徐博

摘 要：文章采用ArcGIS作為地震空間數(shù)據(jù)制作平臺，Oracle為空間數(shù)據(jù)庫存儲平臺，針對2014—2018年山西地震災害預評估報告并參考地震應急基礎數(shù)據(jù)庫的建設，制定地震風險預評估數(shù)據(jù)分類、命名和編碼規(guī)則，探討地震災害風險預評估數(shù)據(jù)庫的建設。

關鍵詞：ArcGIS;空間數(shù)據(jù)庫;編碼規(guī)則

0? ? 引言

我國是世界上地震災害損失較嚴重的國家。開展地震災害損失與風險預評估調查，是了解地震災害風險、提升震后快速評估和輔助決策能力、協(xié)助地方政府加強地震應急準備能力的重要抓手。因此，地震災害風險預評估數(shù)據(jù)庫設計與研究具有重要的現(xiàn)實意義。本文針對2014—2018年山西地震災害預評估報告并參考地震應急基礎數(shù)據(jù)庫的建設，開展地震災害風險預評估數(shù)據(jù)庫設計與研究，將現(xiàn)有地震災害風險預評估報告入庫，為地震災害風險評估和應急救援提供數(shù)據(jù)保障。

1 研究內(nèi)容和技術路線

1.1 研究內(nèi)容

地震災害風險預評估數(shù)據(jù)庫是指當?shù)卣鸢l(fā)生時，或地震預報發(fā)布后，提供人口、經(jīng)濟、城市地形、公路交通、救災隊伍、通信聯(lián)絡、地震應急預案、地震風險分析、對策建議等基礎社會信息的綜合性數(shù)據(jù)庫。地震災害風險預評估數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)在地震應急響應的整個過程中發(fā)揮著重要作用[1]，將為政府部門和地震部門在發(fā)生地震災害后第一時間內(nèi)做出正確決策并實施救援提供有力的技術支持。本文研究的地震災害風險預評估數(shù)據(jù)主要內(nèi)容有：

（1）地震災害風險預評估數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)標準。對編碼體系、數(shù)據(jù)格式和空間參考進行統(tǒng)一化處理，根據(jù)地震應急基礎數(shù)據(jù)庫規(guī)范進行轉化。

（2）ArcSDE數(shù)據(jù)管理。ArcSDE是Esri為GIS應用程序開發(fā)的地理數(shù)據(jù)庫服務器，它可以與各種關系數(shù)據(jù)庫集成來存儲空間數(shù)據(jù)?？臻g和非空間數(shù)據(jù)集可以集中存儲在各種關系數(shù)據(jù)庫中。

1.2? 技術路線

用于災害信息提取的遙感數(shù)據(jù)和DEM數(shù)據(jù)均采用柵格數(shù)據(jù)格式，數(shù)據(jù)本身占有較大的存儲空間。基于此，在數(shù)據(jù)庫設計中，決定采用oracle10g作為數(shù)據(jù)存儲平臺。此外，空間數(shù)據(jù)的管理使用Esri ArcSDE10.2作為空間數(shù)據(jù)存儲引擎，應用程序通過ArcSDE用戶管理和訪問空間數(shù)據(jù)，系統(tǒng)使用ado.net讀取非空間數(shù)據(jù)[1]。

2?數(shù)據(jù)庫設計

2.1? 概念設計

地震災害風險預評估數(shù)據(jù)庫基本數(shù)據(jù)內(nèi)容包括：

（1）基礎地理信息數(shù)據(jù)庫：行政區(qū)劃，地形地貌，氣候特征，歷史地質災害，地質構造特征，歷史地震，DEM數(shù)據(jù)，影像數(shù)據(jù)等。

（2）社會經(jīng)濟背景數(shù)據(jù)庫：人口，經(jīng)濟，建筑物，交通，水庫，學校等數(shù)據(jù)入庫。

（3）調研數(shù)據(jù)庫：調研村人口，房屋結構，照片，房屋構造等。

（4）地震危險性分析數(shù)據(jù)庫：設定地震數(shù)據(jù)，人員傷亡評估，救援力量數(shù)據(jù)，應急救援物資數(shù)據(jù)等。

（5）防震減災對策數(shù)據(jù)庫：救援力量部署數(shù)據(jù)，物資儲備數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，防震減災預案，醫(yī)療機構分布數(shù)據(jù)等。

地震災害風險預評估數(shù)據(jù)庫主要包括屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)[2]。

2.2? 基本原則

在進行數(shù)據(jù)庫建庫前，必須對數(shù)據(jù)進行分類和編碼。

（1）空間數(shù)據(jù)格式，本文所涉及的空間數(shù)據(jù)一律以shp格式存儲。

（2）坐標系統(tǒng)宜采用2000國家大地坐標系（CGCS2000），投影宜采用經(jīng)緯度投影或正軸割圓錐等面積投影。

（3）地震災害風險預評估數(shù)據(jù)庫行政區(qū)劃數(shù)據(jù)精度和底圖比例尺應不小于1：10 000。地震地質及地震區(qū)劃數(shù)據(jù)精度和比例尺應不小于1：500 000。

（4）行政區(qū)劃空間數(shù)據(jù)必須編碼，屬性數(shù)據(jù)通過編碼與相應的空間數(shù)據(jù)一一對應，完成關聯(lián)。

（5）數(shù)據(jù)質量元素應包括完整性、位置準確性、屬性準確性、邏輯一致性、現(xiàn)勢性等內(nèi)容。對于數(shù)據(jù)源，應記錄與數(shù)據(jù)質量相關的數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)內(nèi)容選擇以及數(shù)據(jù)更新和維護過程。

2.3? 邏輯設計

地震災害風險預評估數(shù)據(jù)庫的邏輯層次結構分為4個等級，總體庫-分體庫-邏輯層-物理層，如圖1所示。

（1）總體庫。包含所有數(shù)據(jù)內(nèi)容的庫，所有的數(shù)據(jù)要素集和數(shù)據(jù)要素類都屬于該庫，命名為地震災害風險預評估數(shù)據(jù)庫。

（2）分體庫。運用Oracle對空間數(shù)據(jù)管理機制，使用數(shù)據(jù)集（dataset）模型組織空間數(shù)據(jù)，使用表組織非空間數(shù)據(jù)。因而，創(chuàng)建多個數(shù)據(jù)集來組織空間數(shù)據(jù)：建立基礎地理信息數(shù)據(jù)集、專題信息數(shù)據(jù)集、地震危險性分析數(shù)據(jù)集、DEM數(shù)據(jù)集。

（3）邏輯層。包含分體庫中的各個數(shù)據(jù)庫層，包括行政區(qū)劃，房屋結構，物資儲備等。在ArcSDE的層次中，它屬于數(shù)據(jù)要素類（Feature Class）。另外，包含以表（Table）建立的數(shù)據(jù)類型編碼的表、社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)的表，以及行政區(qū)劃編碼表等。

（4）物理層。在ArcSDE中，以Shape格式存儲矢量數(shù)據(jù)，一個Shape可以指代一個點、一個面或者一條線。一個Shape代表地圖上一個對象，每個Shape都可以有自己獨立的屬性，包括經(jīng)濟、人口、建筑物等信息。在本數(shù)據(jù)庫中，除用點、線、面為物理存儲單元外，用表來存儲各種非空間數(shù)據(jù)[3]。

3 數(shù)據(jù)庫建庫

運用ArcCatalog對數(shù)據(jù)進行入庫工作。在 oracle 中建立數(shù)據(jù)庫，ArcCatalog可以通過 ArcSDE通道實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)的存儲和查詢。

3.1 空間數(shù)據(jù)入庫

主要分為添加要素數(shù)據(jù)集（Feature Dataset）和要素數(shù)據(jù)類（Feature Class）。

添加要素數(shù)據(jù)集應在數(shù)據(jù)庫中添加一個統(tǒng)一坐標下的多個圖層數(shù)據(jù)的集合。例如在數(shù)據(jù)庫中添加一個基礎地理數(shù)據(jù)集，只有構建了地理數(shù)據(jù)的堆棧，才能將因子類別添加到此數(shù)據(jù)集中。

3.2 表數(shù)據(jù)入庫

表數(shù)據(jù)的入庫，就是將屬性數(shù)據(jù)添加到數(shù)據(jù)庫中。在ArcCatalog目錄樹中，在需要建立關系表的數(shù)據(jù)庫上單擊右鍵，點擊創(chuàng)建，選擇Table命令，從而實現(xiàn)表數(shù)據(jù)的創(chuàng)建。以后的過程和單獨要素類的入庫方式類似[3]。

4結語

隨著軟件工程技術、GIS技術和空間數(shù)據(jù)庫技術不斷發(fā)展，為數(shù)據(jù)庫建設提供了技術支撐。地震空間數(shù)據(jù)制作平臺運用國內(nèi)外流行的GIS平臺-ArcGIS，空間數(shù)據(jù)庫存儲平臺采用大型關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)-Oracle，實現(xiàn)了地震災害風險預評估數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建[4-5]。在建立數(shù)據(jù)庫時，我們需要利用先進的數(shù)據(jù)提取、更新和存儲技術，關注數(shù)據(jù)內(nèi)容和結構的概念，為地震救援提供數(shù)據(jù)支持，提高指揮決策的科學性和正確性。同時，地震災害風險預評估數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)收集是一項長期的工作。我們必須與時俱進，吸收各種先進的數(shù)據(jù)庫技術，不斷豐富和完善地震災害風險預評估數(shù)據(jù)庫。

[參考文獻]

[1]劉麗麗.基于ArcSDE和Oracle的地震風險評估數(shù)據(jù)庫設計與研究[J].測繪與空間地理信息，2016（8）：107-109.

[2]張文靜，于浩，惠楊，等.地震應急基礎數(shù)據(jù)庫管理與更新[J].防災減災學報，2018（1）：62-65.

[3]胡儀員.基于ArcSDE for Oracle的地震災害緊急救援隊數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建設[D].成都：西南交通大學，2008.

[4]曹科.基于GIS技術的地震應急空間數(shù)據(jù)庫設計及建設[D].昆明：昆明理工大學，2008.

[5]方雅申.城市地震應急數(shù)據(jù)庫的設計與實現(xiàn)[J].大眾科技，2015（8）：12-15.

（編輯 王永超）