震信息快速發(fā)布成為可能，但也存在一些問題，如Web網(wǎng)頁、微博上自動發(fā)布的信息較單一，只包含發(fā)震時(shí)刻、震中位置、震級和深度等，已不能滿足受眾對震后產(chǎn)出多元化的要求[10-13]。短信服務(wù)平臺雖能在較短時(shí)間內(nèi)向特定組群發(fā)送相關(guān)信息，但由于短信自身局限性，無法解決短信發(fā)送丟包、延時(shí)等造成相關(guān)人員不能在第一時(shí)間及時(shí)收到信息、產(chǎn)出結(jié)果內(nèi)容單一等問題[14-15]。中國地震臺網(wǎng)中心開發(fā)的平臺雖有效解決了上述問題，但由于其主要產(chǎn)出內(nèi)容為國內(nèi)外大震相關(guān)信息，而上海及周邊地區(qū)發(fā)生的地震以小微震為主[16-17]。為解決這些問題、更好地開展服務(wù)臺網(wǎng)日常工作，本文設(shè)計(jì)開發(fā)了上海測震臺網(wǎng)自動化產(chǎn)出系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)在地震發(fā)生后8分鐘左右無差錯(cuò)快速自動產(chǎn)出上海市行政范圍內(nèi)及周邊鄰近地區(qū)地震信息等功能，傳統(tǒng)方法依靠值班人員人工處理數(shù)據(jù)后，產(chǎn)出相關(guān)結(jié)果圖件，耗時(shí)約1小時(shí)，相比之下本文方法產(chǎn)出速率提升87%，并可有效避免人為導(dǎo)致的震中位置經(jīng)緯度、地名輸入錯(cuò)誤等問題。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)組成

上海測震臺網(wǎng)自動化產(chǎn)出系統(tǒng)主要由信息發(fā)布服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器組成。其中信息發(fā)布服務(wù)器用于集成EQIM地震速報(bào)信息同步、JOPENS地震監(jiān)測臺網(wǎng)系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫同步、綜合地震信息發(fā)布管理等功能;數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用于集中管理系統(tǒng)綜合地震數(shù)據(jù)信息，同時(shí)可與信息發(fā)布服務(wù)器互為備份，提高系統(tǒng)及數(shù)據(jù)可靠性。

系統(tǒng)通過對接EQIM系統(tǒng)應(yīng)用接口或數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)地震速報(bào)信息自動采集，通過對接JOPENS系統(tǒng)應(yīng)用接口或數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)地震監(jiān)測數(shù)據(jù)信息（觀測數(shù)據(jù)、地震事件數(shù)據(jù)、測震臺站基礎(chǔ)信息等）自動采集，以及提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)服務(wù)接口用于錄入地震相關(guān)圖件、數(shù)據(jù)、報(bào)告等專業(yè)數(shù)據(jù)信息。系統(tǒng)總體技術(shù)方案如圖1所示。

1.2 系統(tǒng)應(yīng)用

上海測震臺網(wǎng)自動化產(chǎn)出系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)以下功能：①通過地震專網(wǎng)（內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)）用戶可直接訪問綜合地震信息發(fā)布管理平臺，實(shí)現(xiàn)地震速報(bào)信息發(fā)布與展示、系統(tǒng)與數(shù)據(jù)管理等;②通過端口映射及系統(tǒng)控制權(quán)限允許，用戶可實(shí)現(xiàn)地震速報(bào)信息終端展示與數(shù)據(jù)查詢，以及通過系統(tǒng)服務(wù)接口與第三方機(jī)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享;③信息發(fā)布服務(wù)器通過互聯(lián)網(wǎng)對接微信公眾號平臺，自動推送地震信息，用戶也可通過微信公眾號進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢、震情反饋、地震調(diào)查與互動等。

2 系統(tǒng)功能

2.1 地震信息展示及發(fā)布系統(tǒng)

地震信息展示及發(fā)布系統(tǒng)主要用于集成發(fā)布展示地震速報(bào)要素（震中經(jīng)緯度、震中地面、震級大小、震源深度等）、地震相關(guān)圖件及地震報(bào)告等信息。系統(tǒng)主要由地震速報(bào)信息展示終端子模塊、上海及周邊鄰近地區(qū)地震產(chǎn)出子模塊和地震速報(bào)信息發(fā)布子模塊組成。

2.1.1 地震速報(bào)信息展示終端子模塊

地震速報(bào)信息展示終端子模塊主要用于針對各種顯示終端的地震速報(bào)信息展示，顯示終端包括各種組裝大屏幕、智能電視終端、各種型號的電腦顯示終端、平板移動終端等，可部署在中心值班室、指揮大廳等地點(diǎn)，展示近3個(gè)月內(nèi)地震信息，方便相關(guān)人員在地震發(fā)生后第一時(shí)間內(nèi)掌握地震的基本情況。此外，該模塊還具有良好的可擴(kuò)展性，可部署至應(yīng)急系統(tǒng)各相關(guān)單位內(nèi)，及時(shí)進(jìn)行信息傳遞、交換。

2.1.2 上海及周邊鄰近地區(qū)地震產(chǎn)出子模塊

上海及周邊鄰近地區(qū)地震產(chǎn)出子模塊用于查詢、展示上海及周邊鄰近地區(qū)歷史地震分布情況與各種類型的統(tǒng)計(jì)報(bào)告信息，該模塊可按照時(shí)間及地震烈度大小設(shè)置查詢范圍，從而快速檢索到符合所需條件的地震信息。結(jié)果顯示包括列表顯示和圖表顯示兩種選項(xiàng)，列表顯示是將符合條件的地震詳細(xì)信息以表格形式按照發(fā)震時(shí)刻排序，圖表顯示則是在地圖上將符合條件的地震信息用紅點(diǎn)標(biāo)識在相應(yīng)發(fā)震位置，鼠標(biāo)指向表示地震紅點(diǎn)時(shí)顯示的對應(yīng)詳細(xì)地震信息。功能界面效果如圖2所示。

2.1.3 地震速報(bào)信息發(fā)布子模塊

地震速報(bào)信息發(fā)布子模塊用于實(shí)現(xiàn)地震速報(bào)信息自動發(fā)布及地震相關(guān)圖件、地震報(bào)告的人工或自動錄入功能。系統(tǒng)通過應(yīng)用接口與中國地震臺網(wǎng)中心EQIM系統(tǒng)及地震目錄事件庫自動同步的方式，實(shí)現(xiàn)地震速報(bào)信息自動采集;按照應(yīng)用接口與地震監(jiān)測系統(tǒng)JOPENS及地震實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)庫自動同步的方式，自動采集地震監(jiān)測數(shù)據(jù)信息（觀測數(shù)據(jù)、地震事件數(shù)據(jù)、臺站基礎(chǔ)信息等）。此外，系統(tǒng)還提供友好便捷的管理平臺及數(shù)據(jù)服務(wù)接口，實(shí)現(xiàn)地震相關(guān)圖件、數(shù)據(jù)及報(bào)告錄入。

3 微信公眾平臺發(fā)布系統(tǒng)

3.1 微信服務(wù)平臺類型選擇

上海測震臺網(wǎng)業(yè)務(wù)自動化產(chǎn)出系統(tǒng)依托微信平臺可將地震信息便捷地推送到移動終端，微信平臺提供包括公眾服務(wù)號、訂閱號、企業(yè)微信、小程序等應(yīng)用服務(wù)，其各自特點(diǎn)如表1所示。

上海測震臺網(wǎng)業(yè)務(wù)自動化產(chǎn)出系統(tǒng)需在地震發(fā)生后快速發(fā)布相應(yīng)信息，而地震信息發(fā)送時(shí)間和推送數(shù)量是不可預(yù)測與控制的，因此傳統(tǒng)訂閱號與服務(wù)器群發(fā)功能無法滿足該需求。企業(yè)微信由于管理限制等原因，小程序無群發(fā)通知功能，均不滿足相應(yīng)要求。

認(rèn)證后的公眾服務(wù)號可使用模板消息向用戶發(fā)送重要服務(wù)通知，并且沒有嚴(yán)格的信息推送數(shù)量限制，可實(shí)現(xiàn)地震信息推送功能。因此，上海測震臺網(wǎng)業(yè)務(wù)自動化產(chǎn)出系統(tǒng)選擇公眾服務(wù)號作為向用戶推送地震信息的服務(wù)平臺。

3.2 推送通知及欄目模塊功能

基于微信公眾號的地震信息推送通知功能采用公眾號消息模板的機(jī)制實(shí)現(xiàn)，當(dāng)有地震事件發(fā)生時(shí)，布設(shè)在上海市地震監(jiān)測中心的信息發(fā)布系統(tǒng)通過公眾號服務(wù)接口及時(shí)向訂閱用戶發(fā)送推送通知，點(diǎn)擊消息通知鏈接，系統(tǒng)將通過微信瀏覽器直接打開該地震詳細(xì)情況頁面。

公眾號欄目模塊功能主要劃分為3部分：地震速報(bào)、專題產(chǎn)出、社會服務(wù)。

地震速報(bào)模塊是向外發(fā)布地震信息的重要平臺，也是外界了解地震監(jiān)測工作的重要窗口，包括“最新震情”、“地震序列”、“周邊地震”3個(gè)二級欄目。其中最新震情子模塊應(yīng)用于查詢展示最新地震速報(bào)信息;地震序列子模塊用于查詢，并以地圖和列表的方式展示最近發(fā)生的地震序列信息;周邊地震子模塊用于查詢并以地圖和列表形式展示上海及周邊鄰近地區(qū)歷史地震產(chǎn)出信息。

專題產(chǎn)出模塊主要包括“震情統(tǒng)計(jì)”、“專題報(bào)告”兩個(gè)二級欄目。其中震情統(tǒng)計(jì)模塊用于以統(tǒng)計(jì)報(bào)告的形式分期展示所選區(qū)域的地震活動情況;專題報(bào)告模塊用于集中管理發(fā)布與地震相關(guān)的所有圖件（震中分布、震中附近歷史地震分布、臺站分布、自動產(chǎn)出、實(shí)時(shí)推送），以及完整的地震報(bào)告（構(gòu)造背景、震源機(jī)制解、震源新參數(shù)、儀器烈度）等專題數(shù)據(jù)信息。

社會服務(wù)模塊包括“地震調(diào)查”、“震情反饋”兩個(gè)二級欄目，用于與社會群眾（具體為微信用戶）互動分享。

此外，公眾號還集成了內(nèi)容發(fā)布管理、全文檢索、權(quán)限管理、系統(tǒng)管理等后臺綜合信息管理功能，構(gòu)成一個(gè)功能齊全、擴(kuò)展性良好的后臺綜合信息管理平臺。

4 系統(tǒng)運(yùn)行與應(yīng)用情況

目前上海測震臺網(wǎng)自動化產(chǎn)出系統(tǒng)部署在上海市地震監(jiān)測中心值班室內(nèi)，按照實(shí)際工作環(huán)境接入業(yè)務(wù)系統(tǒng)，主要從系統(tǒng)穩(wěn)定性、地震信息產(chǎn)出、地震信息推送3方面測試其運(yùn)行情況，詳細(xì)情況如下所示。

（1）系統(tǒng)穩(wěn)定性。運(yùn)行期間自動化產(chǎn)出系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，未出現(xiàn)系統(tǒng)故障。

（2）地震信息產(chǎn)出。測試運(yùn)行期間上海及周邊鄰近地區(qū)共發(fā)生地震23次、正式應(yīng)用后發(fā)生地震91次，自動化產(chǎn)出系統(tǒng)均能按照設(shè)計(jì)要求產(chǎn)出相應(yīng)圖件和完整的地震報(bào)告，相對于以往只能產(chǎn)出包含地震3要素（發(fā)震時(shí)刻、震中位置經(jīng)緯度、震級大?。┖驼鹪瓷疃鹊暮唵挝谋拘畔ⅲ瑯O大豐富了產(chǎn)出內(nèi)容。

（3）地震信息推送。測試運(yùn)行期間自動化產(chǎn)出系統(tǒng)在地震圖件及相關(guān)報(bào)告產(chǎn)出后推送平均用時(shí)僅2分鐘左右，相比以往短信發(fā)送存在的丟包風(fēng)險(xiǎn)及每分鐘短信發(fā)送數(shù)量限制，提升了信息推送效率并確保相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和臺網(wǎng)值班人員能在第一時(shí)間收到地震信息。

綜上所述，上海測震臺網(wǎng)自動化產(chǎn)出系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)快速自動產(chǎn)出與推送上海市行政范圍內(nèi)與周邊鄰近地區(qū)發(fā)生地震相關(guān)信息等功能，在臺網(wǎng)日常工作實(shí)裝測試期間系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，測試運(yùn)行共發(fā)生地震23次、正式應(yīng)用后發(fā)生地震91次，均能在地震發(fā)生后8分鐘左右無差錯(cuò)自動產(chǎn)出相應(yīng)結(jié)果并推送信息、圖件給相關(guān)人員。相比傳統(tǒng)方法產(chǎn)出速率提升87%，并可有效避免人為因素導(dǎo)致的震中位置經(jīng)緯度、地名輸入錯(cuò)誤等問題。

5 結(jié)語

上海測震臺網(wǎng)自動化產(chǎn)出系統(tǒng)解決了目前臺網(wǎng)在地震發(fā)生后產(chǎn)出單一、易引入人為錯(cuò)誤、效率較低等問題。使相關(guān)單位可在地震發(fā)生后第一時(shí)間接收到相應(yīng)圖件、報(bào)告，及時(shí)掌握相應(yīng)信息，豐富了地震信息產(chǎn)出。該系統(tǒng)通過降低人工參與程度減少誤報(bào)、錯(cuò)報(bào)情況，提升了信息推送效率。下一步將設(shè)計(jì)系統(tǒng)可掛載的數(shù)據(jù)處理模塊，并進(jìn)行測試升級，從而實(shí)現(xiàn)地震發(fā)生后從數(shù)據(jù)處理到結(jié)果發(fā)送、展示的全流程自動處理。

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（責(zé)任編輯：江 艷）