地震應急聯動信息服務技術平臺設計探討1

姜立新 帥向華 聶高眾 楊天青 席 楠 李曉杰

1）中國地震臺網中心，北京 100045

2）中國地震局地質研究所，北京 100029

地震應急聯動信息服務技術平臺設計探討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）中國地震臺網中心，北京 100045

2）中國地震局地質研究所，北京 100029

地震應急聯動與緊急救援服務能力是國家地震社會服務能力建設的核心內容，我國的地震應急聯動與緊急救援服務能力在研究和建設方面尚處于初級階段，在未來一段時間將開展地震應急聯動信息服務技術平臺的建設。因此，地震應急聯動信息服務技術平臺的構成、設計和實現方式還有許多方面有待進一步研究和探討。本文根據國家地震社會服務工程的初步設計，對應急聯動信息服務技術平臺幾個方面的內容進行了初步探討，并在此基礎上討論了其未來的進一步發展。

地震應急 指揮聯動 信息服務

引言

地震災害嚴重是中國的基本國情。1900年以來，中國大陸地區已經發生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。這些地震造成的災害涉及28個省份。其中，1976年7月28日發生在唐山的7.8級地震，造成24萬人死亡，100多億元的經濟損失；2001年11月14日發生在昆侖山口西無人區的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，直接經濟損失8541億元，給人民群眾生命財產造成了巨大損失。由此可見，地震已成為我國重大自然災害之一，地震事件多發、致災頻繁、災害嚴重、減災緊迫是不爭的事實。在歷次地震應急過程中，也暴露出很多問題，如：災情信息獲取不及時、應急救援協調指揮不暢等，因此地震應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、機制方面加以研究和解決，更需要建立相應的解決問題的具體手段，包括：地震災情獲取系統、地震應急聯動協同系統等。

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

目前，根據國務院要求和抗震救災的實際需要，我國的地震應急工作必須向聯動協同方向發展，主要的要求是：震后盡快同國家公共安全平臺建立聯動支撐關系，同指揮部成員單位和其他相關應急指揮機構建立聯動關系，向社會提供地震應急災情信息、救援信息等多方位服務。盡管國務院和各省級政府已按各自的需要建設了一些地震應急指揮技術平臺，而遠程災情監控和災情獲取能力、同其他相關聯部門的信息交換、面向社會的信息服務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。這就要求地震應急系統必須同相關部門建立密切的信息交換和溝通渠道，借助相關部門的專家開展災區的損失評估，并就搶險救災事宜同各部門緊密合作，因此必須建立圍繞各級抗震救災指揮部的、同其他部門有效溝通的地震協同聯動系統，這也是國家對地震應急系統的明確要求（姜立新等， 2005；苗崇剛等，2004）。

1 地震應急聯動信息服務技術平臺構成

地震應急聯動信息服務技術平臺是根據國家對地震應急指揮系統提出新要求和當前地震應急指揮系統中存在的主要問題而設計的技術平臺，這個新要求就是要聯動應急，就是要實現國家公共安全的聯動以及向社會提供應急信息服務等。該技術平臺有針對性地解決了我國地震應急指揮技術系統中存在的薄弱環節，主要是面向各類用戶直接提供服務，包括：公共安全平臺服務、政府應急決策服務、指揮部成員單位聯動協同服務、應急救援服務等。提高國家應對突發破壞性地震的應急反應能力和救災處置能力，提高為社會各界提供應急信息服務的能力。

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

2 國家地震應急聯動接入系統設計

在國務院的統一部署下，我國正在形成以國務院應急辦為前臺、各類專業應急指揮機構為后臺的聯動協同國家公共應急平臺新架構。地震應急指揮中心必須與國務院、指揮部成員單位、應急指揮機構以及各區域的應急辦建立聯動，實現多部門之間的聯動協同，共同應對地震災區內發生的涉及各個專業部門的緊急事件。

（1）總體設計

通過國家地震應急聯動接入系統，國務院抗震救災指揮部與各級抗震救災指揮部、成員單位、地震現場建立聯系，面向聯動協同單位，提供災情查詢、災情上報、協同指揮和救援指導等服務（帥向華等，2001；2009a；2009b）。總體設計遵循應急聯動接入數據接口、軟件接口、硬件接口的設計以及業務流程聯動規范，實現國務院抗震救災指揮部與國家公共安全平臺間的信息交換平臺（國務院抗震救災指揮部和國家公共安全平臺、指揮部成員單位以及應急指揮機構進行數據信息交換的聯動接入系統）的應急接入，結構示意圖如圖2所示。

圖1 地震應急聯動信息服務技術平臺層次結構圖Fig. 1 Hierarchical structure diagram of earthquake emergency linkage information services platform

圖2 公共安全地震應急接入系統結構示意圖Fig. 2 System structure diagram of earthquake emergency access to public safety

（2）子系統設計和結構描述

依據國家應急聯動接入系統的內容，子系統設計主要包括：國務院抗震救災指揮部與國家公共安全應急指揮中心的網絡連接；國務院抗震救災指揮部與指揮部成員單位和應急指揮機構的網絡連接；省級地震局與省政府應急系統的網絡連接；各網絡節點間數據、語音、視頻的雙向互通、數據加密傳輸、應用配套的軟硬件接口和數據交換接口等多個子系統。所涉及的技術系統主要有：應急聯動網絡子系統；網絡視頻傳輸及顯示子系統；網絡語音（VOIP）傳輸子系統；網絡安全及數據壓縮保密傳輸子系統；數據處理與聯動控制子系統；相應的軟硬件接口模塊。其層次結構見圖3。

圖3 國家應急聯動接入系統層次結構圖Fig. 3 Hierarchical structure diagram of national emergency linkage access system

3 指揮信息服務系統設計

指揮信息服務系統包括：地震災情綜合處理和查詢子系統；指揮部內容管理子系統；地震應急預案管理子系統。

（1）總體設計和結構描述

指揮信息服務系統總體功能包括：災情數據轉換、災情查詢、內容管理、信息智能處理、搜索引擎、內容發布、區域地震應急預案信息管理、地震應急預案培訓評估等。災情數據轉換模塊實現災情數據的格式轉換，災情查詢模塊提供集成的災情查詢工具，內容管理模塊實現國家中心內部的各類數據的集中內容管理，信息智能處理實現提供集成化的數據加工處理工具，搜索引擎實現基于數據庫和本地資源的查詢檢索，內容發布實現基于WEB方式組織、管理和發布多種信息資源，區域地震應急預案信息管理實現地震應急預案統一管理，地震應急預案培訓評估是對應急預案本身進行評價，給出預案的評價結果。其體系結構如圖4所示。

（2）子系統功能設計

地震災情綜合處理和查詢子系統是實現國家公共安全平臺與國務院抗震救災指揮部技術系統之間地震災情信息交換的軟件，主要功能是依據數據格式要求，將國務院抗震救災指揮部技術系統產出的地震災情信息轉換為國家應急平臺數據格式，為國家公共安全平臺提供數據，同時將國家公共安全平臺所產出的數據轉換為國務院抗震救災指揮部技術系統所需的數據格式，最終達到國家與地震行業系統之間數據交互功能。

圖4 指揮信息服務系統體系結構圖Fig. 4 Command information service system structure diagram

指揮部內容管理子系統的設計包括硬件支撐環境和內容管理軟件。硬件支撐環境主要包括服務器、存儲與備份設備；內容管理軟件具備信息管理、發布功能。

地震應急預案管理子系統采取分級管理、逐層匯集的原則建設，針對當前我國地震應急管理信息系統的管理體制、資源整合、網絡平臺、平戰結合、應用標準體系建設和功能評估等問題，建立全國一體化的地震應急預案管理系統。

4 現場救援信息服務系統設計

現場救援信息服務系統主要是通過建設國內救援聯動網絡，為建立健全功能完善、反應靈敏、協調有序、運轉高效的地震應急機制提供基礎支撐，全面提高國內強震救援相關部門的救援信息收集、處理、分析和共享能力，妥善應對各級地震突發事件。通過信息整合，把相關的救援信息進行梳理，形成資源目錄，可大大減少重復與冗余，提高信息的利用效率和應用效能。

救援聯動網絡服務系統由網絡中心、國家級節點和省級節點組成。網絡中心提供信息交流與發布的平臺，各個節點通過配置的硬件設備可以在平時和震時救援等兩種不同的環境下訪問本專業平臺，并能夠進行相應的簡單事務處理。主要包括救援聯動信息管理、聯動資源共享管理、救援成員單位管理、網絡后臺管理等功能模塊。子系統的功能劃分如圖6所示。

圖6 救援聯動中心服務網絡功能樹Fig. 6 Function tree of rescue linkage centre services network

5 應急協同聯動集成設計

在地震應急救援服務系統的統一規劃基礎上，針對地震應急指揮系統的各項任務，建立各自節點的內部集成框架、數據接口和規范，完成內部軟件的安裝部署與數據集成，實現與已有相關系統的無縫銜接。

應急協同聯動集成是基于地震行業專網，采用應用間集成和數據集成兩大類，應用之間的集成是通過將兩個子系統之間的服務總線進行連接實現的，從宏觀上看，這種體系結構是在全國的地震指揮系統之間建立了一條全局總線系統，實現相互之間的集成。指揮系統之間的數據集成采用集成的文件系統實現，并利用服務總線實現狀態傳輸（帥向華等，2009a；2009b）。其數據流程如圖7所示。

集成架構主要采用B/S模式，實現應急指揮網絡集成，指揮系統不再設立獨立的廣域鏈路。鑒于地震應急的緊迫性，應急指揮系統需要在地震發生時快速處理空間數據，集成圖像綜合處理，做到快速準確的進行地震相關信息的處理、查詢、統計、評估、決策等（張百成等，2005）。

在系統安全性設計方面，整個地震應急指揮系統網絡的內網和外網，在做綜合布線時已經將其完全物理隔離開來，整個外網使用光纖與地震局網絡連接，并通過地震局網絡與Internet進行連接。在外網中部署需要對外進行信息發布的計算機，將地震信息通過Internet 方式進行對外發布。

6 討論

圖7 應急救援服務系統總體集成數據流程圖Fig. 7 Data flow diagram of the general integration of emergency rescue service system

我國在長期的地震應急工作實踐中，建立了黨委領導、政府負責、部門協同、社會參與的地震應急聯動工作機制。正是這種機制，確保了黨和政府在汶川地震后的短時間內就組織起全國力量，對汶川地震災區實施立體救援。然而，目前在各部門和全社會應急聯動開展抗震救災工作中，也暴露出信息交流機制不健全、各部門指揮技術平臺不協調、缺少應急聯動協同統一指揮技術平臺等問題，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急聯動能力，必將促進今后的地震應急救援工作更加科學、有序、規范、高效。通過國家地震應急聯動能力建設，圍繞國務院抗震救災指揮部建立一整套應急聯動信息技術平臺，在地震發生時，可以及時通報和交換各自掌握的信息，符合地震災區應急救援實際需求，是保障地震災區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. 地震應急指揮管理信息系統的探討. 地震，23（2）：115—120.

姜立新，聶高眾等，2003b. 我國地震應急指揮技術體系初探. 自然災害學報，12（2）1—6.

姜立新，李志強，聶高眾, 2005. 中國數字地震觀測網絡地震應急指揮技術系統技術規程. 北京：地震出版社.

苗崇剛，聶高眾，2004. 地震應急指揮模式探討. 自然災害學報，13（5）：48—54.

帥向華，成小平，姜立新，2001. 基于ArcView的地震應急快速響應信息系統. 地震，21（4）：94—99.

帥向華，姜立新，劉欽等，2009a. 地震應急指揮技術系統設計與實現. 測繪通報，（7）：38—41.

帥向華，楊天青，馬朝暉等，2009b. 國家地震應急指揮技術系統. 北京：地震出版社.

張百成，譚偉閑主編，2005. 城市應急聯動系統建設. 北京：科學出版社.

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. 地震應急聯動信息服務技術平臺設計探討. 震災防御技術，6（2）：156—163.

地震行業科研專項“地震應急指揮系統技術標準研究”（200808038）、“國內外地震巨災快速判斷與救援效能評價研究”（200808046）；“國家地震社會服務工程項目”

2011-04-12

姜立新，男，生于1966年。研究員。主要從事地震災害和地震應急技術系統等研究。E-mail：jlx@seis.ac.cn