上海測震臺網自動化產出系統設計與應用

邵永謙 畢波 于海英

摘 要：針對目前測震臺網業務產出存在耗時長、易引入人為錯誤、效率較低等問題，采用JAVAEE架構設計和開發了上海測震臺網業務自動化產出系統，可實現快速自動產出上海市行政范圍內及周邊鄰近地區地震相關信息等功能。該系統已在上海市測震臺網上線應用，在臺網日常工作實裝測試期間共發生地震23次、正式應用后發生地震91次，均能在地震發生后8分鐘左右無差錯自動產出相應結果并推送信息、圖件給相關人員。傳統方法依賴人工處理數據，產出相關結果圖件時耗約1小時。相比之下，該系統產出速率提升87%，并可有效避免人為導致的震中位置經緯度、地名輸入錯誤等問題。

關鍵詞：JAVAEE;自動化產出;信息推送;測震臺網業務產出

DOI：10. 11907/rjdk. 192619 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

中圖分類號：TP319文獻標識碼：A 文章編號：1672-7800（2020）008-0165-04

Abstract：The seismic output of the seismic network used to be prone to introduce human errors and it was of ?long time-consuming and low efficient， therefore the JAVAEE architecture was adopted to design and develop the automatic output system of the Shanghai seismic network to achieve rapid and automatic output and the functions such as earthquake-related information occur within the administrative area and surrounding areas. The system has been applied to the online line of Shanghai Seismic Network. During the daily work installation test of the network， there were 23 earthquakes and 91 earthquakes after the formal application. All of them can be automatically output without error after 8 minutes. Corresponding results and information and drawings can be transferred to relevant personnel. Compared with the traditional manual processing of data， it takes about one hour to produce the relevant result maps， and the output rate is increased by 87%， and the artificial latitude and longitude and the place name input errors caused by human beings are effectively avoided.

Key Words：JAVAEE;automated output;information push;Seismic network business output

0 引言

上海地處長三角沖積平原，地下覆蓋層厚，直下型小震即可造成明顯震感，中、遠距離中大型地震也會因為場地效應造成顯著震感或破壞[1]。針對超大型城市特點及地震災害復雜性，如何依托現代信息技術，通過提供更精準、更具時效性的防震減災信息產品，輔助政府決策、有效預防和減輕地震事件的影響，是上海城市管理中不可或缺的重要課題[2]。

上海乃至全國各省局測震臺網業務產出主要依靠值班人員在地震事件發生后，第一時間人工處理相關數據，再通過短信及傳真的方式將信息發送給相關人員[3]。該模式存在由于發震位置經緯度、發震地點等信息人為輸入錯誤，造成信息報送錯誤、短信發送丟包、延時，導致相關人員不能在第一時間及時收到信息、產出結果內容單一等問題[4]。為解決傳統業務產出及報送過程中存在的問題，各省局業務人員設計開發了一系列軟件平臺。鄭黎輝等[5]、葉佳寧等[6]、李紅等[7]開發的平臺使通過Web網頁、微博自動發布地震結果信息成為可能;趙國峰等[8]、王琛等[9]開發的平臺通過接口連接12322防震減災短信服務平臺，自動按照設定范圍給特定組群發送相應地震結果信息;此外，中國地震臺網中心還開發了一款基于微信企業號的地震信息自動推送平臺。

以上各軟件平臺的建立使地震信息快速發布成為可能，但也存在一些問題，如Web網頁、微博上自動發布的信息較單一，只包含發震時刻、震中位置、震級和深度等，已不能滿足受眾對震后產出多元化的要求[10-13]。短信服務平臺雖能在較短時間內向特定組群發送相關信息，但由于短信自身局限性，無法解決短信發送丟包、延時等造成相關人員不能在第一時間及時收到信息、產出結果內容單一等問題[14-15]。中國地震臺網中心開發的平臺雖有效解決了上述問題，但由于其主要產出內容為國內外大震相關信息，而上海及周邊地區發生的地震以小微震為主[16-17]。為解決這些問題、更好地開展服務臺網日常工作，本文設計開發了上海測震臺網自動化產出系統，可實現在地震發生后8分鐘左右無差錯快速自動產出上海市行政范圍內及周邊鄰近地區地震信息等功能，傳統方法依靠值班人員人工處理數據后，產出相關結果圖件，耗時約1小時，相比之下本文方法產出速率提升87%，并可有效避免人為導致的震中位置經緯度、地名輸入錯誤等問題。

1 系統總體設計

1.1 系統組成

上海測震臺網自動化產出系統主要由信息發布服務器與數據庫服務器組成。其中信息發布服務器用于集成EQIM地震速報信息同步、JOPENS地震監測臺網系統及數據庫同步、綜合地震信息發布管理等功能;數據庫服務器用于集中管理系統綜合地震數據信息，同時可與信息發布服務器互為備份，提高系統及數據可靠性。

系統通過對接EQIM系統應用接口或數據庫實現地震速報信息自動采集，通過對接JOPENS系統應用接口或數據庫實現地震監測數據信息（觀測數據、地震事件數據、測震臺站基礎信息等）自動采集，以及提供相應的數據服務接口用于錄入地震相關圖件、數據、報告等專業數據信息。系統總體技術方案如圖1所示。

1.2 系統應用

上海測震臺網自動化產出系統可實現以下功能：①通過地震專網（內部網絡）用戶可直接訪問綜合地震信息發布管理平臺，實現地震速報信息發布與展示、系統與數據管理等;②通過端口映射及系統控制權限允許，用戶可實現地震速報信息終端展示與數據查詢，以及通過系統服務接口與第三方機構系統進行數據共享;③信息發布服務器通過互聯網對接微信公眾號平臺，自動推送地震信息，用戶也可通過微信公眾號進行數據查詢、震情反饋、地震調查與互動等。

2 系統功能

2.1 地震信息展示及發布系統

地震信息展示及發布系統主要用于集成發布展示地震速報要素（震中經緯度、震中地面、震級大小、震源深度等）、地震相關圖件及地震報告等信息。系統主要由地震速報信息展示終端子模塊、上海及周邊鄰近地區地震產出子模塊和地震速報信息發布子模塊組成。

2.1.1 地震速報信息展示終端子模塊

地震速報信息展示終端子模塊主要用于針對各種顯示終端的地震速報信息展示，顯示終端包括各種組裝大屏幕、智能電視終端、各種型號的電腦顯示終端、平板移動終端等，可部署在中心值班室、指揮大廳等地點，展示近3個月內地震信息，方便相關人員在地震發生后第一時間內掌握地震的基本情況。此外，該模塊還具有良好的可擴展性，可部署至應急系統各相關單位內，及時進行信息傳遞、交換。

2.1.2 上海及周邊鄰近地區地震產出子模塊

上海及周邊鄰近地區地震產出子模塊用于查詢、展示上海及周邊鄰近地區歷史地震分布情況與各種類型的統計報告信息，該模塊可按照時間及地震烈度大小設置查詢范圍，從而快速檢索到符合所需條件的地震信息。結果顯示包括列表顯示和圖表顯示兩種選項，列表顯示是將符合條件的地震詳細信息以表格形式按照發震時刻排序，圖表顯示則是在地圖上將符合條件的地震信息用紅點標識在相應發震位置，鼠標指向表示地震紅點時顯示的對應詳細地震信息。功能界面效果如圖2所示。

2.1.3 地震速報信息發布子模塊

地震速報信息發布子模塊用于實現地震速報信息自動發布及地震相關圖件、地震報告的人工或自動錄入功能。系統通過應用接口與中國地震臺網中心EQIM系統及地震目錄事件庫自動同步的方式，實現地震速報信息自動采集;按照應用接口與地震監測系統JOPENS及地震實時監測數據庫自動同步的方式，自動采集地震監測數據信息（觀測數據、地震事件數據、臺站基礎信息等）。此外，系統還提供友好便捷的管理平臺及數據服務接口，實現地震相關圖件、數據及報告錄入。

3 微信公眾平臺發布系統

3.1 微信服務平臺類型選擇

上海測震臺網業務自動化產出系統依托微信平臺可將地震信息便捷地推送到移動終端，微信平臺提供包括公眾服務號、訂閱號、企業微信、小程序等應用服務，其各自特點如表1所示。

上海測震臺網業務自動化產出系統需在地震發生后快速發布相應信息，而地震信息發送時間和推送數量是不可預測與控制的，因此傳統訂閱號與服務器群發功能無法滿足該需求。企業微信由于管理限制等原因，小程序無群發通知功能，均不滿足相應要求。

認證后的公眾服務號可使用模板消息向用戶發送重要服務通知，并且沒有嚴格的信息推送數量限制，可實現地震信息推送功能。因此，上海測震臺網業務自動化產出系統選擇公眾服務號作為向用戶推送地震信息的服務平臺。

3.2 推送通知及欄目模塊功能

基于微信公眾號的地震信息推送通知功能采用公眾號消息模板的機制實現，當有地震事件發生時，布設在上海市地震監測中心的信息發布系統通過公眾號服務接口及時向訂閱用戶發送推送通知，點擊消息通知鏈接，系統將通過微信瀏覽器直接打開該地震詳細情況頁面。

公眾號欄目模塊功能主要劃分為3部分：地震速報、專題產出、社會服務。

地震速報模塊是向外發布地震信息的重要平臺，也是外界了解地震監測工作的重要窗口，包括“最新震情”、“地震序列”、“周邊地震”3個二級欄目。其中最新震情子模塊應用于查詢展示最新地震速報信息;地震序列子模塊用于查詢，并以地圖和列表的方式展示最近發生的地震序列信息;周邊地震子模塊用于查詢并以地圖和列表形式展示上海及周邊鄰近地區歷史地震產出信息。

專題產出模塊主要包括“震情統計”、“專題報告”兩個二級欄目。其中震情統計模塊用于以統計報告的形式分期展示所選區域的地震活動情況;專題報告模塊用于集中管理發布與地震相關的所有圖件（震中分布、震中附近歷史地震分布、臺站分布、自動產出、實時推送），以及完整的地震報告（構造背景、震源機制解、震源新參數、儀器烈度）等專題數據信息。

社會服務模塊包括“地震調查”、“震情反饋”兩個二級欄目，用于與社會群眾（具體為微信用戶）互動分享。

此外，公眾號還集成了內容發布管理、全文檢索、權限管理、系統管理等后臺綜合信息管理功能，構成一個功能齊全、擴展性良好的后臺綜合信息管理平臺。

4 系統運行與應用情況

目前上海測震臺網自動化產出系統部署在上海市地震監測中心值班室內，按照實際工作環境接入業務系統，主要從系統穩定性、地震信息產出、地震信息推送3方面測試其運行情況，詳細情況如下所示。

（1）系統穩定性。運行期間自動化產出系統運行穩定，未出現系統故障。

（2）地震信息產出。測試運行期間上海及周邊鄰近地區共發生地震23次、正式應用后發生地震91次，自動化產出系統均能按照設計要求產出相應圖件和完整的地震報告，相對于以往只能產出包含地震3要素（發震時刻、震中位置經緯度、震級大小）和震源深度的簡單文本信息，極大豐富了產出內容。

（3）地震信息推送。測試運行期間自動化產出系統在地震圖件及相關報告產出后推送平均用時僅2分鐘左右，相比以往短信發送存在的丟包風險及每分鐘短信發送數量限制，提升了信息推送效率并確保相關領導和臺網值班人員能在第一時間收到地震信息。

綜上所述，上海測震臺網自動化產出系統實現快速自動產出與推送上海市行政范圍內與周邊鄰近地區發生地震相關信息等功能，在臺網日常工作實裝測試期間系統運行穩定，測試運行共發生地震23次、正式應用后發生地震91次，均能在地震發生后8分鐘左右無差錯自動產出相應結果并推送信息、圖件給相關人員。相比傳統方法產出速率提升87%，并可有效避免人為因素導致的震中位置經緯度、地名輸入錯誤等問題。

5 結語

上海測震臺網自動化產出系統解決了目前臺網在地震發生后產出單一、易引入人為錯誤、效率較低等問題。使相關單位可在地震發生后第一時間接收到相應圖件、報告，及時掌握相應信息，豐富了地震信息產出。該系統通過降低人工參與程度減少誤報、錯報情況，提升了信息推送效率。下一步將設計系統可掛載的數據處理模塊，并進行測試升級，從而實現地震發生后從數據處理到結果發送、展示的全流程自動處理。

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（責任編輯：江 艷）