基于微信公眾平臺的地震應(yīng)急救援協(xié)同聯(lián)動系統(tǒng)設(shè)計與初步應(yīng)用①

劉 軍， 譚 明， 裴成章， 王新剛， 古力孜帕·木拉提

(1. 新疆維吾爾自治區(qū)地震局，新疆 烏魯木齊 830011； 2. 貴州省地震局，貴州 貴陽 520000)

為創(chuàng)新地震應(yīng)急救援管理工作有效機(jī)制，充分調(diào)動與整合全社會的力量和資源，形成政府領(lǐng)導(dǎo)、部門聯(lián)動的工作合力，加強(qiáng)區(qū)域地震應(yīng)急準(zhǔn)備能力建設(shè)，2012年云南、新疆等地區(qū)建立了各廳局地震應(yīng)急救援協(xié)作聯(lián)動工作的新模式。2018年國家和各省(區(qū)、市)組建的應(yīng)急管理職能部門，對推進(jìn)國家和區(qū)域自然災(zāi)害應(yīng)對和減輕自然災(zāi)害具有重要意義。在新型地震應(yīng)急救援模式下的多次抗震救災(zāi)工作中，各級各部門反應(yīng)迅速、各方面力量快速集結(jié)，合力救災(zāi)，抗震救災(zāi)工作得到了社會各界的廣泛好評。但通過實戰(zhàn)檢驗，地震現(xiàn)場應(yīng)急救援過程暴露出溝通聯(lián)絡(luò)、信息共享、災(zāi)情信息獲取、震情及災(zāi)情對外發(fā)布等薄弱環(huán)節(jié)。主要表現(xiàn)在先進(jìn)的應(yīng)急管理理念缺乏與之相適應(yīng)的技術(shù)平臺作支撐、獲取災(zāi)情信息方式方法陳舊、地震應(yīng)急基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的價值在地震現(xiàn)場沒有被深入挖掘及社會參與度低等缺點。

1 微信公眾平臺概況

微信公眾平臺是騰訊公司在微信的基礎(chǔ)上新增的功能模塊，通過這一平臺，個人和企業(yè)都可以打造一個微信公眾號，群發(fā)文字、圖片、語音3個類別的內(nèi)容。微信公眾平臺支持 PC、移動網(wǎng)頁、微信登陸，并且可以綁定私人賬號進(jìn)行群發(fā)信息。微信公眾平臺賬號劃分為訂閱號、服務(wù)號和企業(yè)號3種不同類型，本文選用微信公眾平臺賬號類型為服務(wù)號類型。用戶從手機(jī)微信客戶端發(fā)送1條信息后，先由騰訊微信服務(wù)器接收此信息，然后解析信息格式，將信息封裝為 XML 格式后發(fā)送到用戶的業(yè)務(wù)處理服務(wù)器；根據(jù)用戶的業(yè)務(wù)請求，服務(wù)器對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行讀寫操作，然后將要回復(fù)的信息同樣處理為XML格式后發(fā)送到微信服務(wù)器，最后由微信服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)到手機(jī)客戶端，用戶就可以瀏覽客戶端發(fā)送的信息[1-2]。

2 系統(tǒng)架構(gòu)與設(shè)計

地震應(yīng)急救援協(xié)同聯(lián)動服務(wù)系統(tǒng)的整體架構(gòu)層級分為終端/展現(xiàn)層、系統(tǒng)控制及服務(wù)層、數(shù)據(jù)層3個層級，如圖1所示。

圖1 地震應(yīng)急救援協(xié)同聯(lián)動服務(wù)平臺系統(tǒng)架構(gòu)示意圖Fig.1 System architecture diagram of earthquake emergency rescue collaborative linkage service platform

(1) 終端/展現(xiàn)層

終端/展現(xiàn)層主要分為微信公眾號和后臺管理系統(tǒng)，微信公眾號主要展示災(zāi)情速報、熱點信息、資源共享、知識庫等功能，后臺管理系統(tǒng)主要展示資源共享、知識庫管理、預(yù)評估服務(wù)、權(quán)限管理、日志管理等功能。終端/展現(xiàn)層通過獲取用戶請求信息，顯示請求處理結(jié)果反饋信息，采用HTML5、JSP動態(tài)頁面和用戶自定義標(biāo)簽庫的技術(shù)模式進(jìn)行具體實現(xiàn)。

(2) 系統(tǒng)控制服務(wù)層

系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)層分為后臺基礎(chǔ)服務(wù)層和后臺應(yīng)用服務(wù)層，主要用于處理展現(xiàn)層和業(yè)務(wù)層之間的數(shù)據(jù)交互以及系統(tǒng)平臺基礎(chǔ)服務(wù)，針對不同的業(yè)務(wù)提供相應(yīng)的業(yè)務(wù)服務(wù)組件。

(3) 數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層為數(shù)據(jù)源提供1個可供外界訪問的接口。MyBatis是1個支持普通SQL查詢、存儲過程和高級映射的優(yōu)秀持久層框架。MyBatis消除了幾乎所有的JDBC代碼和參數(shù)的手工設(shè)置以及對結(jié)果集的檢索封裝。MyBatis可以使用簡單的XML或注解用于配置和原始映射，將接口和Java的POJO映射成數(shù)據(jù)庫中的記錄。

在應(yīng)急救援協(xié)同聯(lián)動微信公眾平臺中，災(zāi)情速報和處置動態(tài)信息傳遞采用微信客戶端、微信服務(wù)器、第3方服務(wù)器以及第3方數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，其中，微信客戶端負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)，微信服務(wù)器負(fù)責(zé)存儲臨時數(shù)據(jù)包和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，第3方服務(wù)器負(fù)責(zé)接收和處理微信服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包并實現(xiàn)相關(guān)業(yè)務(wù)邏輯，第3方數(shù)據(jù)庫服務(wù)器負(fù)責(zé)存儲災(zāi)情和應(yīng)用數(shù)據(jù)。各個模塊之間各司其職又進(jìn)行以數(shù)據(jù)為紐帶的聯(lián)系，微信服務(wù)器與第3方服務(wù)器之間以 XML格式傳遞數(shù)據(jù)。信息傳輸流程圖如圖2所示。

圖2 信息傳輸工作流程圖Fig.2 Work flow of information transmission

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)實現(xiàn)技術(shù)

系統(tǒng)分為后臺管理系統(tǒng)和微信公眾號，其中后臺管理系統(tǒng)采用SSM架構(gòu)，前端頁面采用HTML+JS+CSS，技術(shù)架構(gòu)主要分為數(shù)據(jù)層、系統(tǒng)控制服務(wù)層、終端展現(xiàn)層，微信公眾號前端開發(fā)采用velocity+weui+angularjs架構(gòu)，調(diào)用后臺管理系統(tǒng)提供的服務(wù)接口，完成數(shù)據(jù)加載和頁面渲染，中間件采用tomcat7，數(shù)據(jù)庫采用mysql5.6，開發(fā)平臺采用Myeclipse。技術(shù)架構(gòu)主要分為數(shù)據(jù)層、系統(tǒng)控制服務(wù)層、終端展現(xiàn)層3層，其中數(shù)據(jù)層主要用于存儲結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)采用mysql存儲，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)主要是存儲文檔及圖片等資源文件；系統(tǒng)控制服務(wù)層主要提供系統(tǒng)類、業(yè)務(wù)類、日志類服務(wù)接口供后臺管理系統(tǒng)及微信公眾號前端調(diào)用；終端展現(xiàn)層主要是后臺管理系統(tǒng)頁面以及微信公眾號頁面供用戶訪問。

3.2 系統(tǒng)功能設(shè)計

為了更好的實現(xiàn)震后多方應(yīng)急救援信息共享和服務(wù)協(xié)同聯(lián)動的業(yè)務(wù)模式，本系統(tǒng)主要包括震情信息、熱點信息服務(wù)、災(zāi)情速報、處置動態(tài)、宏觀前兆異常信息報送、協(xié)同聯(lián)動信息、共享資源、知識庫等功能模塊[3-5]。震情信息模塊能將實時的地震“3要素”信息以列表的形式展示并服務(wù)于社會公眾；熱點信息服務(wù)模塊主要用于指揮長或聯(lián)動成員根據(jù)不同權(quán)限對震區(qū)的經(jīng)濟(jì)、人口、房屋和物資儲備等基本概況和年度預(yù)評估等結(jié)果進(jìn)行查詢及初步分析；災(zāi)情速報模塊主要用于災(zāi)情采集人員將人員傷亡情況、房屋破壞情況、埋壓人員情況等災(zāi)情信息以文本、圖片及視頻信息通過騰訊微信服務(wù)器發(fā)送到終端上，便于指揮長和前后各方對災(zāi)區(qū)震情進(jìn)行研判和應(yīng)急指揮[6]；處置動態(tài)模塊針對上報的災(zāi)情，反映出職能部門的處置進(jìn)展和救援動態(tài)；聯(lián)動消息模塊主要用于指揮長、各聯(lián)動成員及災(zāi)情報送人員間發(fā)送及時通信消息或圖片進(jìn)行溝通；共享資源模塊主要用于震后應(yīng)急期間的地震部門、政府對地震的處置的圖片、文檔、視頻等資源進(jìn)行共享；知識庫模塊主要包括對地震行業(yè)的相關(guān)知識、救援及科普知識進(jìn)行宣傳等。系統(tǒng)主要功能如圖3所示。

圖3 地震應(yīng)急救援協(xié)同聯(lián)動系統(tǒng)前端主要功能圖Fig.3 Front end main function of earthquake emergency rescue coordination and linkage system

4 系統(tǒng)應(yīng)用

以2020年1月19日新疆伽師MS6.4地震應(yīng)急處置為例，通過地震災(zāi)情信息報送、熱點信息服務(wù)和處置動態(tài)等核心功能模塊的應(yīng)用，展示本系統(tǒng)的實用價值。要使用本系統(tǒng)的功能，首先要關(guān)注本微信公眾號“地震應(yīng)急救援協(xié)同聯(lián)動服務(wù)”，點擊進(jìn)入“災(zāi)情速報”模塊，選擇人員傷亡子模塊，輸入本次地震采集的伽師縣西克爾庫勒鎮(zhèn)314國道的1處因道路損毀造成的車輛翻車的人員傷亡災(zāi)情[7-8]，通過本微信公眾號采集現(xiàn)場地圖所在的位置信息，并現(xiàn)場拍攝現(xiàn)場傷亡的照片，提交上報。指揮長和其他專業(yè)人員能接收到災(zāi)情采集人員報送的災(zāi)情信息，并通過騰訊地圖展示其位置信息(圖4)。

圖4 災(zāi)情報送及展示功能圖Fig.4 Disaster reporting and display function

在當(dāng)前應(yīng)急管理的新型協(xié)作模式下，各協(xié)同聯(lián)動成員可利用“處置動態(tài)”模塊，根據(jù)職能職責(zé)，對該人員受傷的災(zāi)情進(jìn)行處置和信息動態(tài)跟蹤。如圖5所示，消防部隊、 醫(yī)療人員直至一線的護(hù)理人員均可通過該平臺展示和發(fā)布具體每件災(zāi)情的動態(tài)處置信息。

圖5 災(zāi)情處置動態(tài)功能圖Fig.5 Dynamic functions of disaster management

指揮長在震后可利用“熱點信息服務(wù)”模塊，搜索震中附近周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)級別的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，如人口、不同結(jié)構(gòu)房屋的比例、預(yù)評估等信息，為指揮長對地震災(zāi)情的研判和決策部署提供服務(wù)，如圖6所示，預(yù)評估信息是年度重點危險區(qū)損失預(yù)評估信息在微信公眾平臺的前端展示，該損失預(yù)評估信息不需要“十五”、社會服務(wù)工程系統(tǒng)震后繁瑣的計算直接將損失預(yù)測結(jié)果直觀快速地展示在地圖上，且因其結(jié)合了現(xiàn)場調(diào)查并修正，比系統(tǒng)直接計算的結(jié)果更為科學(xué)和準(zhǔn)確，兼?zhèn)淞丝旌蜏?zhǔn)的優(yōu)勢。

圖6 熱點信息服務(wù)功能圖Fig.6 Hotspot information service functions

5 討論與結(jié)論

基于微信公眾平臺，實現(xiàn)了1套地震應(yīng)急救援協(xié)同聯(lián)動服務(wù)系統(tǒng)，并結(jié)合2020年1月19日新疆伽師MS6.4級震展示了系統(tǒng)的應(yīng)用，結(jié)果表明，作為當(dāng)前新型管理模式下的技術(shù)支撐系統(tǒng)，地震應(yīng)急救援協(xié)同聯(lián)動平臺能擴(kuò)展災(zāi)情信息收集的渠道，實現(xiàn)了地震災(zāi)區(qū)公眾、現(xiàn)場指揮部和協(xié)同聯(lián)動成員等多方的信息互通與共享，一定程度上轉(zhuǎn)變了現(xiàn)行災(zāi)情信息獲取和應(yīng)急指揮的模式。本系統(tǒng)具有如下特色和優(yōu)勢：

(1) 由于微信用戶基礎(chǔ)好、用戶廣，不需要另外安裝程序、省手機(jī)終端資源、設(shè)計理想、“招之則來、揮之則去”(關(guān)注/不關(guān)注)和良好的跨平臺特性等優(yōu)勢[9]，將其應(yīng)用在震后災(zāi)情報送和采集中，為社會公眾提供了交流互動和信息服務(wù)的窗口，一定程度上拓展了當(dāng)前地震災(zāi)情獲取的渠道。

(2) 本系統(tǒng)提供的震區(qū)熱點信息服務(wù)功能，將震區(qū)的基礎(chǔ)信息展示在電子地圖上，為指揮長和相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的決策部署和災(zāi)情研判提供服務(wù)[10-11]，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用價值得到進(jìn)一步發(fā)揮。年度重點危險區(qū)損失預(yù)評估結(jié)果在微信公眾平臺的前端展示，為應(yīng)急技術(shù)人員建立了直觀、快速響應(yīng)的預(yù)評估信息服務(wù)。

(3) 地震應(yīng)急協(xié)同聯(lián)動服務(wù)系統(tǒng)立足于當(dāng)前應(yīng)急管理協(xié)作聯(lián)動的新型模式，各成員根據(jù)自身職能職責(zé)對災(zāi)情進(jìn)行協(xié)同處置及協(xié)作應(yīng)對，能提升各協(xié)作成員間信息共享和動態(tài)更新的信息化水平，為當(dāng)前區(qū)域自然災(zāi)害“多災(zāi)種，大應(yīng)急”模式提供了信息服務(wù)平臺。

震后應(yīng)急救援能力和信息服務(wù)水平必將在大數(shù)據(jù)、云計算及人工智能等新興技術(shù)引領(lǐng)下迎來新的機(jī)遇，多樣化、民眾喜聞樂見的信息服務(wù)產(chǎn)品也將得到進(jìn)一步的開發(fā)和豐富，為指揮長和協(xié)同聯(lián)動成員提供信息化、智慧化服務(wù)必將成為信息系統(tǒng)的重要發(fā)展方向之一。系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)不暢等情形下的實用性仍需進(jìn)一步檢驗，隨著國家應(yīng)急管理模式的優(yōu)化，本系統(tǒng)的功能設(shè)計和工作模式仍待健全并與之相適應(yīng)。