摘要: 甘肅是我國(guó)少有的地震高烈度省份之一,近年來(lái)甘肅省地震災(zāi)害防御信息化建設(shè)取得了一些成績(jī)和進(jìn)展,但尚未建設(shè)市縣級(jí)地震災(zāi)害防御業(yè)務(wù)技術(shù)系統(tǒng),存在全省資源無(wú)法有效整合、數(shù)據(jù)信息服務(wù)程度低等問(wèn)題。文章在甘肅省地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)普查工作基礎(chǔ)上,構(gòu)建集地震災(zāi)害危險(xiǎn)性、承災(zāi)體、地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等成果的展示、查詢(xún)與服務(wù)為一體的省、市、縣三級(jí)地震災(zāi)害防御服務(wù)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)省-市-縣三級(jí)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通和風(fēng)險(xiǎn)普查成果的統(tǒng)一匯聚與服務(wù),利用網(wǎng)頁(yè)、地圖、統(tǒng)計(jì)圖表等多種形式為全省地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)防治提供信息化服務(wù),最大限度滿(mǎn)足各級(jí)地震部門(mén)的業(yè)務(wù)需求,全面提升全省震害防治服務(wù)能力。
關(guān)鍵詞: 地震災(zāi)害防御; 風(fēng)險(xiǎn)普查; 服務(wù)平臺(tái); 甘肅省; 省-市-縣三級(jí)
中圖分類(lèi)號(hào): P315""""" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A"" 文章編號(hào): 1000-0844(2025)02-0448-10
DOI:10.20000/j.1000-0844.20230530004
Design and implementation of Gansu Province earthquakedisaster defense service platform
SUN Yanpin, CHEN Wenkai, LI Dagui, MA Yupeng, LU Songting, ZHU Wujun
(Gansu Earthquake Agency, Lanzhou 730000, Gansu, China)
Abstract:
Gansu Province, one of China's provinces with high seismic intensity, has made notable progress in the informatization of earthquake disaster defense in recent years. However, technical systems for earthquake disaster defense at the municipal and county levels remain underdeveloped, resulting in issues such as ineffective resource integration across the province and limited data information services. Based on the earthquake disaster risk survey in Gansu Province, this study aims to develop a comprehensive earthquake disaster defense service platform at the provincial, city, and county levels. The platform integrates the display, query, and service of data related to earthquake hazards, disaster-bearing bodies, and earthquake disaster risk assessments. It also facilitates the unified aggregation and delivery of risk survey results across the three levels. Through various formats such as web pages, maps, and statistical charts, the platform provides informatization services for earthquake disaster risk prevention and control across Gansu Province. It aims to fully satisfy the operational requirements of earthquake departments at all levels and comprehensively enhance the seismic damage prevention and control capabilities across the entire province.
Keywords:
earthquake disaster defense; risk survey; service platform; Gansu Province; three levels of province, city, and county
0 引言
地震是對(duì)人類(lèi)生命安全危害最大的自然災(zāi)害之一。我國(guó)地處環(huán)太平洋地震帶與歐亞地震帶之間,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,地震活動(dòng)頻繁,地震災(zāi)害非常嚴(yán)重[1-3]。甘肅是我國(guó)少有的地震高烈度省份之一,全省80%以上的面積,包括14個(gè)市州政府所在城市、81個(gè)縣城和90%以上的鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府所在地位于地震烈度Ⅶ度以上[4]。地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)防治是防震減災(zāi)工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié),隨著信息技術(shù)在各行業(yè)的不斷深入,地震應(yīng)急與地震風(fēng)險(xiǎn)防治等工作開(kāi)始向網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化邁進(jìn)。甘肅省在“十五”期間建立了應(yīng)急指揮技術(shù)系統(tǒng)[5],“十一五”期間基于國(guó)家地震社會(huì)服務(wù)工程建成了震害防御系統(tǒng),在此期間應(yīng)對(duì)了多次破壞性地震。近幾年也不斷改進(jìn)相關(guān)評(píng)估模型和基礎(chǔ)數(shù)據(jù),建立了全自動(dòng)的地震災(zāi)害快速評(píng)估系統(tǒng)等平臺(tái)[6],使甘肅省的地震災(zāi)害防御能力有了一定程度的提升。市縣地震部門(mén)行使著防震減災(zāi)行政管理和公共服務(wù)的職能[7],是協(xié)助政府組織協(xié)調(diào)社會(huì)各方面力量,做好防震減災(zāi)工作的紐帶[8-9]。近年來(lái)甘肅省地震災(zāi)害防御信息化建設(shè)取得了一些成績(jī)和進(jìn)展,但尚未建設(shè)市縣級(jí)地震災(zāi)害防御業(yè)務(wù)技術(shù)系統(tǒng),存在全省資源無(wú)法有效整合、數(shù)據(jù)信息服務(wù)程度低等問(wèn)題。此外,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)的廣泛普及,社會(huì)民眾的防震減災(zāi)意識(shí)和需求也在快速地普及和提高,對(duì)地震災(zāi)害防治服務(wù)的迫切性和便捷性要求也越來(lái)越高,以往單一化、碎片化的服務(wù)模式與社會(huì)公眾需求之間的差距日益明顯。
甘肅省積累了大量的抗震設(shè)防基礎(chǔ)性資料,特別是第一次全國(guó)自然災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)普查為全省城鄉(xiāng)抗震設(shè)防規(guī)劃、重大工程建設(shè)提供了重要的基礎(chǔ)性資料,也為全省防震減災(zāi)能力的提升奠定了重要基礎(chǔ)。本文擬在甘肅省地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)普查工作的基礎(chǔ)上,建設(shè)一套覆蓋省、市、縣三級(jí)的地震災(zāi)害防御服務(wù)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)省-市-縣三級(jí)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通和風(fēng)險(xiǎn)普查成果的統(tǒng)一匯聚與服務(wù),利用網(wǎng)頁(yè)、地圖、統(tǒng)計(jì)圖表等多種形式為全省地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)防治提供信息化服務(wù),最大限度滿(mǎn)足各級(jí)地震部門(mén)的業(yè)務(wù)需求,為震害防御、防震減災(zāi)科普宣傳、應(yīng)急準(zhǔn)備,以及震時(shí)應(yīng)急響應(yīng)和震后應(yīng)急處置提供依據(jù)和手段,全面提升全省震害防治服務(wù)能力。
1 平臺(tái)框架設(shè)計(jì)
1.1 建設(shè)目標(biāo)
為了能使甘肅省地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)普查數(shù)據(jù)成果更好地用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和全社會(huì)的減災(zāi)服務(wù),同時(shí)便于防震減災(zāi)服務(wù)內(nèi)容及服務(wù)體系的不斷擴(kuò)展,針對(duì)目前所存在的問(wèn)題和需求,系統(tǒng)構(gòu)建集地震災(zāi)害危險(xiǎn)性、承災(zāi)體、地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)、地震安評(píng)資料等多種成果數(shù)據(jù)服務(wù)內(nèi)容為一體的地震災(zāi)害防御服務(wù)平臺(tái),最大限度地滿(mǎn)足各級(jí)地震部門(mén)的服務(wù)需求,實(shí)現(xiàn)全省震害防治服務(wù)能力的整體提升。
1.2 建設(shè)內(nèi)容
(1) 依據(jù)地震災(zāi)害數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)規(guī)范,設(shè)計(jì)并建立貫通省-市-縣三級(jí)的地震災(zāi)害防御服務(wù)平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)及其管理系統(tǒng),包括:建立地震災(zāi)害危險(xiǎn)性、承災(zāi)體、地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)以及地震安評(píng)從業(yè)單位、安評(píng)報(bào)告等相關(guān)成果數(shù)據(jù)的建庫(kù)及入庫(kù)工作,為業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺(tái)建立數(shù)據(jù)庫(kù)支撐。數(shù)據(jù)庫(kù)滿(mǎn)足前期數(shù)據(jù)入庫(kù)和后期數(shù)據(jù)更新需求。
(2) 完成甘肅省地震災(zāi)害防御服務(wù)平臺(tái)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)。對(duì)地震災(zāi)害危險(xiǎn)性、承災(zāi)體、地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等多個(gè)服務(wù)系統(tǒng)的整合模式和系統(tǒng)集成架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),并完成系統(tǒng)平臺(tái)架構(gòu)的構(gòu)建,為整個(gè)地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理平臺(tái)的開(kāi)發(fā)及拓展奠定必要的基礎(chǔ)。
(3) 研發(fā)甘肅省地震災(zāi)害防御服務(wù)平臺(tái)網(wǎng)站,將各類(lèi)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和成果數(shù)據(jù)進(jìn)行專(zhuān)題地圖化、表格化等,通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)向社會(huì)公眾提供基礎(chǔ)的查詢(xún)功能,通過(guò)甘肅省地震行業(yè)網(wǎng)向內(nèi)部用戶(hù)提供專(zhuān)業(yè)化服務(wù)。
1.3 平臺(tái)框架
甘肅省地震災(zāi)害防御服務(wù)平臺(tái)總體架構(gòu)如圖1,整個(gè)平臺(tái)由5個(gè)技術(shù)層級(jí)構(gòu)成:
(1) 硬件平臺(tái)
硬件平臺(tái)是指支持軟件系統(tǒng)的硬件平臺(tái),主要包括服務(wù)器資源、存儲(chǔ)資源、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及其他配套的設(shè)備資源等。所有硬件設(shè)備資源采用甘肅省地震局現(xiàn)有資源。
(2) 數(shù)據(jù)層
數(shù)據(jù)層是本次項(xiàng)目建設(shè)的內(nèi)容之一,是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各類(lèi)服務(wù)的重要支撐,其包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)、各類(lèi)數(shù)據(jù)的目錄及元數(shù)據(jù)、地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)普查成果庫(kù)、安評(píng)報(bào)告庫(kù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù),以及文件存儲(chǔ)資源等。
(3) GIS服務(wù)層
GIS服務(wù)是將各類(lèi)數(shù)據(jù)資源轉(zhuǎn)化為專(zhuān)題圖并在網(wǎng)絡(luò)上提供信息訪(fǎng)問(wèn)的層級(jí),為業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供地圖生成、地圖分析、地圖服務(wù)、地圖發(fā)布及空間數(shù)據(jù)管理等服務(wù)。
(4) Web服務(wù)層
Web服務(wù)層是主要的業(yè)務(wù)服務(wù)層,依托SpringBoot服務(wù)體系,為業(yè)務(wù)服務(wù)提供數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)支持,同時(shí)提供綜合信息服務(wù)、地震危險(xiǎn)性分布、承災(zāi)體分布、地震地質(zhì)災(zāi)害分布、災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分布及大屏展示等專(zhuān)業(yè)化的業(yè)務(wù)服務(wù)和日志記錄、權(quán)限控制等。
(5) 用戶(hù)層
用戶(hù)層面向行業(yè)用戶(hù)、社會(huì)公眾提供交互式界面,用戶(hù)通過(guò)系統(tǒng)完成各項(xiàng)成果的查看及其他相關(guān)信息服務(wù)功能。
2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)
依據(jù)地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)普查和甘肅省地震應(yīng)急基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)規(guī)范,通過(guò)將現(xiàn)有的分散存放、格式不一、介質(zhì)不同的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息和風(fēng)險(xiǎn)普查成果內(nèi)容進(jìn)行規(guī)范整合,設(shè)計(jì)并建立甘肅省地震災(zāi)害防御服務(wù)平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)及其管理系統(tǒng)。其包括綜合信息服務(wù)、地震危險(xiǎn)性、承災(zāi)體、地震地質(zhì)災(zāi)害及地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)5大類(lèi)(表1),集地震危險(xiǎn)性分析結(jié)果、人口、建筑物、地震構(gòu)造、歷史地震信息、地震地質(zhì)災(zāi)害、地震人員死亡評(píng)估結(jié)果、建筑物直接經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估結(jié)果,以及地震安評(píng)報(bào)告等20余項(xiàng)數(shù)據(jù)的建庫(kù)及入庫(kù)工作,為業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺(tái)建立數(shù)據(jù)支撐。系統(tǒng)平臺(tái)打通數(shù)據(jù)壁壘,實(shí)現(xiàn)應(yīng)急管理部門(mén)、自然資源部門(mén)、鐵路部門(mén)、管道公司等數(shù)據(jù)資源共享,實(shí)現(xiàn)省-市-縣三級(jí)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通。
3 主要功能模塊
系統(tǒng)功能架構(gòu)如圖2所示,共分為6個(gè)子功能模塊,包括地震危險(xiǎn)性、承災(zāi)體、地震地質(zhì)災(zāi)害、地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)、大屏展示5個(gè)GIS相關(guān)功能模塊和1個(gè)綜合信息服務(wù)模塊。
平臺(tái)將各類(lèi)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以專(zhuān)題地圖化、表格化等形式表現(xiàn),地震專(zhuān)業(yè)用戶(hù)在為公共服務(wù)基礎(chǔ)上,可進(jìn)行更專(zhuān)業(yè)的信息查詢(xún)服務(wù),可查詢(xún)深層次內(nèi)容,同時(shí)具有統(tǒng)計(jì)分析、成圖及疊加要素功能。系統(tǒng)通過(guò)行業(yè)內(nèi)網(wǎng)向市縣級(jí)地震部門(mén)用戶(hù)提供基礎(chǔ)的查詢(xún)功能和大屏展示系統(tǒng),并可進(jìn)行地震簡(jiǎn)報(bào)、震情通報(bào)及專(zhuān)題圖的下載等。
3.1 綜合信息服務(wù)模塊
綜合信息服務(wù)主要包括地震信息服務(wù)、歷史成災(zāi)地震災(zāi)害信息、抗震設(shè)防服務(wù)和活動(dòng)構(gòu)造信息等。其中,地震信息服務(wù)提供地震速報(bào)數(shù)據(jù)接入,基于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)、區(qū)域評(píng)估地震烈度衰減模型等研究成果,進(jìn)行自動(dòng)觸發(fā)計(jì)算,快速獲取重點(diǎn)目標(biāo)震中距離、地震影響范圍并自動(dòng)產(chǎn)出地震簡(jiǎn)報(bào)和震情通報(bào)等,為地震應(yīng)急響應(yīng)和指揮決策提供技術(shù)支撐;歷史成災(zāi)地震災(zāi)害信息提供歷史震災(zāi)數(shù)據(jù)(包括人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失、地震烈度、面積等信息)的查詢(xún)和展示;抗震設(shè)防服務(wù)提供地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃、區(qū)域性地震安評(píng)參數(shù)、小區(qū)劃數(shù)據(jù)、潛在震源區(qū)、重大工程安評(píng)資料的查詢(xún),以上各類(lèi)信息查詢(xún)結(jié)果形成地震安全性快速評(píng)估報(bào)告;地震構(gòu)造信息服務(wù)提供甘肅省地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)普查獲得的活斷層成果,綜合顯示活斷層分布和村鎮(zhèn)、重點(diǎn)目標(biāo)位置,并可根據(jù)設(shè)定距離查詢(xún)相關(guān)信息。此外,綜合信息服務(wù)提供應(yīng)急避難場(chǎng)所和地震臺(tái)站分布及查詢(xún)服務(wù),以“天地圖”作為基礎(chǔ)底圖,將全省應(yīng)急避難場(chǎng)所和地震臺(tái)站數(shù)據(jù)加載到電子地圖中,進(jìn)行應(yīng)急避難場(chǎng)所面積、可容納人數(shù)等詳細(xì)信息查詢(xún)和行政區(qū)劃內(nèi)地震監(jiān)測(cè)中心站、地震臺(tái)站信息等查詢(xún),其中地震監(jiān)測(cè)中心站提供甘肅省8個(gè)地震監(jiān)測(cè)中心站基本情況簡(jiǎn)介,包括地理位置、下轄臺(tái)站、人員情況等信息。
3.2 地震地質(zhì)災(zāi)害分布模塊
地震地質(zhì)災(zāi)害分布模塊主要包括地震地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)分布、震陷液化分布和地震地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性分布三部分。地震地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)是依據(jù)自然資源部門(mén)確定的滑坡、泥石流、崩塌、不穩(wěn)定斜坡等隱患點(diǎn),包括規(guī)模、影響人口范圍等,并結(jié)合地震部門(mén)行業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù),綜合分析得出震陷液化分布數(shù)據(jù);地震地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)分布是以地震烈度指數(shù)與地震災(zāi)變預(yù)測(cè)指數(shù)為依據(jù),得到各烈度下地震地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)圖。系統(tǒng)基于以上三類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行電子地圖集成,提供相關(guān)數(shù)據(jù)索引和展示功能。
3.3 地震危險(xiǎn)性分布模塊
地震危險(xiǎn)性分布模塊包括4個(gè)地震超越概率(50年超越概率63%、10%、2%和100年超越概率1%)水平下甘肅省基巖和場(chǎng)地地震動(dòng)峰值加速度(Peak Ground Acceleration,PGA)分布圖和地震危險(xiǎn)性等級(jí)圖。系統(tǒng)使用等值線(xiàn)展示地震PGA危險(xiǎn)程度,提供市縣級(jí)的行政查詢(xún)和各類(lèi)屬性條件查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)服務(wù),作為工程布局和土地規(guī)劃的依據(jù)。
3.4 承災(zāi)體分布模塊
承災(zāi)體分布模塊主要展示第一次全國(guó)自然災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)普查獲得的全省30″格網(wǎng)人口、經(jīng)濟(jì)、建筑物數(shù)據(jù)和生命線(xiàn)工程,其中,建筑物數(shù)據(jù)包含建筑物實(shí)際調(diào)查點(diǎn)和13種結(jié)構(gòu)類(lèi)型建筑物分布,生命線(xiàn)工程包括全省鐵路、公路等交通數(shù)據(jù)。系統(tǒng)主要以電子地圖的形式為用戶(hù)提供承災(zāi)體相關(guān)數(shù)據(jù)成果展示,以“天地圖”作為基礎(chǔ)底圖,提供數(shù)據(jù)的索引、獨(dú)立加載、圖形標(biāo)注和基礎(chǔ)測(cè)量服務(wù),并按照具體專(zhuān)題圖提供不同的交互查看功能。
3.5 地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分布模塊
地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分布模塊包括區(qū)域建筑物損毀風(fēng)險(xiǎn)圖、人員死亡風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估圖、人員死亡風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)圖、建筑物直接經(jīng)濟(jì)損失風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估圖、建筑物直接經(jīng)濟(jì)損失風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)圖、重點(diǎn)隱患評(píng)估圖和風(fēng)險(xiǎn)防治區(qū)劃圖。模塊通過(guò)B/S架構(gòu)向行業(yè)用戶(hù)提供各類(lèi)專(zhuān)題電子地圖。電子地圖提供基于關(guān)鍵字、行政區(qū)劃等相關(guān)信息的檢索、展示、比對(duì)、空間分析及截圖等多種服務(wù)。
3.6 大屏展示模塊
利用可視化展示技術(shù)將全省人口、建筑物、活動(dòng)斷裂、歷史地震及抗震設(shè)防信息等各種數(shù)據(jù)以圖表、地圖、文字及圖片等形式展示在大屏幕上,使得數(shù)據(jù)更加直觀、易于理解和分析。根據(jù)省、市、縣三級(jí)地震部門(mén)的不同需求,訂制不同數(shù)據(jù)內(nèi)容展示,滿(mǎn)足各級(jí)相關(guān)部門(mén)日常和震時(shí)需求。
4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
系統(tǒng)涉及的軟件支持平臺(tái)包括GIS支撐平臺(tái)、文件服務(wù)支撐平臺(tái)、負(fù)載均衡服務(wù)平臺(tái)等。GIS平臺(tái)系統(tǒng)采用QGIS。QGIS是一個(gè)用戶(hù)界面友好的開(kāi)源地理信息系統(tǒng),可運(yùn)行在Windows等平臺(tái)之上,為用戶(hù)提供轉(zhuǎn)化的GIS 信息服務(wù)。文件服務(wù)器采用開(kāi)源的輕量級(jí)分布式文件系統(tǒng)FastDFS,并搭建一套高性能、已擴(kuò)容的文件服務(wù)器集群,提供文件上傳、下載等服務(wù)。負(fù)載均衡中間件采用Nginx。
數(shù)據(jù)層從全國(guó)地震速報(bào)信息共享與服務(wù)系統(tǒng)(Earthquake Instant Messenger,EQIM)獲取地震速報(bào)數(shù)據(jù),從天地圖獲取地圖底圖數(shù)據(jù),從甘肅省地震災(zāi)害防御服務(wù)平臺(tái)業(yè)務(wù)成果數(shù)據(jù)庫(kù)獲取活動(dòng)斷裂、地震危險(xiǎn)性、人口、建筑物、地震人員死亡、地震建筑物直接經(jīng)濟(jì)損失、地震地質(zhì)災(zāi)害及地震臺(tái)站等數(shù)據(jù)。
4.1 系統(tǒng)主界面
甘肅省地震災(zāi)害防御服務(wù)平臺(tái)主界面如圖3所示。界面上部分為系統(tǒng)主要功能菜單條,包括地震危險(xiǎn)性、承災(zāi)體、地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)及大屏展示等模塊。大屏展示模塊可以進(jìn)行省、市、縣三級(jí)用戶(hù)的切換;界面主體為地圖窗口,可以直觀顯示地震速報(bào)、承災(zāi)體、地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等信息。中間部分為地震速報(bào)、歷史成災(zāi)地震信息和工程場(chǎng)地安評(píng)資料信息,系統(tǒng)滾動(dòng)顯示當(dāng)前地震事件基本信息,并提供1950年以來(lái)中國(guó)大陸歷史成災(zāi)地震災(zāi)害,可查詢(xún)歷史地震基本情況、基礎(chǔ)背景、人員死亡等信息,且能夠編輯補(bǔ)充地震災(zāi)害信息;并提供工程場(chǎng)地地震安評(píng)資料查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)以及管理,可根據(jù)工程信息生成地震安全性快速評(píng)估報(bào)告,包括項(xiàng)目工程基本信息和地震構(gòu)造背景、地震活動(dòng)背景、地震危險(xiǎn)性等,只有省級(jí)用戶(hù)擁有上傳、刪除資料權(quán)限,而市縣級(jí)用戶(hù)則擁有查看、下載安評(píng)資料權(quán)限。界面下半部分提供地震臺(tái)站、潛在震源區(qū)、地震動(dòng)參數(shù)查詢(xún),可通過(guò)輸入行政區(qū)劃名稱(chēng)或經(jīng)緯度進(jìn)行相關(guān)信息查詢(xún)。
4.2 主要功能實(shí)現(xiàn)
4.2.1 風(fēng)險(xiǎn)普查成果展示查詢(xún)
實(shí)現(xiàn)全省地震危險(xiǎn)性、承災(zāi)體、地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果等第一次全國(guó)自然災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)普查成果展示和查詢(xún),為地震風(fēng)險(xiǎn)防范管理措施制定提供基礎(chǔ)和依據(jù)。例如,地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)模塊里展示了4個(gè)地震超越概率水平下全省地震人員死亡、建筑物直接經(jīng)濟(jì)損失分布和等級(jí)圖,可以查詢(xún)不同超越概率水平下各地區(qū)的人員死亡、建筑物直接經(jīng)濟(jì)損失,以及各個(gè)地區(qū)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)情況。甘肅省地震人員死亡等級(jí)較高地區(qū)主要分布在定西市臨洮縣、通渭縣,天水市秦州區(qū)、麥積區(qū)、秦安縣,隴南市武都區(qū)、西和縣、禮縣和武威市涼州區(qū)等地,依據(jù)在于這些地區(qū)房屋和人員密度大、房屋建筑抗震能力相對(duì)較差;地震危險(xiǎn)性分布圖直觀顯示了全省各地區(qū)地震危險(xiǎn)性高低。甘肅省總體地震危險(xiǎn)性較高,特別是祁連山區(qū)、秦嶺山區(qū)以及甘南、隴南地區(qū),基本處于中高地震危險(xiǎn)等級(jí)以上,部分地區(qū)為高等級(jí);地震危險(xiǎn)性低等級(jí)區(qū)主要位于慶陽(yáng)地區(qū)和北山—疏勒河下游地區(qū)。圖4為50年超越概率10%水平下地震人員死亡等級(jí)和地震危險(xiǎn)性等級(jí)分布。
4.2.2 提供抗震設(shè)防服務(wù)
提供地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃、區(qū)域性地震安評(píng)參數(shù)、小區(qū)劃數(shù)據(jù)、潛在震源區(qū)及重大工程安評(píng)資料等查詢(xún),并可根據(jù)各類(lèi)信息查詢(xún)結(jié)果形成地震安全性快速評(píng)估報(bào)告,為各地區(qū)工程項(xiàng)目、各類(lèi)農(nóng)村民居和公用設(shè)施建設(shè)提供科學(xué)準(zhǔn)確的抗震設(shè)防要求標(biāo)準(zhǔn)。地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)防治區(qū)劃圖是針對(duì)已開(kāi)展的地震活動(dòng)斷層1∶5萬(wàn)填圖工作涉及的區(qū)縣編制的100 m和200 m活動(dòng)斷層避讓圖。如圖5,可以查詢(xún)甘肅省活動(dòng)斷層100 m和200 m范圍內(nèi)行政村、自然村等居民點(diǎn)駐地和重點(diǎn)目標(biāo)等。例如,高臺(tái)縣活動(dòng)斷層避讓帶主要沿慕少梁斷裂、合黎山南緣斷裂、榆木山北緣斷裂、佛洞廟—紅崖子斷裂展布,總長(zhǎng)度約122 km。100 m避讓帶面積約24 km2,避讓帶涉及行政村包括柴家莊等3個(gè)村莊;200 m避讓帶面積約47 km2,避讓帶涉及行政村還包括小泉村等4個(gè)村莊。地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)防治區(qū)劃圖為市縣地質(zhì)災(zāi)害和地震災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)搬遷范圍及對(duì)象認(rèn)定、審核提供科學(xué)依據(jù)。
4.2.3 大屏展示系統(tǒng)
大屏幕展示系統(tǒng)分為省、市、縣三級(jí)系統(tǒng)進(jìn)行展示,其中省級(jí)系統(tǒng)展示各市州總?cè)丝诤腿丝诿芏?活斷層情況按照全?、窦?jí)、Ⅱ級(jí)和Ⅲ級(jí)活斷層分層展示,包括活斷層名稱(chēng)、級(jí)別和年代等信息;全省歷史強(qiáng)震統(tǒng)計(jì)模塊分級(jí)統(tǒng)計(jì)了1900年以來(lái)全省5.0級(jí)以上地震次數(shù);抗震設(shè)防烈度分布展示全省抗震設(shè)防烈度面積和占比;建筑物結(jié)構(gòu)類(lèi)型模塊利用柱狀圖展示全省城鎮(zhèn)和農(nóng)村13種建筑結(jié)構(gòu)類(lèi)型面積;當(dāng)點(diǎn)擊地圖中市州邊界時(shí),模塊中數(shù)據(jù)將切換為該市州數(shù)據(jù)。市級(jí)系統(tǒng)展示所轄縣區(qū)國(guó)土面積、人口、經(jīng)濟(jì),市州境內(nèi)臺(tái)站分布情況,抗震設(shè)防烈度區(qū)占比,并按照類(lèi)別統(tǒng)計(jì)展示應(yīng)急避難場(chǎng)所信息以及活斷層數(shù)量和描述等??h級(jí)系統(tǒng)展示所轄鄉(xiāng)鎮(zhèn)、街道國(guó)土面積、人口、經(jīng)濟(jì),全縣建筑物結(jié)構(gòu)類(lèi)型比例,以及4個(gè)超越概率水平下地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果。圖6為省-市-縣三級(jí)大屏展示系統(tǒng)。
4.2.4 其他功能實(shí)現(xiàn)
依據(jù)2015年至今甘肅省年度地震重點(diǎn)危險(xiǎn)區(qū)調(diào)研,以及近幾年第一次全國(guó)自然災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)普查建筑物抽樣調(diào)查結(jié)果,建立了建筑物抽樣調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù),在建筑物分布模塊進(jìn)行調(diào)研點(diǎn)建筑物結(jié)構(gòu)比例、各結(jié)構(gòu)類(lèi)型典型照片的查詢(xún)和展示,震后能夠快速了解當(dāng)?shù)亟ㄖ锟拐鹦阅芮闆r,為地震災(zāi)害快速評(píng)估提供依據(jù)。圖7所示為建筑物抽樣調(diào)查點(diǎn)查詢(xún)結(jié)果。
軟件系統(tǒng)將甘肅區(qū)域內(nèi)的理論研究成果以程序模塊實(shí)現(xiàn)。甘肅境內(nèi)發(fā)生3.0級(jí)以上地震時(shí),系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)產(chǎn)出地震簡(jiǎn)報(bào)和震情通報(bào)。地震簡(jiǎn)報(bào)主要包含地震基本信息、震中距離主要目標(biāo)信息、震中周?chē)丝谛畔?、地震影響區(qū)縣和當(dāng)?shù)卦O(shè)防情況等信息,為政府和應(yīng)急管理部門(mén)應(yīng)急響應(yīng)、指揮決策提供技術(shù)支撐。
5 結(jié)論與討論
本文根據(jù)省、市、縣各級(jí)地震部門(mén)平時(shí)防御和震時(shí)應(yīng)急的工作需要,結(jié)合甘肅省長(zhǎng)期積累的抗震設(shè)防基礎(chǔ)資料和第一次全國(guó)自然災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)普查成果,進(jìn)行了甘肅省地震災(zāi)害防御服務(wù)平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)研究。平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了省-市-縣三級(jí)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通和風(fēng)險(xiǎn)普查成果的統(tǒng)一匯聚與服務(wù),利用網(wǎng)頁(yè)、地圖、統(tǒng)計(jì)圖表等多種形式為全省地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)防治提供信息化服務(wù),為地震部門(mén)震害防御、防震減災(zāi)科普宣傳、應(yīng)急準(zhǔn)備,以及震時(shí)應(yīng)急響應(yīng)和震后應(yīng)急處置提供依據(jù)和手段。獲得了以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí):
(1) 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,震害防御業(yè)務(wù)需不斷充實(shí)、提高,為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供地震安全保障,甘肅省經(jīng)過(guò)“十五”“十一五”等階段,建成了應(yīng)急指揮技術(shù)和震害防御等系統(tǒng),應(yīng)對(duì)了多次重大地震。本研究通過(guò)建設(shè)甘肅省地震災(zāi)害防御服務(wù)平臺(tái),使甘肅?。ㄓ绕涫鞘锌h)的震害防御能力有了一定程度的提升。
(2) 從業(yè)務(wù)需求分析到總體架構(gòu)設(shè)計(jì)再到功能實(shí)現(xiàn),精準(zhǔn)了解震害防御業(yè)務(wù)的需求和建立符合邏輯的系統(tǒng)模型是至關(guān)重要的。服務(wù)平臺(tái)對(duì)地震危險(xiǎn)性、承災(zāi)體、地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等多個(gè)成果數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)的整合模式和系統(tǒng)集成架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),完成了系統(tǒng)平臺(tái)架構(gòu)的構(gòu)建和系統(tǒng)功能模塊建設(shè),達(dá)到了甘肅省震害防御業(yè)務(wù)的需求目標(biāo)。
(3) 甘肅省地震災(zāi)害防御服務(wù)平臺(tái)作為以風(fēng)險(xiǎn)普查成果數(shù)據(jù)為核心功能的服務(wù)系統(tǒng),服務(wù)平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)和維護(hù)至關(guān)重要。本系統(tǒng)的建設(shè)打通了數(shù)據(jù)壁壘,建立了省、市、縣三級(jí)數(shù)據(jù)的互連互通。
(4) 市縣是履行政府防震減災(zāi)社會(huì)管理職能的行政主體,機(jī)構(gòu)改革后市縣防震減災(zāi)工作面臨著深度融合,應(yīng)積極研究震害防御業(yè)務(wù)新變化,進(jìn)一步完善信息化服務(wù)水平和業(yè)務(wù)管理能力,盡可能防范、化解地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。下一步將根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況和市縣實(shí)際工作需求,繼續(xù)完善軟件系統(tǒng),以切實(shí)提升防震減災(zāi)工作的科技含量,豐富工作手段,提高工作實(shí)效。
參考文獻(xiàn)(References)
[1] 徐敬海,聶高眾.地震應(yīng)急決策知識(shí)地理本體建模[J].地震地質(zhì),2015,37(2):588-597.
XU Jinghai,NIE Gaozhong.Geo-ontology modeling for earthquake emergency decision-making knowledge[J].Seismology and Geology,2015,37(2):588-597.
[2] 楊天青,楊波,席楠,等.地震應(yīng)急救援差異性查詢(xún)平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].震災(zāi)防御技術(shù),2016,11(1):125-131.4.
YANG Tianqing,YANG Bo,XI Nan,et al.Design and realization of earthquake emergency rescue differential query platform[J].Technology for Earthquake Disaster Prevention,2016,11(1):125-131.
[3] 魏本勇,聶高眾,蘇桂武,等.地震災(zāi)害埋壓人員評(píng)估的研究進(jìn)展[J].災(zāi)害學(xué),2017,32(1):155-159.
WEI Benyong,NIE Gaozhong,SU Guiwu,et al.Advances on the assessment methods of buried personnel distribution in earthquake disaster[J].Journal of Catastrophology,2017,32(1):155-159.
[4] 國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖:GB 18306—2015[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2016.
General Administration of Quality Supervision,Inspection and Quarantine of the People's Republic of China,Standardization Administration of the People's Republic of China.Seismic ground motion parameters zonation map of China:GB 18306—2015[S].Beijing:Standards Press of China,2016.
[5] 何少林,李佐唐,張?zhí)K平,等.甘肅省地震應(yīng)急指揮技術(shù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].地震地磁觀測(cè)與研究,2007,28(5):71-79.
HE Shaolin,LI Zuotang,ZHANG Suping,et al.Design and implement of technical system for earthquake emergency direction in Gansu Province[J].Seismological and Geomagnetic Observation and Research,2007,28(5):71-79.
[6] 陳文凱,周中紅,張燦,等.新一代區(qū)域地震災(zāi)害快速評(píng)估系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn):以甘肅省為例[J].地震工程學(xué)報(bào),2020,42(6):1683-1692.
CHEN Wenkai,ZHOU Zhonghong,ZHANG Can,et al.Design and implementation of a rapid assessment system for regional earthquake disasters in Gansu Province[J].China Earthquake Engineering Journal,2020,42(6):1683-1692.
[7] 蔡宗文,付劍國(guó),危福泉,等.市縣防震減災(zāi)信息化管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].震災(zāi)防御技術(shù),2009,4(4):448-454.
CAI Zongwen,F(xiàn)U Jianguo,WEI Fuquan,et al.Design and accomplishment of information management system for urban earthquake disaster mitigation[J].Technology for Earthquake Disaster Prevention,2009,4(4):448-454.
[8] 吳微微.市縣防震減災(zāi)信息服務(wù)系統(tǒng)[J].世界地震工程,2011,27(1):136-141.
WU Weiwei.The earthquake prevention and disaster reduction information service system in city and country[J].World Earthquake Engineering,2011,27(1):136-141.
[9] 郭紅梅,陳維鋒,申源,等.城鎮(zhèn)地震防災(zāi)與應(yīng)急處置一體化服務(wù)系統(tǒng)研究[J].震災(zāi)防御技術(shù),2017,12(4):924-935.
GUO Hongmei,CHEN Weifeng,SHEN Yuan,et al.The integrated service system of earthquake disaster prevention and emergency disposal for county and township[J].Technology for Earthquake Disaster Prevention,2017,12(4):924-935.
(本文編輯:張向紅)