安徽省地震應急三級響應指揮技術系統研究＊

丁 娟 潘 丹 何 琳

（安徽省地震局，合肥230031）

安徽省地震應急三級響應指揮技術系統研究＊

丁 娟 潘 丹 何 琳

（安徽省地震局，合肥230031）

地震應急響應系統是地震應急管理最重要的組成部分，有本地化特色的應急響應指揮技術系統對提高地震應急響應效率起到關鍵性的作用。介紹了基于Arc Engine、MapInfo、Visual Studio 2005、Java和網絡模型技術研發的安徽省地震應急三級響應指揮技術系統的需求分析、數據庫更新、建筑物震害模型研究、系統研發與集成、各子系統功能。實現了省內MS3.0以上地震分三級響應的功能，實用性較強，在地震應急演練和應對安徽省有感地震、輕微破壞性地震以及破壞性地震時發揮了重要作用。

ArcEngine；地震應急；三級響應；本地化

引言

1976年唐山地震、2008年汶川地震及2009年玉樹地震是我國建國以來3次損失極其慘重的自然災害，給我們帶來了毀滅性災難和非常深刻的教訓。對于破壞性地震災害而言，能在震后及時地對災害程度和影響范圍做出估計，對于提高地震應急管理、臨陣指揮和救援工作的效率和針對性起到十分重要的作用，能夠有效地減輕破壞性地震造成的經濟損失和人員傷亡[1]。因此，作為地震應急管理中最先也是最重要的地震應急響應系統（EERS）的研究也受到國內外學者越來越多的重視。中國地震局在“九五”期間就專門設立了構建地震應急響應系統重點項目；帥向華等[2]初步提出了大陸尺度的交互式全國地震應急快速響應系統的基本框架。

本文在前人研究工作的基礎上，基于Arc Engine、MapInfo、Visual Studio 2005、Java和網絡模型技術等，針對安徽省地質地震背景，進行了地震應急三級響應指揮技術系統本地化研究。

1 系統需求分析

安徽省歷史地震活躍，有感地震相對較多，多次發生MS3.0～MS4.5的強有感地震或輕微破壞性地震，2006年和2009年分別發生了定遠4.2級地震和合肥3.5級地震，地震均對人們的生活造成了一定程度的影響。安徽省發生的地震可分為有感地震（3.0≤MS＜4.0）、輕微破壞地震（4.0≤MS＜4.5）和破壞性地震（MS≥4.5），各類地震對社會造成的影響、地震的響應等級、應對流程都有相當大的區別，“十五”建設的安徽省地震應急指揮技術系統，由于本地化特色不明顯，難以發揮作用，因此，在系統原有基礎上，對相關功能進行深挖和研究，開發符合安徽省情的分級響應指揮技術系統，對于應急指揮中心現有的系統是極大的補充和完善，實用性較強，很有意義。震時或應急演練時，能夠根據現場或指揮部需求，產出反映震區災情、地質環境等情況的系列文檔和救援、交通等情況的輔助決策文檔，更加高效地服務于安徽省的防震減災事業。

2 系統運行及操作環境

（1）操作系統：windows XP或windows 2000；

（2）軟件平臺：ArcEngine[3]、MapInfo、Visual Studio 2005[45]、Java；

（3）開發環境：用ArcEngine和Visual Studio 2005完成主體程序各子系統的開發，個別地震專業模塊的實現借助Map Info來完成，系統總體集成的實現借助Java來完成，充分考慮了用戶的可操作性、程序和開發語言的效率以及系統維護的便利性。

3 數據收集與整理

地震應急三級響應指揮技術系統的數據庫建設，包括基礎地理數據建設和地震專題數據建設[6]。數據在整個地震應急的總體流程中起著關鍵性的作用，是地震應急工作的核心環節和主要工作內容[78]。

針對系統的實際需求，課題組投入大量精力更新了全省應急基礎數據庫。在收集了全省遙感數據，合肥、巢湖、馬鞍山、蕪湖、銅陵5市高分辨率遙感數據之后，重點進行了合肥市1∶10 000遙感解譯數據（含三縣）、地震地質環境數據、災情速報網絡、學校、醫院、危險源等重要數據的收集、整理、數字化、入庫等工作。

4 震害矩陣模型研究

國家“十五”建設期間，安徽省地震應急指揮技術系統作為“中國地震應急指揮技術系統”的組成部分而建立。系統采用中國地震局統一為各省局研制的規范化、通用化應用軟件。其中，建筑物災害損失評估模型基于歷史數據統計分析經抽樣檢驗而確立參數。時隔多年，量大面廣的群體建筑物在房屋建筑質量和數量方面都發生了較大變化，重要建筑物也增加不少，這必然造成原有判定建筑物震害等級的震害矩陣模型參數需重新確定。本文選取馬鞍山和滁州兩市做示范性研究，采取歷史資料、抽樣點調查和專家意見相結合（“三結合”）的方式，研制了兩市建筑物震害矩陣（圖1～圖4為馬鞍山市建筑物震害破壞矩陣）。雖然“三結合”方式下的模型具有一定的科學性，但社會總是不斷發展的，隨著各種社會因素的變化及全社會防震減災水平的提高，模型參數將不斷變化。我們必須不斷摸索，定期檢驗模型參數的合理性，以便能更準確地對震區進行災情評估，更好地服務于地震應急救援工作。

圖1 馬鞍山市單層民宅破壞矩陣

圖2 馬鞍山市不設防多層磚混破壞矩陣

圖3 馬鞍山市多層磚混破壞矩陣

5 系統研發與集成

在數據更新和模型研究的基礎上，課題組研發了符合安徽省震情的地震應急三級響應指揮技術系統。以便更好應對不同級別的地震事件。該系統包含地震快速定位子系統、有感地震應急響應子系統、輕微破壞地震應急響應子系統、破壞性地震應急快速觸發子系統、破壞性地震應急快速響應子系統，集成了地震應急輔助決策系統和地震應急快速評估和動態跟蹤系統，三級（震級MS）響應流程圖見圖5。

圖4 馬鞍山市多層鋼筋混凝土破壞矩陣

5.1 地震快速定位子系統

該系統充分采用Visual Studio 2005，在MapInfo GIS平臺上，以地理空間信息為基礎，采用該軟件支持的＊.tab文件格式建立，最后建立集各級空間數據于一體的數據空間＊.wor文件。能夠實現的主要功能有：（1）顯示地圖要素并實現放大、縮小、漫游、查詢及圖例展示功能；（2）輸入震中坐標并實現震中的空間快速定位；（3）精確測量出震中與圖中任一地點的直線距離，比如，震中與其最近縣政府的直線距離。各獨立的地理信息數據集，最終可表現為一張數字地圖，它可以涵蓋用戶所需的任何圖層信息，比如居民點、道路、行政區劃等，具備地圖的各種要素，并且可以進行數據查詢、信息分析、圖形疊加等操作。系統簡便易用，雖然簡單，但是很有現實意義，極大地提高了震后快速響應的效率。

圖5 安徽省地震應急三級響應流程圖

5.2 有感地震應急響應子系統

有感地震應急響應子系統實際上是一個基礎數據展示系統。在Visual Studio 2005平臺上，充分借助ArcEngine強大的地圖控制功能，來實現基礎數據的展示。具體功能是展示全省各種重要圖件及數據（包括空間數據和屬性數據），并實現圖件的放大、縮小、漫游、顯示全圖及鷹眼等功能。通過該系統，用戶還可以查詢震區相關專題的屬性表和預案文檔，全面了解震區相關經濟社會、地震地質等情況。

5.3 輕微破壞地震應急響應子系統

作為整個系統研發的重點之一，輕微破壞地震應急響應子系統用來實現震級在4.0～4.5之間地震的觸發及響應。課題組依托Arc Engine，開發了基于Visual Studio 2005的地震觸發與定位、歷史地震查詢、專題圖制作、災情評估、信息發布等功能模塊，系統主界面如圖6所示，界面簡潔，可操作性強，用戶可以非常方便地實現相關功能的操作。

圖6 輕微破壞地震應急響應子系統主界面

5.4 破壞性地震應急快速觸發子系統①

破壞性地震應急快速觸發子系統集成了中國地震局統一為各省局下發的地震應急快速觸發響應系統，主要功能是根據地震發生的時間、地點、震級、震源深度等要素來觸發震級在4.5～8.0之間的地震應急功能。

5.5 破壞性地震應急快速響應子系統①

破壞性地震應急快速響應子系統集成了中國地震局統一為各省局下發的地震應急綜合展示系統，主要功能是為用戶提供一個查詢與下載震級在4.5～8.0之間的地震的簡報、災情評估、各模型報告、輔助決策報告等文檔的平臺。

5.6 地震應急快速評估與動態跟蹤子系統①

地震應急快速評估與動態跟蹤子系統集成了中國地震局統一為各省局下發的地震應急快速評估與動態跟蹤子系統，用來實現觸發我國境內震級符合“東四西五”標準（即以105°E為界，以東MS≥4.0，以西MS≥5.0）的地震應急功能，并生成相關震情災情、震區基本情況文檔。

6 結論

安徽地震應急三級響應指揮技術系統是根據安徽省震情而進行的本地化研發，實用性較強，在地震應急演練和應對安徽省有感地震和輕微破壞性地震時發揮了重要作用，大大提高了應急響應的效率。社會是不斷發展的，隨著經濟的發展和其他因素的影響，系統模型和數據不是一成不變的，需要與時俱進，因此，今后我們還要繼續做好以下3方面的工作：

（1）繼續完善全省建筑物震害矩陣模型，根據各模型研究成果修正系統軟件模型；

（2）繼續加大力度進行數據更新，使系統的時效性能不斷得以體現；

（3）繼續加強震情匯報文檔、災情統計表及對外信息發布模板的研制，進一步增強各類應急文檔的科學性。

[1] 高杰，馮啟民，吳允濤，等.地震應急響應系統研究.自然災害學報，2007，16（6）：180－186

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

[3] 韓鵬，王泉，王鵬，等.地理信息系統開發Arc Engine方法.湖北：武漢大學出版社，2008

[4] Andrew Parsons，Nick Randolph，吳雷譯.Visual Studio 2005高級編程.北京：清華大學出版社，2008

[5] 中文精華合集、國際技術期刊合集編委會編譯.Visual Studio Magazine.北京：電子工業出版社，2004

[6] 武安緒，吳培稚，胡新亮，等.基于GIS的震后應急快速反應與地震現場震情分析.西北地震學報，2005，27（增刊）：14－30

[7] 丁娟，潘丹，何琳.安徽省震中快速定位與查詢系統.地震地磁觀測與研究，2010，31（1）：128－132

[8] 徐德詩，黃建發.我國地震應急與救援發展的思考.國際地震動態，2006（10）：1－8

Earthquake emergency command technology system of three－level response in Anhui Province

Ding Juan，Pan Dan，He Lin
（Earthquake Administration of Anhui Province，Hefei 230031，China）

Earthquake emergency response system is the most important part of earthquake emergency management，and emergency response command technology system which has local characteristics plays a key role in improving earthquake emergency response efficiency.The paper introduced requirement analysis，database update，earthquake disaster models of buildings，development ＆integration and the function of each subsystem of earthquake emergency command technology system of three－level response in Anhui Province.The system was developed on the basis of ArcEngine，MapInfo，Visual Studio 2005，Java and network model technology.Earthquakes over MS3.0 in Anhui Province could be responsed by three levels.The system has strong practicality and plays an important role in earthquake emergency maneuver，coping with felt earthquakes，slightly destructive earthquakes and destructive earthquakes.

ArcEngine；earthquake emergency；three－level response；local

P315；

A；

10.3969／j.issn.0235－4975.2012.05.007

2010－12－21；

2011－02－10。

中國地震局地震應急青年課題（CEA＿EDEM＿201007），安徽省地震應急數據庫更新與完善專項（2009ZAX05）和安徽省地震局課題（201044）共同資助。

①根據安徽省實際情況，課題組重點開發了有感地震應急響應子系統和輕微破壞地震應急響應子系統。對于文中標注“①”的三處，課題組運用flash建立鏈接，使用中國地震局開發的原有功能，重新確定了原來震害矩陣的模型參數。

（作者電子信箱，丁娟：aheqdingjuan＠163.com）