依托“數(shù)字城市” 地震信息平臺的建立

王成余+張躍可+方忠清

（1.揚州市職業(yè)大學，江蘇 揚州 225009；2.江蘇易圖地理信息工程有限公司，江蘇 揚州 225009；3.揚州茂源土地評估規(guī)劃咨詢有限公司，江蘇 揚州 225009）

摘要：文章從數(shù)字城市入手，通過昌平地震信息平臺的建立，簡要介紹了該平臺業(yè)務系統(tǒng)的功能，詳細闡述了地理信息系統(tǒng)中網(wǎng)絡分析、地震影響區(qū)域分析等功能。

關(guān)鍵詞：地震；地理信息；空間數(shù)據(jù)

中圖分類號：P315.78 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）13-0253-02

一、數(shù)字城市

數(shù)字城市是數(shù)字地球的重要組成部分，是人類以數(shù)字的形式再現(xiàn)的城市信息場，是信息化的城市。它主要是綜合運用3S（地理信息系統(tǒng)GIS、遙感RS、全球定位系統(tǒng)GPS）、網(wǎng)絡以及虛擬仿真等技術(shù)，實現(xiàn)對城市各種信息的采集、動態(tài)更新和監(jiān)測管理、輔助決策等功能。

在“數(shù)字北京”的帶動下，“數(shù)字昌平”實質(zhì)是電子政務與電子商務的一體化集成，是在昌平公用信息平臺的基礎(chǔ)上，構(gòu)建政府信息系統(tǒng)和企業(yè)信息系統(tǒng)，為政府和企業(yè)管理與決策提供服務，并為公眾提供信息服務。

依托“數(shù)字昌平”，構(gòu)建北京市昌平區(qū)地震信息平臺，平臺具備日常信息管理和空間信息分析功能，為地震預案提供數(shù)據(jù)保障和宏觀決策依據(jù)。可以實現(xiàn)地震辦所關(guān)心的防災、救災、應急指揮、地震帶、監(jiān)控點等相關(guān)數(shù)據(jù)與昌平區(qū)信息資源數(shù)據(jù)平臺上的數(shù)據(jù)進行整合，同時向昌平區(qū)信息資源數(shù)據(jù)平臺發(fā)送地震辦的相關(guān)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)兩方面數(shù)據(jù)的無縫對接。能夠完成信息資源數(shù)據(jù)平臺上的實時辦公和實時維護相關(guān)數(shù)據(jù)。根據(jù)平臺建設(shè)需求，分為地震業(yè)務系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)兩部分來完成。

二、地震業(yè)務系統(tǒng)建立

地震業(yè)務系統(tǒng)所需管理的對象有昌平區(qū)轄域內(nèi)所有與地震相關(guān)的地質(zhì)形態(tài)，如斷裂帶等，同時需要管理與這些因素相關(guān)的周邊的信息，如斷裂帶兩側(cè)的相關(guān)建筑、危險企業(yè)、住宅、學校等相關(guān)信息，這些信息有助于政府在地震事故發(fā)生時將災害所造成的損失降到最低。同時，業(yè)務系統(tǒng)中還需要管理與災害相關(guān)的防災隊伍和后勤隊伍的建設(shè)。

業(yè)務系統(tǒng)應該包括以下相關(guān)的業(yè)務內(nèi)容：（1）完成對區(qū)內(nèi)地質(zhì)形態(tài)的信息整理；（2）完成對區(qū)內(nèi)地震防護設(shè)施的信息整理；（3）完成對區(qū)內(nèi)地震監(jiān)控點相關(guān)的周邊情況數(shù)據(jù)整理。如圖1為地震業(yè)務系統(tǒng)總體功能結(jié)構(gòu)圖。

三、地理信息平臺建立

（一）基本功能

系統(tǒng)可以對地理信息空間數(shù)據(jù)進行放大、縮小、漫游、全幅顯示、測量面積、測量距離、地圖下載、數(shù)據(jù)雙向查詢等操作。地圖下載功能：可以將地圖以常用的圖像格式（包括BMP和JGP兩種）進行下載。

數(shù)據(jù)雙向查詢功能主要是針對地震相關(guān)設(shè)施，結(jié)合具體的業(yè)務數(shù)據(jù)庫內(nèi)容，在空間地理信息數(shù)據(jù)支撐下，實現(xiàn)相關(guān)的業(yè)務數(shù)據(jù)選取、查詢、統(tǒng)計及專題制圖功能內(nèi)容，具體內(nèi)容包括：

1.圖形與屬性的交互式查詢：根據(jù)所選觀測點、避難場所等相關(guān)設(shè)施可查詢對應的屬性；根據(jù)屬性條件可查得相應的圖形。

2.圖形屬性的各種條件組合查詢：按照觀測點編號、觀測點名稱、避難所名稱、避難所編號、避難人數(shù)等各種屬性進行組合查詢。

3.多源信息查詢：用戶可以查詢所選取的防震相關(guān)設(shè)施的照片、錄像、聲音等多媒體聯(lián)接信息內(nèi)容。

（二）數(shù)據(jù)編輯功能

通過系統(tǒng)可以對空間數(shù)據(jù)進行加線、平移加線、加面、加兩點弧、加三點弧、加圖斑、加標注符號、修改地物、刪除地物等操作。

空間數(shù)據(jù)編輯功能包括：地物的分層控制，可控制分層錄入、分層顯示；設(shè)置圖式符號、漢字標注，其中標注位置、方向、大小均允許用戶進行調(diào)整；修改已錄入地物圖形數(shù)據(jù)，可用鼠標輕而易舉地進行刪除、修改；當輸入一個圖塊結(jié)束，而結(jié)束點已經(jīng)被輸入時，系統(tǒng)自動將線連接到結(jié)束點，進行封閉處理。

屬性信息編輯功能包括：屬性數(shù)據(jù)的錄入、修改，包括：監(jiān)測站點、宏觀點、避讓場所、昌平區(qū)內(nèi)斷裂帶、地震動力分界線、重點部位、路網(wǎng)、危險源、水系、行政區(qū)、建筑物的屬性信息。

（三）網(wǎng)絡分析

網(wǎng)絡分析包括資源分配分析、最近避難場所分析、布局合理性分析、路徑分析。

1.資源分配分析。資源分配就是為網(wǎng)絡中的網(wǎng)線和結(jié)點尋找最近（這里的遠近是按阻礙強度的大小來確定的）的中心（資源發(fā)散或匯集地）。資源分配能為震區(qū)確定最近的消防、部隊、衛(wèi)生機構(gòu)、食品機構(gòu)等資源分配是模擬資源如何在地震中心和它周圍的網(wǎng)線（街道、水路等）、結(jié)點（交叉路口、汽車中轉(zhuǎn)站等）間流動的。根據(jù)中心容量以及網(wǎng)線和結(jié)點的需求將網(wǎng)線和結(jié)點分配給中心，分配是沿最佳路徑進行的。用戶可以通過賦給中心的阻礙限度來控制分配的范圍。

2.最近避難場所分析。最近避難場所分析通過地理分析，給出距離某個住宅區(qū)或者單位的最近避難場所所在位置，并且顯示到達該避難場所的最短路徑。

3.布局合理性分析。布局分析是對現(xiàn)有地震觀測設(shè)施和避難場所的位置按照合理的布局條件進行分析，以及對新建地震觀測設(shè)施和避難場所位置在總體布局中是否合理提供科學準確的數(shù)學依據(jù)。

4.路徑分析。路徑分析其核心是對最佳路徑和最短路徑的求解。從網(wǎng)絡模型的角度看，最佳路徑求解就是在指定網(wǎng)絡中兩結(jié)點間找一條阻礙強度最小的路徑。最佳路徑的產(chǎn)生基于網(wǎng)線和結(jié)點轉(zhuǎn)角（如果模型中結(jié)點具有轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)）的阻礙強度。

（四）地震影響區(qū)域分析

地震影響區(qū)域分析應用地理信息系統(tǒng)的緩沖區(qū)分析功能對地震帶和斷裂帶某個范圍內(nèi)的周圍房屋、重點單位、重點設(shè)施的所受影響的區(qū)域進行查詢分析。

地震影響區(qū)域分析方式有三種：（1）選定點為中心坐標、根據(jù)地震強度確定影響半徑，系統(tǒng)給定受此影響半徑的圓；（2）以選定的一條線為中軸線制定兩邊距離的區(qū)域；（3）任意選定的多邊形范圍內(nèi)。

檢索的結(jié)果為在范圍內(nèi)所受影響的建筑物、重點單位、重點設(shè)施、危險源的詳細信息。為疏散提供準確科學的依據(jù)、并且對震情進行宏觀和微觀分析，還可以對分析結(jié)果進行統(tǒng)計專題分析。

四、總結(jié)

綜上所述，應用地理信息系統(tǒng)技術(shù)通過地震信息平臺可以實現(xiàn)兩部分功能：（1）完成各委辦局日常辦公或其相關(guān)的事務；（2）使用GIS作為業(yè)務系統(tǒng)的辦公工作平臺，用MIS作為日常數(shù)據(jù)存儲及查詢的工作手段，既能滿足地震部門工作需要，又可以為地震預案、防災抗災提供數(shù)據(jù)保障和宏觀決策依據(jù)。

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基金項目：本文系江蘇省高等職業(yè)院校專業(yè)帶頭人高端研修資助項目，編號：2016TDFX014

作者簡介：王成余（1979-），男（漢族），遼寧營口人，碩士研究生，副教授，主要研究方向：測繪工程、地理信息系統(tǒng)。