省級地震應急信息公共服務平臺設計探討1

張方浩 李永強 余慶坤 鄧樹榮 和仕芳

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省級地震應急信息公共服務平臺設計探討1

張方浩 李永強 余慶坤 鄧樹榮 和仕芳

（云南省地震局，昆明 650224）

地震應急信息的發布與共享是地震應急社會化服務的基本要求，也是未來地震應急公共服務能力建設的內容。本文初步論述了云南地震應急信息公共服務平臺的服務對象、服務內容、平臺架構、網絡結構，并在此基礎上討論了其未來的進一步應用和發展。

地震應急信息 公共服務平臺 架構

引言

為提高應對破壞性地震的快速反應、初步快速評估和科學指揮決策能力，減輕地震災害造成的人員傷亡和社會經濟損失，在國家“十五”重大項目“中國數字地震觀測網絡”的推動下，我國建成了國家—區域—現場—州市的四級地震應急指揮技術系統，配置了各類應急軟、硬件設備和數據庫，使得應急指揮模式發生了較大變化。應急工作模式已經從傳統的分散應急轉向為集中應急，實現了地震震情、災情、應急指揮決策的快速響應，以及災害損失的快速評估與動態跟蹤、輔助決策、信息服務、可視化指揮等。地震應急指揮技術系統建成以來，在提高破壞性地震的快速響應、應急科技保障服務能力方面已經發揮出了積極的作用，較大程度地提高了我國的地震應急響應和處置能力，填補了國內該領域的空白。但地震應急指揮技術系統的主要設計思路是保障指揮長的應急指揮決策的信息需求，對于社會公眾信息需求方面的服務較弱，還需要進一步強化。

汶川、玉樹等大地震發生后，政府、社會和公眾對地震應急處置的關注度非常高，這給各級地震應急指揮系統提出了更高的要求和挑戰。在地震發生后數小時至數天內的特急期內，如何為政府部門、行業專家、社會公眾提供快速高效的網絡化地震應急信息服務，如何為各級指揮部門決策者提供持續的技術支持和應急產品，如何實現多部門、跨學科、多領域專家和學者的協同決策，如何快速有效地收集、共享、發布各類災情信息、評估信息等，已成為地震應急科技保障服務面臨的首要問題。現有的地震應急指揮技術系統已不能滿足新形勢下社會各界對地震應急信息服務的要求。因此，迫切需要構建一套地震應急信息公共服務平臺，采用先進的思想理念和技術手段，開展地震應急信息資源的整合應用，改善由于部門、行業分割形成的“信息孤島”的現狀。

地震應急信息公共服務平臺就是以現有的地震應急數據庫為基礎，以應急動態信息為核心，以地震應急信息管理發布系統為主要管理工具，以通信網絡為載體，以各種信息終端為媒介，利用現代信息服務技術建立的為政府、行業和公眾用戶提供開放式信息服務的平臺。它可為各類用戶直接提供服務，主要包括：政府應急決策服務、協同評估決策服務、應急救援服務、社會公眾獲知服務等。通過該平臺可對各種多源異構的地震應急信息資源進行梳理、整合和建庫，在多重網絡環境下實現各種應急信息資源的共享和服務，針對性地解決了地震應急指揮技術系統中存在的薄弱環節，滿足社會各界獲取應急信息的需求。我國的地震應急公共服務能力在研究和建設方面尚處于起步階段，姜立新等（2011；2012）對地震應急聯動信息服務技術平臺、地震應急指揮協同技術平臺的設計進行了研究和探討，在未來一段時間將開展地震應急公共服務能力的研究和建設工作。因此，地震應急信息公共服務平臺的設計、服務和實現方式等已成為今后進一步研究和探討的方向。

云南是中國大陸遭受地震災害最為嚴重的省份，雖然云南省的面積只占中國大陸面積的4%，但地震釋放的能量卻占到中國大陸地震總釋放能量的20%。20世紀云南地區共發生5級以上地震333次，其中7級以上大震13次，造成約3萬人死亡，近20萬人受傷（周光全等，2011）。在過去的6個世紀里，云南每百年的最大地震強度維持在7—8級水平，根據云南歷史地震的記載，云南全省128個縣區幾乎全部遭受過Ⅵ度以上的地震破壞，其中110多個縣發生過5級以上地震，30多個縣發生過6級以上地震，10多個縣發生過7級以上地震（李永強等，2007）。可見在嚴峻的震情和災情形勢下，破壞性地震發生后能快速為社會各界提供地震應急信息服務的需求迫在眉睫。同時，云南作為多震省份之一，較其他少震省份有更多的機會進行平臺的實震檢驗，通過檢驗可促進平臺的完善和改進，進一步提高為社會各界提供應急信息服務的能力。因此，在云南地區開展地震應急信息公共服務平臺試點研究和運行，有明顯的社會效益，同時也有較好的示范性。本文根據云南地震應急公共服務平臺建設的初步設計，對其幾個方面的內容進行了初步探討，并在此基礎上討論了未來進一步的應用和發展。

1 地震應急信息的服務對象及需求分析

公共服務平臺的服務對象主要包括三類：政府部門、行業用戶和社會公眾。以下分別對這三類用戶的信息需求進行分析。

（1）政府部門用戶：以綜合管理為目標，需要豐富的應急信息和科技產品支持，進行綜合管理和決策分析。信息不需要有十分詳盡的描述，只需要提供關鍵的要素內容，就可滿足政府部門對其掌握和共享發布的需求。信息內容方面不僅包括震情、災情，還需要較多的災害評估、輔助決策、法律法規與預案、應急聯絡、救災能力儲備、救災物資及人員調配和調動動態變化、社會反應動態變化等應急相關信息。

（2）行業用戶：對地震應急信息內容和精度有較高的要求。內容上要求信息要素盡量全面詳盡，數據精度要求也較高。包括：豐富的震區基本背景、震情、災情、地震臺網信息、歷史地震信息、地震救災案例信息等。在功能方面，除了簡單瀏覽展示外，還需要進行分類、統計、分析等。

（3）社會公眾用戶：主要的需求是災情信息、應急行動、救援情況等信息的瀏覽和查看。他們對于信息的要求一般是實時性強、權威、內容全面、查找便利。因此，呈現給他們的地震應急信息應該大眾化、更新快、易于查看。

2 地震應急信息的服務內容

地震應急信息是一切反映與地震應急有關的各個要素、諸多物質和全部過程的數量、質量、性質、運動狀態、聯系和規律等的數字、文字、圖像、圖形和影音等資料和知識的總稱。地震應急信息可分為：基礎背景類信息、地震災害和救災背景信息、法律法規信息、預案與規劃信息、已有地震對策信息、防震減災示范與演習經驗信息、地震臺網信息、應急聯絡信息、歷史地震信息、地震救災案例信息、救災能力儲備信息、震情信息、災情信息、應急決策和應急輔助決策信息、災害現場動態變化信息、救災物資及人員調配和調動動態變化信息、社會反應動態變化信息共17個主要類別（蘇桂武等，2003）。

由于各種群體對地震應急信息的需求和關注各有側重，如果定義一種涵蓋所有信息要素的地震應急信息數據集，將是一項非常復雜而龐大的系統工程，無論是數據獲取，還是管理、維護與更新都很難實現。考慮到現實情況和服務對象的需求，在省級地震應急信息公共服務平臺中，選取地震應急期間最受關注和最迫切需要的信息作為數據基礎。從信息產生的時態來看，主要分為原始基礎信息、動態評估信息、地震現場信息、指揮過程信息（帥向華，2006)。

（1）原始基礎信息

原始基礎信息主要包括：震區基本背景信息、應急預案、應急聯絡信息等。其中，震區基本背景信息包括：省自治區、地市、縣區、鄉鎮四級行政單元的人口信息、社會經濟、自然地理概況、歷史地震概況等信息，以及四級行政單元的各類人口密度、地表形態、衛星影像等專題地圖；應急預案包括：國家、省、市、縣、鄉各級政府、各類企事業單位應急預案文本；應急聯絡信息包括：各級人民政府、地震系統、災情速報員等聯絡信息。

（2）動態評估信息

動態評估信息主要包括：快速評估報告（人員傷亡、經濟損失、地震影響范圍分布）、輔助決策方案（輔助決策意見、救災措施、對策建議報告）等實時或準實時信息、評估結果專題圖集等。

（3）地震現場信息

地震現場信息主要包括：災情信息（災區人員傷亡數量、經濟損失、房屋倒塌、道路水庫破壞、次生災害等災區破壞圖片、視頻、文檔信息）、震情信息（余震信息、震情趨勢等）。

（4）指揮過程信息

指揮過程信息包括：應急響應、應急動態、救災行動。其中，應急響應是指國家、省、市、縣、鄉各級政府和抗震救災指揮部成員單位啟動的應急響應級別，投入到應急工作的人員、裝備數量；應急動態是指國家、省、市、縣、鄉各級政府和抗震救災指揮部成員單位成立的各工作組的情況，趕赴現場的情況，開展工作的情況；救災行動包括國家、省、市、縣、鄉各級政府、部隊、企事業單位救援隊開展的救災行動的情況，以及災區民眾開展自救互救的情況。

3 地震應急信息公共服務平臺設計

地震應急信息公共服務平臺設計原則是以滿足社會各界的信息需求為目的，充分挖掘各種信息資源的價值，最大限度地發揮其對應急處置的貢獻力，實現地震應急信息資源的全面共享。具體采用面向服務架構（SOA）的基本思想和方法，實現地震應急信息的管理、發布和共享交換等功能。SOA是一種面向企業級服務的系統架構，也是一種分布式的軟件架構模型。在該模型中，任何業務功能都被作為提供的一個服務使用，應用程序的不同功能（服務）并通過這些服務之間定義的結構及合約聯系，這樣應用系統就可以看作是一系列服務的集成（耿嬋，2012）。它能實現跨行業，跨部門、跨應用的離散系統的互聯。地震應急信息公告服務平臺總體架構由“支撐層”、“數據層”、“服務層”、“應用層”四層組成，具體如圖1所示。

支撐層：主要包括數據存儲與管理系統、安全保密系統、網絡系統，以及一系列的標準規范與運行管理機制辦法。

（1）數據存儲與管理：平臺服務器系統包括內網部分的數據庫服務器、GIS服務器、身份驗證服務器、應用服務器4個部分，用于實現存儲數據，發布地圖服務，管理和驗證用戶身份權限，發布業務應用。外網部分的發布服務器集群和數據服務器，用于發布外網應用和存儲數據，外網數據服務器中的數據通過網閘和內網部分的數據保持一致。

（2）網絡系統：平臺采用內網和外網分開運行的思路設計。內網主要是實現信息的收集存儲、加工處理和應用服務；外網主要是實現信息的發布、傳輸、應用。同時內網和外網間是物理隔離的，使用物理隔離網閘連接兩部分網絡。內外網隔離的技術有利于系統安全，可避免不必要的信息泄露和黑客攻擊導致的系統損壞。圖2為網絡邏輯結構示意圖。

（3）標準規范與運行機制：平臺的標準規范與運行管理機制辦法是平臺建設與運行服務的基礎。在參照國家已發行的《中國數字地震觀測網絡地震應急指揮技術系統技術規程》、《地震應急基礎數據庫格式規范》等相關技術規章規程的基礎上，制定了云南省地震應急信息公共服務平臺的技術標準規范和管理規定，包括平臺開發和接口規范、數據和技術標準、應用模式以及運行維護機制、管理辦法等。

數據層：主要是平臺地震應急信息數據的存儲、管理和更新。平臺數據以現有地震應急基礎數據為基礎，在地震應急基礎數據上通過數據提取、補充、重組等加工過程，形成各行政級別的人口信息、社會經濟信息、自然地理信息等面向服務的產品數據，以及相關部門和行業的專題數據，在地震應急的特急期間，能第一時間提供服務。應急期間產出的多源異構的地震應急動態信息，要結合政府和抗震救災指揮部成員單位、地震系統行業和社會公眾對地震應急信息的需求，對信息進行分類、篩選、整合及共享發布，形成滿足不同群體用戶需求的有效信息。數據層是平臺成果產出的核心，在進行地震應急信息數據管理系統的建設時，應充分考慮數據的建庫結構、備份、日常管理以及更新維護（劉軍等，2013），根據公共服務平臺的需要進行合理設計，滿足應急期間數據使用、共享、發布的要求。

服務層：服務層主要是提供各類業務功能服務。主要包括身份認證服務、地理編碼服務、要素圖層服務、空間分析服務、電子地圖服務、數據標繪服務、專題圖服務、元數據和目錄服務、數據訪問服務、信息發布服務等。通過采用SOA架構，將應用程序的不同功能單元（即服務）通過服務之間定義良好的接口和契約聯系起來，將各功能服務的模塊和引擎發布成為SOAP/REST服務。這樣的架構設計適應異構的操作系統，采用分布式的發布方式，提高了平臺的兼容性。此外，SOA架構將系統的數據訪問和業務邏輯、應用展現完全分離開。業務邏輯和應用展現功能模塊的增加和修改只需遵循定義好的接口，不需考慮與數據層的交互問題，提高了平臺的可擴展性。

應用層：應用層是管理員和用戶面對平臺最直接的入口，用來實現各種應用系統包含的功能，它可分為服務器端和用戶端兩部分。其中，服務器端包括：數據管理系統、快速評估與輔助決策系統、信息收集與處理系統、信息發布與共享系統，各應用系統通過功能模塊調用服務層提供的接口和各類服務，實現對平臺信息資源的利用和共享；用戶端包括：移動終端系統、Web平臺、門戶網站和微博等，作為服務的入口，須方便用戶快速查詢和使用平臺的數據產品和平臺所提供的各類信息服務，針對政府、行業、公眾提供全方位、不同層次的地震應急信息服務，包括震區基本信息查詢、應急預案查詢、聯絡信息查詢、應急響應和救援信息瀏覽、災情信息發布、地圖定位等服務。

綜上所述，地震應急信息公共服務平臺建設涉及技術標準與規范制定、數據資源整合、服務系統開發、網絡環境搭建、數據維護更新及運行模式建立等。要使平臺真正發揮其功能，產生社會效益，既要完成一系列關鍵技術的研發，同時也必須制定科學合理的建設與運行機制、管理辦法（邱儒瓊等，2010）。

4 結語

地震應急信息公共服務平臺可為政府在地震應急響應、處置、救援等應急行動中提供決策參考信息，為社會公眾在地震應急信息的知情、關注、需求等方面提供基礎條件。其建設與運行維護是一項龐大的系統工程：在建設過程中，應高度融合現有的數據、網絡、軟硬件資源，充分利用現有的應急基礎數據、技術系統與軟件成果；在運行維護過程中，應加強資源整合，促進互聯互通、信息共享，使有限的資源發揮最大效益，在較短的時間內形成為省級抗震救災指揮部及其成員單位、地震行業系統單位及社會公眾提供信息服務的平臺。通過實踐逐步摸索出一套適合省級的地震應急信息社會化應用和服務模式，逐漸形成省、市、縣多級的地震應急信息公共服務平臺建設、服務和維護機制。通過推動各級地震應急信息公共服務平臺的共建共享與廣泛應用，進一步發揮地震應急信息在應急決策、協同評估、公眾服務等方面的保障服務作用，全面提升地震應急信息公共服務的能力和水平，使處置地震災害事件更加科學、規范、有序、有效，這將大力促進今后省級地震應急響應和救援工作能力。

耿嬋，2012. 地理信息公共服務平臺建立探討. 科技信息，（7）：147.

姜立新，帥向華，聶高眾等，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.

姜立新，帥向華，聶高眾等，2012. 地震應急指揮協同技術平臺設計研究. 震災防御技術，7（3）：294—302.

李永強，王景來，2007. 云南地震災害與地震應急. 昆明：云南科技出版社.

劉軍，蘭陵，周文等，2013. 新疆地震應急基礎數據管理信息系統的研究與應用. 內陸地震，（2）：169—174.

邱儒瓊，陳彩軍，羅伊，2010. 湖北省地理信息公共服務平臺的總體設計探索. 地理空間信息，8（6）：5—7.

帥向華，2006. 地震應急信息管理技術研究和指揮首長信息查詢系統實現. 地震，26（3）：93—98.

蘇桂武，聶高眾，高建國，2003. 地震應急信息的特征、分類與作用. 地震，23（3）：27—35.

周光全，非明倫，毛燕等，2011. 云南地震災害特征及經濟損失評估技術研究. 昆明：云南科技出版社.

Design of the Public Service Platform for Earthquake-Emergency Information at the Provincial Level

Zhang Fanghao, Li Yongqiang, Yu Qingkun, Deng Shurong and He Shifang

（Earthquake Administration of Yunnan Province，Kunming 650224, China）

As the base for the social service of the earthquake emergency, the release and sharing of the earthquake-emergency information play an important part in building the public service capacity of the earthquake emergency. In this paper, we firstly explain the service recipients, the service items, the platform architecture, and the network structure of the Yunnan Provincial Public Service Platform for Earthquake-Emergency Information. Then, we discuss its application and improvement in the future.

Earthquake-emergency information; Service platform; Architecture

西南地震應急對策新模式與關鍵技術研究（201108013）、云南分區分級烈度衰減模型研究（CEA_EDEM-201306）、中國地震局震災應急救援司專題課題“地震應急公共服務平臺建設”

2014-05-06

張方浩，男，生于1988年。工程師。主要從事地震應急技術系統研究。E-mail：zfh125@sina.com