姜立新 帥向華 聶高眾 楊天青 席 楠 李曉杰

1）中國地震臺網(wǎng)中心，北京 100045

2）中國地震局地質(zhì)研究所，北京 100029

地震應(yīng)急聯(lián)動信息服務(wù)技術(shù)平臺設(shè)計探討1

姜立新1）帥向華1）聶高眾2）楊天青1）席 楠1）李曉杰1）

1）中國地震臺網(wǎng)中心，北京 100045

2）中國地震局地質(zhì)研究所，北京 100029

地震應(yīng)急聯(lián)動與緊急救援服務(wù)能力是國家地震社會服務(wù)能力建設(shè)的核心內(nèi)容，我國的地震應(yīng)急聯(lián)動與緊急救援服務(wù)能力在研究和建設(shè)方面尚處于初級階段，在未來一段時間將開展地震應(yīng)急聯(lián)動信息服務(wù)技術(shù)平臺的建設(shè)。因此，地震應(yīng)急聯(lián)動信息服務(wù)技術(shù)平臺的構(gòu)成、設(shè)計和實現(xiàn)方式還有許多方面有待進一步研究和探討。本文根據(jù)國家地震社會服務(wù)工程的初步設(shè)計，對應(yīng)急聯(lián)動信息服務(wù)技術(shù)平臺幾個方面的內(nèi)容進行了初步探討，并在此基礎(chǔ)上討論了其未來的進一步發(fā)展。

地震應(yīng)急 指揮聯(lián)動 信息服務(wù)

引言

地震災(zāi)害嚴重是中國的基本國情。1900年以來，中國大陸地區(qū)已經(jīng)發(fā)生6.0—6.9級地震418次；7.0—7.9級地震70次；8.0級及以上地震8次。這些地震造成的災(zāi)害涉及28個省份。其中，1976年7月28日發(fā)生在唐山的7.8級地震，造成24萬人死亡，100多億元的經(jīng)濟損失；2001年11月14日發(fā)生在昆侖山口西無人區(qū)的8.1級地震，由于地震造成地面形變，使蘭—西—拉通訊光纜被切斷，對青藏公路沿線生命線工程造成重大破壞；特別是 2008年 5月12日發(fā)生在四川汶川的8.0級特大地震，造成近7萬人死亡，1萬多人失蹤，直接經(jīng)濟損失8541億元，給人民群眾生命財產(chǎn)造成了巨大損失。由此可見，地震已成為我國重大自然災(zāi)害之一，地震事件多發(fā)、致災(zāi)頻繁、災(zāi)害嚴重、減災(zāi)緊迫是不爭的事實。在歷次地震應(yīng)急過程中，也暴露出很多問題，如：災(zāi)情信息獲取不及時、應(yīng)急救援協(xié)調(diào)指揮不暢等，因此地震應(yīng)急指揮能力亟待進一步提高。要解決這些問題，不僅需要從法律、法規(guī)、機制方面加以研究和解決，更需要建立相應(yīng)的解決問題的具體手段，包括：地震災(zāi)情獲取系統(tǒng)、地震應(yīng)急聯(lián)動協(xié)同系統(tǒng)等。

2000年至今，國務(wù)院抗震救災(zāi)指揮部已建立了震情、災(zāi)情、對策、指揮、信息等方面的初級工作平臺，為國務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)部門指揮抗震救災(zāi)行動提供了最基礎(chǔ)的支撐條件，初步具備了滿足指揮部啟動后技術(shù)需求的基本功能（姜立新等，2003a；2003b）。通過首都圈防震減災(zāi)示范區(qū)工程、“十五”重大工程項目“中國地震應(yīng)急指揮技術(shù)系統(tǒng)”的建設(shè)，已建成了國務(wù)院抗震救災(zāi)指揮部技術(shù)系統(tǒng)、15個一級區(qū)域抗震救災(zāi)指揮部技術(shù)系統(tǒng)和16個二級區(qū)域抗震救災(zāi)指揮部技術(shù)系統(tǒng)，使我國初步具備了應(yīng)對破壞性地震的快速反應(yīng)能力、初步快速評估能力和科學(xué)指揮決策能力。

目前，根據(jù)國務(wù)院要求和抗震救災(zāi)的實際需要，我國的地震應(yīng)急工作必須向聯(lián)動協(xié)同方向發(fā)展，主要的要求是：震后盡快同國家公共安全平臺建立聯(lián)動支撐關(guān)系，同指揮部成員單位和其他相關(guān)應(yīng)急指揮機構(gòu)建立聯(lián)動關(guān)系，向社會提供地震應(yīng)急災(zāi)情信息、救援信息等多方位服務(wù)。盡管國務(wù)院和各省級政府已按各自的需要建設(shè)了一些地震應(yīng)急指揮技術(shù)平臺，而遠程災(zāi)情監(jiān)控和災(zāi)情獲取能力、同其他相關(guān)聯(lián)部門的信息交換、面向社會的信息服務(wù)等功能幾乎還是空白，僅僅是一個“指揮孤島”，各項功能還亟待完善。這就要求地震應(yīng)急系統(tǒng)必須同相關(guān)部門建立密切的信息交換和溝通渠道，借助相關(guān)部門的專家開展災(zāi)區(qū)的損失評估，并就搶險救災(zāi)事宜同各部門緊密合作，因此必須建立圍繞各級抗震救災(zāi)指揮部的、同其他部門有效溝通的地震協(xié)同聯(lián)動系統(tǒng)，這也是國家對地震應(yīng)急系統(tǒng)的明確要求（姜立新等， 2005；苗崇剛等，2004）。

1 地震應(yīng)急聯(lián)動信息服務(wù)技術(shù)平臺構(gòu)成

地震應(yīng)急聯(lián)動信息服務(wù)技術(shù)平臺是根據(jù)國家對地震應(yīng)急指揮系統(tǒng)提出新要求和當前地震應(yīng)急指揮系統(tǒng)中存在的主要問題而設(shè)計的技術(shù)平臺，這個新要求就是要聯(lián)動應(yīng)急，就是要實現(xiàn)國家公共安全的聯(lián)動以及向社會提供應(yīng)急信息服務(wù)等。該技術(shù)平臺有針對性地解決了我國地震應(yīng)急指揮技術(shù)系統(tǒng)中存在的薄弱環(huán)節(jié)，主要是面向各類用戶直接提供服務(wù)，包括：公共安全平臺服務(wù)、政府應(yīng)急決策服務(wù)、指揮部成員單位聯(lián)動協(xié)同服務(wù)、應(yīng)急救援服務(wù)等。提高國家應(yīng)對突發(fā)破壞性地震的應(yīng)急反應(yīng)能力和救災(zāi)處置能力，提高為社會各界提供應(yīng)急信息服務(wù)的能力。

建立基于地震應(yīng)急響應(yīng)和專業(yè)信息處理的應(yīng)急聯(lián)動信息服務(wù)技術(shù)平臺，震后向緊急處置機構(gòu)或部門提供全方位的專業(yè)服務(wù)。在當前的情況下，主要是提供應(yīng)急聯(lián)動與指揮信息服務(wù)，該技術(shù)平臺的總體構(gòu)成包括：國家地震應(yīng)急聯(lián)動接入系統(tǒng)、指揮信息服務(wù)系統(tǒng)、地震救援信息服務(wù)系統(tǒng)，同時還完成了地震應(yīng)急救援服務(wù)系統(tǒng)的總體集成。該聯(lián)動信息服務(wù)技術(shù)平臺可以提升國內(nèi)應(yīng)急與救援服務(wù)能力，初步實現(xiàn)國務(wù)院抗震救災(zāi)指揮部與國家部委、國家應(yīng)急專業(yè)機構(gòu)、各級抗震救災(zāi)指揮部、公共安全平臺的聯(lián)動接入與信息服務(wù)。平臺構(gòu)成按照服務(wù)對象劃分層次，具體內(nèi)容見圖1。

2 國家地震應(yīng)急聯(lián)動接入系統(tǒng)設(shè)計

在國務(wù)院的統(tǒng)一部署下，我國正在形成以國務(wù)院應(yīng)急辦為前臺、各類專業(yè)應(yīng)急指揮機構(gòu)為后臺的聯(lián)動協(xié)同國家公共應(yīng)急平臺新架構(gòu)。地震應(yīng)急指揮中心必須與國務(wù)院、指揮部成員單位、應(yīng)急指揮機構(gòu)以及各區(qū)域的應(yīng)急辦建立聯(lián)動，實現(xiàn)多部門之間的聯(lián)動協(xié)同，共同應(yīng)對地震災(zāi)區(qū)內(nèi)發(fā)生的涉及各個專業(yè)部門的緊急事件。

（1）總體設(shè)計

通過國家地震應(yīng)急聯(lián)動接入系統(tǒng)，國務(wù)院抗震救災(zāi)指揮部與各級抗震救災(zāi)指揮部、成員單位、地震現(xiàn)場建立聯(lián)系，面向聯(lián)動協(xié)同單位，提供災(zāi)情查詢、災(zāi)情上報、協(xié)同指揮和救援指導(dǎo)等服務(wù)（帥向華等，2001；2009a；2009b）。總體設(shè)計遵循應(yīng)急聯(lián)動接入數(shù)據(jù)接口、軟件接口、硬件接口的設(shè)計以及業(yè)務(wù)流程聯(lián)動規(guī)范，實現(xiàn)國務(wù)院抗震救災(zāi)指揮部與國家公共安全平臺間的信息交換平臺（國務(wù)院抗震救災(zāi)指揮部和國家公共安全平臺、指揮部成員單位以及應(yīng)急指揮機構(gòu)進行數(shù)據(jù)信息交換的聯(lián)動接入系統(tǒng)）的應(yīng)急接入，結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。

圖1 地震應(yīng)急聯(lián)動信息服務(wù)技術(shù)平臺層次結(jié)構(gòu)圖Fig. 1 Hierarchical structure diagram of earthquake emergency linkage information services platform

圖2 公共安全地震應(yīng)急接入系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖Fig. 2 System structure diagram of earthquake emergency access to public safety

（2）子系統(tǒng)設(shè)計和結(jié)構(gòu)描述

依據(jù)國家應(yīng)急聯(lián)動接入系統(tǒng)的內(nèi)容，子系統(tǒng)設(shè)計主要包括：國務(wù)院抗震救災(zāi)指揮部與國家公共安全應(yīng)急指揮中心的網(wǎng)絡(luò)連接；國務(wù)院抗震救災(zāi)指揮部與指揮部成員單位和應(yīng)急指揮機構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)連接；省級地震局與省政府應(yīng)急系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連接；各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間數(shù)據(jù)、語音、視頻的雙向互通、數(shù)據(jù)加密傳輸、應(yīng)用配套的軟硬件接口和數(shù)據(jù)交換接口等多個子系統(tǒng)。所涉及的技術(shù)系統(tǒng)主要有：應(yīng)急聯(lián)動網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸及顯示子系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)語音（VOIP）傳輸子系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)安全及數(shù)據(jù)壓縮保密傳輸子系統(tǒng)；數(shù)據(jù)處理與聯(lián)動控制子系統(tǒng)；相應(yīng)的軟硬件接口模塊。其層次結(jié)構(gòu)見圖3。

圖3 國家應(yīng)急聯(lián)動接入系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)圖Fig. 3 Hierarchical structure diagram of national emergency linkage access system

3 指揮信息服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計

指揮信息服務(wù)系統(tǒng)包括：地震災(zāi)情綜合處理和查詢子系統(tǒng)；指揮部內(nèi)容管理子系統(tǒng)；地震應(yīng)急預(yù)案管理子系統(tǒng)。

（1）總體設(shè)計和結(jié)構(gòu)描述

指揮信息服務(wù)系統(tǒng)總體功能包括：災(zāi)情數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、災(zāi)情查詢、內(nèi)容管理、信息智能處理、搜索引擎、內(nèi)容發(fā)布、區(qū)域地震應(yīng)急預(yù)案信息管理、地震應(yīng)急預(yù)案培訓(xùn)評估等。災(zāi)情數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊實現(xiàn)災(zāi)情數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換，災(zāi)情查詢模塊提供集成的災(zāi)情查詢工具，內(nèi)容管理模塊實現(xiàn)國家中心內(nèi)部的各類數(shù)據(jù)的集中內(nèi)容管理，信息智能處理實現(xiàn)提供集成化的數(shù)據(jù)加工處理工具，搜索引擎實現(xiàn)基于數(shù)據(jù)庫和本地資源的查詢檢索，內(nèi)容發(fā)布實現(xiàn)基于WEB方式組織、管理和發(fā)布多種信息資源，區(qū)域地震應(yīng)急預(yù)案信息管理實現(xiàn)地震應(yīng)急預(yù)案統(tǒng)一管理，地震應(yīng)急預(yù)案培訓(xùn)評估是對應(yīng)急預(yù)案本身進行評價，給出預(yù)案的評價結(jié)果。其體系結(jié)構(gòu)如圖4所示。

（2）子系統(tǒng)功能設(shè)計

地震災(zāi)情綜合處理和查詢子系統(tǒng)是實現(xiàn)國家公共安全平臺與國務(wù)院抗震救災(zāi)指揮部技術(shù)系統(tǒng)之間地震災(zāi)情信息交換的軟件，主要功能是依據(jù)數(shù)據(jù)格式要求，將國務(wù)院抗震救災(zāi)指揮部技術(shù)系統(tǒng)產(chǎn)出的地震災(zāi)情信息轉(zhuǎn)換為國家應(yīng)急平臺數(shù)據(jù)格式，為國家公共安全平臺提供數(shù)據(jù)，同時將國家公共安全平臺所產(chǎn)出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為國務(wù)院抗震救災(zāi)指揮部技術(shù)系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)格式，最終達到國家與地震行業(yè)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交互功能。

圖4 指揮信息服務(wù)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖Fig. 4 Command information service system structure diagram

指揮部內(nèi)容管理子系統(tǒng)的設(shè)計包括硬件支撐環(huán)境和內(nèi)容管理軟件。硬件支撐環(huán)境主要包括服務(wù)器、存儲與備份設(shè)備；內(nèi)容管理軟件具備信息管理、發(fā)布功能。

地震應(yīng)急預(yù)案管理子系統(tǒng)采取分級管理、逐層匯集的原則建設(shè)，針對當前我國地震應(yīng)急管理信息系統(tǒng)的管理體制、資源整合、網(wǎng)絡(luò)平臺、平戰(zhàn)結(jié)合、應(yīng)用標準體系建設(shè)和功能評估等問題，建立全國一體化的地震應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)。

4 現(xiàn)場救援信息服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計

現(xiàn)場救援信息服務(wù)系統(tǒng)主要是通過建設(shè)國內(nèi)救援聯(lián)動網(wǎng)絡(luò)，為建立健全功能完善、反應(yīng)靈敏、協(xié)調(diào)有序、運轉(zhuǎn)高效的地震應(yīng)急機制提供基礎(chǔ)支撐，全面提高國內(nèi)強震救援相關(guān)部門的救援信息收集、處理、分析和共享能力，妥善應(yīng)對各級地震突發(fā)事件。通過信息整合，把相關(guān)的救援信息進行梳理，形成資源目錄，可大大減少重復(fù)與冗余，提高信息的利用效率和應(yīng)用效能。

救援聯(lián)動網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)中心、國家級節(jié)點和省級節(jié)點組成。網(wǎng)絡(luò)中心提供信息交流與發(fā)布的平臺，各個節(jié)點通過配置的硬件設(shè)備可以在平時和震時救援等兩種不同的環(huán)境下訪問本專業(yè)平臺，并能夠進行相應(yīng)的簡單事務(wù)處理。主要包括救援聯(lián)動信息管理、聯(lián)動資源共享管理、救援成員單位管理、網(wǎng)絡(luò)后臺管理等功能模塊。子系統(tǒng)的功能劃分如圖6所示。

圖6 救援聯(lián)動中心服務(wù)網(wǎng)絡(luò)功能樹Fig. 6 Function tree of rescue linkage centre services network

5 應(yīng)急協(xié)同聯(lián)動集成設(shè)計

在地震應(yīng)急救援服務(wù)系統(tǒng)的統(tǒng)一規(guī)劃基礎(chǔ)上，針對地震應(yīng)急指揮系統(tǒng)的各項任務(wù)，建立各自節(jié)點的內(nèi)部集成框架、數(shù)據(jù)接口和規(guī)范，完成內(nèi)部軟件的安裝部署與數(shù)據(jù)集成，實現(xiàn)與已有相關(guān)系統(tǒng)的無縫銜接。

應(yīng)急協(xié)同聯(lián)動集成是基于地震行業(yè)專網(wǎng)，采用應(yīng)用間集成和數(shù)據(jù)集成兩大類，應(yīng)用之間的集成是通過將兩個子系統(tǒng)之間的服務(wù)總線進行連接實現(xiàn)的，從宏觀上看，這種體系結(jié)構(gòu)是在全國的地震指揮系統(tǒng)之間建立了一條全局總線系統(tǒng)，實現(xiàn)相互之間的集成。指揮系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)集成采用集成的文件系統(tǒng)實現(xiàn)，并利用服務(wù)總線實現(xiàn)狀態(tài)傳輸（帥向華等，2009a；2009b）。其數(shù)據(jù)流程如圖7所示。

集成架構(gòu)主要采用B/S模式，實現(xiàn)應(yīng)急指揮網(wǎng)絡(luò)集成，指揮系統(tǒng)不再設(shè)立獨立的廣域鏈路。鑒于地震應(yīng)急的緊迫性，應(yīng)急指揮系統(tǒng)需要在地震發(fā)生時快速處理空間數(shù)據(jù)，集成圖像綜合處理，做到快速準確的進行地震相關(guān)信息的處理、查詢、統(tǒng)計、評估、決策等（張百成等，2005）。

在系統(tǒng)安全性設(shè)計方面，整個地震應(yīng)急指揮系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)，在做綜合布線時已經(jīng)將其完全物理隔離開來，整個外網(wǎng)使用光纖與地震局網(wǎng)絡(luò)連接，并通過地震局網(wǎng)絡(luò)與Internet進行連接。在外網(wǎng)中部署需要對外進行信息發(fā)布的計算機，將地震信息通過Internet 方式進行對外發(fā)布。

6 討論

圖7 應(yīng)急救援服務(wù)系統(tǒng)總體集成數(shù)據(jù)流程圖Fig. 7 Data flow diagram of the general integration of emergency rescue service system

我國在長期的地震應(yīng)急工作實踐中，建立了黨委領(lǐng)導(dǎo)、政府負責(zé)、部門協(xié)同、社會參與的地震應(yīng)急聯(lián)動工作機制。正是這種機制，確保了黨和政府在汶川地震后的短時間內(nèi)就組織起全國力量，對汶川地震災(zāi)區(qū)實施立體救援。然而，目前在各部門和全社會應(yīng)急聯(lián)動開展抗震救災(zāi)工作中，也暴露出信息交流機制不健全、各部門指揮技術(shù)平臺不協(xié)調(diào)、缺少應(yīng)急聯(lián)動協(xié)同統(tǒng)一指揮技術(shù)平臺等問題，各部門的信息相對封閉，共享程度很差，因此盡快提升國家應(yīng)急聯(lián)動能力，必將促進今后的地震應(yīng)急救援工作更加科學(xué)、有序、規(guī)范、高效。通過國家地震應(yīng)急聯(lián)動能力建設(shè)，圍繞國務(wù)院抗震救災(zāi)指揮部建立一整套應(yīng)急聯(lián)動信息技術(shù)平臺，在地震發(fā)生時，可以及時通報和交換各自掌握的信息，符合地震災(zāi)區(qū)應(yīng)急救援實際需求，是保障地震災(zāi)區(qū)社會秩序正常的有效工作機制。

姜立新，帥向華，張建福，李志強，2003a. 地震應(yīng)急指揮管理信息系統(tǒng)的探討. 地震，23（2）：115—120.

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Discussion on the Design of Earthquake Emergency Linkage Information Service Platform

Jiang Lixin1), Shuai Xianghua1), Nie Gaozhong2), Yang Tianqing1),Xi Nan1)and Li Xiaojie1)

1) China Earthquake Network Center, Beijing 100045, China
2) Institute of Geology, China Earthquake Administration, Beijing 100029, China

The ability of earthquake emergency linkage and rescue service is the main content of building the ability of national earthquake social service. Currently in China, building earthquake emergency linkage and rescue service is in beginning stage, and the earthquake emergency linkage information service platform has not been established yet. Thus, the constitution, design and realization of the earthquake emergency linkage information service technology need enoygh attention in further studies. In this paper, the content about earthquake emergency linkage information service platform is proposed according to the preliminary design of national earthquake social service project. Based on this, the future development of the platform is discussed.

Earthquake emergency; Command linkage; Information service

姜立新，帥向華，聶高眾，楊天青，席楠，李曉杰，2011. 地震應(yīng)急聯(lián)動信息服務(wù)技術(shù)平臺設(shè)計探討. 震災(zāi)防御技術(shù)，6（2）：156—163.

地震行業(yè)科研專項“地震應(yīng)急指揮系統(tǒng)技術(shù)標準研究”（200808038）、“國內(nèi)外地震巨災(zāi)快速判斷與救援效能評價研究”（200808046）；“國家地震社會服務(wù)工程項目”

2011-04-12

姜立新，男，生于1966年。研究員。主要從事地震災(zāi)害和地震應(yīng)急技術(shù)系統(tǒng)等研究。E-mail：jlx@seis.ac.cn