卓 群

（廈門市地震遙測中心，廈門 361003）

引言

地震災(zāi)害是一種嚴(yán)重的自然災(zāi)害，具有突發(fā)性和破壞性的特點。中國是世界上地震災(zāi)害最為嚴(yán)重的國家之一。2008年四川汶川8.0級特大地震和2010年青海玉樹7.1級大地震的震后應(yīng)急救援表明，高效的地震現(xiàn)場應(yīng)急指揮系統(tǒng)可大大提高政府對破壞性地震的應(yīng)急反應(yīng)能力，實現(xiàn)震區(qū)政府靠前指揮、現(xiàn)場指揮的要求。通過地震現(xiàn)場應(yīng)急指揮所，可面對面地有序組織來自各方的救援力量，在最短時間內(nèi)積極有效地組織實施搶險救災(zāi)。

1 概述

地震現(xiàn)場是需要實施地震應(yīng)急、救援并開展工作的地區(qū)。高效有序地開展地震現(xiàn)場工作是維護地震災(zāi)區(qū)社會穩(wěn)定和開展抗震救災(zāi)工作的重要保證。

地震應(yīng)急現(xiàn)場指揮所系統(tǒng)是開展地震應(yīng)

急指揮相關(guān)工作內(nèi)容的技術(shù)支撐和后勤保障，是抗震救災(zāi)指揮部技術(shù)系統(tǒng)在地震現(xiàn)場的延伸。破壞性地震發(fā)生后，該系統(tǒng)能夠迅速到達地震現(xiàn)場，開展應(yīng)急救援工作。其主要功能是加強地震現(xiàn)場震情、災(zāi)情信息的收集與整理能力，承擔(dān)災(zāi)害現(xiàn)場的地震災(zāi)害調(diào)查、損失評估、地震科學(xué)考察、地震流動監(jiān)測、地震趨勢預(yù)報、建筑物安全鑒定和地震知識宣傳等抗震救災(zāi)工作，提供現(xiàn)場應(yīng)急指揮技術(shù)支撐，并向后方傳送所收集的地震現(xiàn)場災(zāi)情信息和圖像。

2 廈門市地震應(yīng)急現(xiàn)場指揮所方案簡介

針對中國國家地震現(xiàn)場應(yīng)急指揮系統(tǒng)的構(gòu)成和5·12汶川特大地震以及4·14玉樹大地震應(yīng)急救援的總結(jié)和反思，廈門市地震局提出了地震應(yīng)急現(xiàn)場指揮所的概念并進行了初步界定，即地震應(yīng)急現(xiàn)場指揮所是震區(qū)政府地震應(yīng)急指揮中心在地震現(xiàn)場的空間延伸，由現(xiàn)場通訊網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場災(zāi)情采集與傳輸系統(tǒng)、現(xiàn)場辦公指揮系統(tǒng)、現(xiàn)場指揮軟件和現(xiàn)場后勤保障系統(tǒng)5個部分組成。

2.1 現(xiàn)場通訊網(wǎng)絡(luò)

為滿足地震現(xiàn)場工作組成員之間的數(shù)據(jù)交流需要，建立地震現(xiàn)場工作局域網(wǎng)是一項十分必要的工作[1]。無線局域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和成熟為地震應(yīng)急現(xiàn)場工作的快速信息傳遞提供了新的可選平臺[2－3]。

2.1.1 現(xiàn)場局域網(wǎng)

現(xiàn)場局域網(wǎng)由網(wǎng)線、小型無線路由器（具備3G上網(wǎng)功能）、一臺24口交換機、筆記本電腦和不間斷電源（UPS）組成。無線路由器選用Billion BiPAC 7402GX，符合ADSL、ADSL2、ADSL2＋標(biāo)準(zhǔn)，支持IEEE 802.11bg/b，有4個10/100 Mbps LAN，1個10/100 Mbps WAN，支持3G功能、內(nèi)置防火墻。

2.1.2 與指揮中心的遠距離網(wǎng)絡(luò)組建

（1）移動互聯(lián)網(wǎng)接入方案。利用現(xiàn)場局域網(wǎng)Billion BiPAC 7402GX無線路由器的3G上網(wǎng)功能，最高可為應(yīng)急現(xiàn)場提供54 Mbps的高速信道，另外配備一臺CDMA路由器，在不具有3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域使用。

（2）衛(wèi)星寬帶傳輸。當(dāng)移動互聯(lián)網(wǎng)遭受破壞，無法進行通信時，應(yīng)考慮衛(wèi)星通信方式。廈門市地震局采用海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)，終端設(shè)備采用BGAN700。Inmarsat-BGAN系統(tǒng)屬于海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)，是目前世界上最先進的移動衛(wèi)星通信設(shè)備。該系統(tǒng)與其他衛(wèi)星通信系統(tǒng)最大的區(qū)別在于，它具有寬帶業(yè)務(wù)，能夠與陸地IP數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來，充分利用IP網(wǎng)絡(luò)組建一個用戶自己的獨立的局域網(wǎng)絡(luò)進行通信。

2.1.3 移動視頻傳輸系統(tǒng)

采用海事衛(wèi)星圖像傳輸方式。主要設(shè)備選型：① 海事衛(wèi)星終端設(shè)備采用BGAN700。② 視頻服務(wù)器選用瑪雅可視電話。支持H.264等多種視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)；幀速率：25幀/s（PAL制式），30幀/s（NTSC制式）；最高支持704×576像素視頻分辨率。

海事衛(wèi)星圖像傳輸方式分為2個部分。①現(xiàn)場有線圖像傳輸。工作人員攜帶輕便的圖像拍攝系統(tǒng)進入現(xiàn)場，通過網(wǎng)線將圖像傳送到現(xiàn)場指揮車上的視頻服務(wù)器，同時也將實時行動錄像以固件（硬盤）形式存儲；②數(shù)傳圖像（車臺至指揮中心）傳輸。指揮車上視頻服務(wù)器與海事衛(wèi)星設(shè)備BGAN700連接，通過海事衛(wèi)星傳到指揮中心，供更高一層次的決策人員參考。

2.1.4 無線通訊終端

配備有無線對講系統(tǒng)及海事、銥星衛(wèi)星電話。海事衛(wèi)星電話部署丹麥TT公司生產(chǎn)的海事衛(wèi)星Explorer700型終端。銥星衛(wèi)星電話則部署Iridium9555設(shè)備，銥星9555是銥衛(wèi)星通訊系統(tǒng)下的一個用戶終端，具有網(wǎng)絡(luò)信號穩(wěn)定、能夠?qū)崿F(xiàn)全球無盲點覆蓋的特點，并能夠適應(yīng)惡劣環(huán)境的使用要求。

2.2 現(xiàn)場災(zāi)情采集與傳輸系統(tǒng)

廈門市地震局現(xiàn)場災(zāi)情采集與傳輸系統(tǒng)主要完成現(xiàn)場災(zāi)情獲取功能。

（1）主要配備的設(shè)備包括：便攜式筆記本電腦、數(shù)碼照相機、數(shù)碼硬盤攝像機、GPS定位儀、移動式多功能電源、對講機、海事衛(wèi)星BGAN終端、移動無線視頻傳輸終端。

（2）應(yīng)用模式：現(xiàn)場工作組工作人員在災(zāi)情點通過數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機、GPS定位儀獲取現(xiàn)場災(zāi)情圖像、視頻、文字和數(shù)據(jù)，并通過以下方式與現(xiàn)場指揮部進行聯(lián)系：①利用BGAN終端建立現(xiàn)場通訊網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和資源共享；② 利用BGAN終端和無線視頻傳輸終端將視頻傳回現(xiàn)場指揮部，并進行錄制；③ 利用BGAN終端提供的語音功能及對講機實現(xiàn)語言通訊聯(lián)絡(luò)。

2.3 現(xiàn)場指揮軟件

廈門市防震減災(zāi)應(yīng)急指揮系統(tǒng)建立在GIS平臺上，主要包括兩個子系統(tǒng)，分別是廈門市防震減災(zāi)信息數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)和防震減災(zāi)應(yīng)急指揮子系統(tǒng)（圖1）。

2.3.1 廈門市防震減災(zāi)信息數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)

廈門市防震減災(zāi)信息數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)包括地震地質(zhì)背景、歷史地震分布和廈門市基礎(chǔ)資料情況。

圖1 應(yīng)急指揮軟件系統(tǒng)

（1）地震地質(zhì)背景。對于福建省范圍內(nèi)，包括福建省新構(gòu)造運動分區(qū)圖、廈門區(qū)域地震構(gòu)造圖、福建省及中國臺灣地區(qū)46個震源機制解分布圖和福建省廈門地區(qū)及鄰近構(gòu)造單元分區(qū)圖。對于廈門市范圍內(nèi)，包括廈門市區(qū)斷裂構(gòu)造分布圖、廈門市基巖水平峰值加速度分布示意圖、廈門市區(qū)地震動分布圖、廈門地區(qū)衛(wèi)星影像解釋圖、廈門市第四紀(jì)活動斷裂分布圖、廈門市及鄰近地區(qū)近場地震構(gòu)筑圖、廈門市地區(qū)主要地貌類型分布圖、廈門市場地類別分區(qū)圖、廈門市工程地質(zhì)分區(qū)圖、廈門市地震滑坡、崩塌預(yù)測圖、廈門市地震地質(zhì)災(zāi)害小區(qū)劃圖等。

（2）歷史地震分布。主要包括歷史地震目錄管理及震中分布圖顯示。歷史地震屬性信息包括：發(fā)震時刻、震中位置、參考地名、震級、震中烈度、震源深度和資料來源，屬性信息可進行修改。地震目錄可逐條輸入，也支持excel格式、txt格式、wkf格式文件的直接導(dǎo)入。

（3）廈門市基礎(chǔ)資料情況。有廈門市街道辦級行政區(qū)劃圖、廈門市水系分布圖、廈門市避震場地分布圖、廈門市各個街道辦機構(gòu)分布圖、廈門市各個街道辦建筑分布圖、廈門市各個街道辦人口分布圖、廈門市供電設(shè)施分布圖、廈門市供水主干管線分布圖、廈門市橋梁分布圖、廈門市通訊設(shè)施分布圖、廈門市海堤分布圖、廈門市加油站、液化氣站和油庫分布圖、廈門市危險品倉庫分布圖、廈門市放射性污染源分布圖、廈門市水庫及堤壩設(shè)施分布圖、廈門市碼頭（大型）分布圖、廈門市交通網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀分布圖等。廈門市避震場地分布圖主要是以寬闊地為對象進行組織數(shù)據(jù)，可以是學(xué)校操場、公園、綠地、廣場等。

2.3.2 防震減災(zāi)應(yīng)急指揮子系統(tǒng)

防震減災(zāi)應(yīng)急指揮子系統(tǒng)包括4個功能模塊：災(zāi)情在線填報功能模塊、應(yīng)急預(yù)案管理功能模塊、震災(zāi)分析預(yù)估功能模塊和輔助決策功能模塊。

（1）災(zāi)情填報主要是在實際發(fā)生地震時，將現(xiàn)場流動工作人員獲得的信息進行快速處理及入庫。

（2）應(yīng)急預(yù)案管理功能模塊對不同級別地震下的各類預(yù)案文本進行管理。主要功能包括應(yīng)急預(yù)案的錄入，各相關(guān)部門及廈門各行政區(qū)地震應(yīng)急預(yù)案查詢，預(yù)案內(nèi)容管理（包括負責(zé)人員名單、聯(lián)系方式等經(jīng)常需要變動信息的維護）。

（3）震災(zāi)分析預(yù)估功能是按照建筑易損預(yù)估數(shù)據(jù)模型，生成建筑易損預(yù)估數(shù)據(jù)；按照生命線震害預(yù)估數(shù)據(jù)模型，生成生命線震害預(yù)估數(shù)據(jù)；按照人員傷亡預(yù)估數(shù)據(jù)模型，生成人員傷亡預(yù)估數(shù)據(jù)；按照經(jīng)濟損失預(yù)估數(shù)據(jù)模型，生成經(jīng)濟損失預(yù)估數(shù)據(jù)。

（4）輔助決策功能包括應(yīng)急信息和應(yīng)急對策兩個部分。應(yīng)急信息利用信息數(shù)據(jù)庫及震害分析預(yù)估模塊產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，通過統(tǒng)計分析，按照不同維度對數(shù)據(jù)進行全方位分析及展示。應(yīng)急對策部分對救災(zāi)物資和人員需求進行判斷，對人員疏散路徑及救援路徑選擇進行了簡單的嘗試，并以空間顯示和屬性信息相結(jié)合的方式對可能產(chǎn)生次生災(zāi)害的位置進行提醒。

2.4 現(xiàn)場后勤保障系統(tǒng)

在地震發(fā)生后，地震現(xiàn)場應(yīng)急指揮系統(tǒng)需要在地震災(zāi)區(qū)持續(xù)工作5～30天不等，另外在地震發(fā)生的初期，災(zāi)區(qū)可能缺少響應(yīng)的后勤支援。因此，地震現(xiàn)場指揮部及地震現(xiàn)場工作隊須配備一定數(shù)量的、必要的野外后勤裝備[4]。廈門市地震局現(xiàn)場后勤保障系統(tǒng)包括電源設(shè)備、工作環(huán)境保障及運輸設(shè)備。

2.4.1 電源設(shè)備

（1）發(fā)電機：選用日本雅馬哈EF2800i發(fā)電機，功率為3.3 k W；（2）移動式多功能電源：選用上海紐?？怂苟喙δ軕?yīng)急電源，該應(yīng)急電源輕巧、便于攜帶，提供200 W/220 V交流電源輸出及12 V直流電源，并具有緊急照明及輔助引擎啟動功能；（3）UPS：配備10 k VA山特C10KS在線式UPS，為重要設(shè)備提供最佳的電源保護。

2.4.2 現(xiàn)場工作環(huán)境保障設(shè)備

主要包括帳篷和辦公桌椅。

（1）帳篷：配備大小不同的3頂帳篷。其中，大帳篷的規(guī)格為4 m×6 m，使用面積約24 m2；小帳篷規(guī)格為3 m×4 m，使用面積約12 m2。并具有以下特點：① 易于折疊和搭建；② 輕便裝運（骨架的材料為鋁合金，3個帳篷合計重約100 kg）；③ 造型美觀大方（屋頂型并設(shè)有門、窗和地釘、可貫通性連接）；④ 經(jīng)久耐用（防水、防曬、防風(fēng)、密封性好、不易褪色）。

（2）辦公桌椅：配備中國軍需所生產(chǎn)的系列便攜桌椅，便于支撐、穩(wěn)定性好，到達現(xiàn)場后可迅速展開。

2.4.3 運輸設(shè)備

配備一輛金龍加長面包和一輛三菱越野吉普車。

3 幾點思考

2009年5月10日，廈門市在海滄區(qū)消防訓(xùn)練基地開展了“廈門市民防空、防震、防災(zāi)疏散演練”。演練以廈門市周邊地區(qū)發(fā)生里氏4.8級地震，地震波及廈門市海滄區(qū)，市區(qū)內(nèi)震感強烈，部分房屋遭到不同程度的破壞，并造成次生災(zāi)害為背景拉開序幕，廈門市地震局在1小時內(nèi)趕到“震中”，快速組建廈門市地震應(yīng)急現(xiàn)場指揮所。通過模擬地震“災(zāi)害”應(yīng)急救援演練，使廈門市地震應(yīng)急現(xiàn)場指揮所的快速搭建及其作用得到有效檢驗，同時也暴露出一些問題。

（1）系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)不夠緊湊，現(xiàn)場安裝、部署不夠快速。針對系統(tǒng)主要應(yīng)用于廈門及周邊地區(qū)，今后應(yīng)考慮設(shè)備主要采用車載安裝，將系統(tǒng)主要設(shè)備集成在地震應(yīng)急指揮車內(nèi)，便于在地震現(xiàn)場機動靈活開展應(yīng)急工作。

（2）應(yīng)急指揮軟件已不能很好滿足應(yīng)急指揮即時性要求。該軟件應(yīng)急指揮的可操作性略顯不足，例如無法根據(jù)具體位置在電子地圖上直觀顯示受災(zāi)情況、當(dāng)?shù)馗鞣N救援力量情況及出動情況，無法根據(jù)應(yīng)急指揮過程中不斷變化的情況直觀地在電子地圖上標(biāo)注相應(yīng)信息。此外，如何保證基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫更新的及時性也有待進一步研究。

（3）系統(tǒng)中某些關(guān)鍵設(shè)備缺乏或者性能不足。例如，無現(xiàn)場氣動升降照明燈，無法為現(xiàn)場提供泛光照明；移動視頻傳輸中視頻服務(wù)器選用的瑪雅可視電話在分辨率等性能上略顯不足。

（4）系統(tǒng)可靠性尚需在實戰(zhàn)中檢驗。雖然系統(tǒng)關(guān)鍵硬件設(shè)備均具有可靠的工作能力，但在初始設(shè)計時，沒有對關(guān)鍵軟硬件和通訊鏈路考慮適當(dāng)?shù)娜哂啵坏╆P(guān)鍵環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，系統(tǒng)將無法正常運作。

（5）系統(tǒng)在地震科學(xué)考察、建筑物安全鑒定及地震災(zāi)害損失評估方面功能較弱。今后應(yīng)在硬件設(shè)備及軟件支持上給予加強。

4 結(jié)語

由于地震發(fā)生的地點、時間及其造成的破壞程度具有很大的不確定性，這就對地震應(yīng)急快速響應(yīng)和現(xiàn)場救援工作提出更高要求。廈門市地震應(yīng)急現(xiàn)場指揮所集政府地震應(yīng)急快速響應(yīng)和應(yīng)急救援指揮于一體，將震情監(jiān)測分析、災(zāi)情調(diào)查處理、應(yīng)急救援指揮以及各種信息匯總和發(fā)布等功能整合成為機動高效的地震應(yīng)急現(xiàn)場指揮平臺，形成地震應(yīng)急救援的“尖兵”。

廈門市地震應(yīng)急現(xiàn)場指揮所建成以來，開展了多次地震應(yīng)急演練，使大家熟練了指揮所的裝運和快速搭建，明確了崗位、任務(wù)和職責(zé)，實現(xiàn)了平時與實戰(zhàn)的結(jié)合。

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