畢節市地震應急基礎數據庫建設概述＊

李付偉，邵 爭

（畢節市地震臺，貴州 畢節 551700）

經過幾十年的發展，國家層面已開展了許多地震地理信息系統的研發和應用工作，各省也相繼建立了省級的地震應急指揮中心，并配置了相應的地震輔助決策軟件。地州級地震應急信息化工作相對滯后，但近年來也得到了較大推動。比如作者所在單位承擔的貴州省社發攻關項目[2013]3108號、畢節市社發攻關項目[2012]48 號、[2015]42 號等均是防震減災信息化項目，目前開展的畢節市地震應急基礎數據庫建設也是畢節市科技資金資助的創新能力培育項目。

地震應急基礎數據庫建設是實現應急管理科學高效、工作迅速的必要條件，是城市應急指揮、輔助決策、恢復重建等工作決策的重要理論依據，其建設是否完善、數據是否真實有效等都將直接影響到地震發展趨勢預判、地震災害損失評估、地震風險評估等結果的科學性、準確性[1-2]。

1 建設任務與目標

1.1 建設任務與目標

建立一個設計規范、格式統一、數據完整、內容真實、便于維護和后期數據擴展的畢節市地震應急基礎數據庫，為我市地震應急管理工作提供堅實的數據支撐。

1.2 建設思路

根據《國務院抗震救災指揮部地震應急基礎數據庫格式規范（試行）》[3]要求，結合《區域級抗震救災指揮部地震應急基礎數據庫格式規范（修訂稿）》[4]規定，針對畢節市實際，對地級市地震應急基礎數據庫格式標準進行相應的擴展，并以此為標準開展畢節市地震應急基礎數據庫建設工作。

本著“先易后難、分期實施、逐步完善”的原則，依據中國地震局《地震應急基礎數據約定（試行）》[5]規定，針對畢節市地震應急工作特點，對應急救援設計的九大類數據進行收集、加工、處理并入庫。

2 總體架構

2.1 數據約定

2.1.1 數據范圍

以畢節市為研究區域，該數據庫的數據涉及畢節市全部轄區，包括1 個區（七星關區）、7 個縣（大方縣、黔西縣、金沙縣、織金縣、納雍縣、赫章縣、威寧彝族回族苗族自治縣），101 個鎮、142 個鄉。整個畢節市的基礎地理數據精度按照全市1∶50 000、城區1∶10 000 的基礎底圖來完成。

2.1.2 數據規范

根據國家行業標準，對地震應急數據進行預處理和檢查，以此保證數據的完整性和精確性。比如在測繪方面國家對數字化成果精度要求是1∶50 000 比例尺不大于5 m，1∶100 000 比例尺不大于10 m 等。

2.2 數據分類采集說明

根據《地震應急基礎數據約定（試行）》要求，在建庫過程中要對每個類型的各項數據進行描述。為了減少建庫的工作量，對于重復的數據采用了合并到相關聯的數據表中的辦法，這些相關的數據表主要是標有行政代碼號（ID）的表。按照數據格式規定，雖然同一類型數據合并到同一表中，但在數據采集時仍然按照原標準執行。

2.3 總體架構

地震應急基礎數據庫的總體設計在邏輯上劃分為主體數據庫與元數據庫，而主體數據庫包括空間數據庫與屬性數據庫。空間數據庫存儲地震應急基礎數據涉及的九大類數據的矢量數據、柵格數據、航空衛星影像與DEM 等。屬性數據庫主要存儲各類相關統計報表、應急預案、部門聯絡及其他有關數據。具體建設邏輯架構由以下4 個部分構成，如圖1 所示[6]：①數據層。地震應急基礎數據主要包含基礎地理信息、三維實景、元數據等，具體數據庫邏輯如圖2 所示。②中間層。主要包括ArcSDE、Web 服務組件。ArcSDE 主要用于鏈接ArcGIS 平臺與關系數據庫之間的關系，它能夠允許GIS 應用程序在多種數據庫平臺上管理地理信息數據，且支持多用戶操作。Web 服務組件由通用組件庫和業務組件庫組成。其中通用組件庫主要提供對常規的數據訪問、數據操作、數據展示等提供服務和支持；業務組件庫為與本系統業務有關的定制提供服務與支持。③服務層。包括基礎地理信息和三維實景系統的服務器端，主要用于實現對地理信息和三維實景的數據服務與管理。④應用層。包括維護客戶端和應用客戶端，其中維護客戶端基于C/S 架構，主要完成對庫中的基礎地理信息、專題信息進行管理和維護，功能包括相關的電子地圖數據、常規結構化業務數據的輸入、輸出、管理、維護、發布等，該部分的功能主要基于ArcInfo 來實現；應用客戶端基于C/S 架構與B/S 架構，C/S 客戶端主要完成系統制作、演示、輔助決策等應用。B/S 客戶端主要向終端用戶提供系統數據的查詢、瀏覽、統計、分析等服務。

3 詳細設計

3.1 數據內容

根據中國地震局《地震應急基礎數據約定（試行）》規定，結合畢節市地震應急實際需求，收集基礎地理信息數據、地震地質環境數據、歷史地震數據、危險源等重要數據，按照中國地震局2006 年頒發的《區域級抗震救災指揮部地震應急基礎數據庫格式規范（修訂稿）》中規定的內容執行。應急基礎數據分為9 大類，具體如表1 所示。

圖1 數據庫總體結構圖

圖2 畢節市應急響應數據庫邏輯結構圖

表1 數據類型及內容

3.2 數據分類

地震應急數據按照其內容來分，可以分為基礎地理數據和專題數據。基礎地理數據主要是描述該區域的地理現狀特征，比如行政區劃圖、河流、道路等。專題地圖是服務于地震方面的數據，比如震源分布、地震區劃、危險源等，具體數據需求類型如表2 所示。

3.3 數據編碼原則

根據上述國家對地震應急基礎數據庫格式作出的規定[7]，即地州級規范數據編碼為13 位，其中，前11 位作為行政區劃編碼，前9 位編碼按照國家發布的規范進行編制，后兩位是采用順序碼方式編制的村級編碼。在具體建庫過程中，因為收集的大部分數據都是各級部門提供，格式不一，同時結合畢節市實際，把行政區劃編碼由11 位修改為12 位，為以后采用此編碼的數據更新留有更大空間，修改編碼體系后，現數據編碼系統為14 位，可以直接采用國家統計局的編碼作為編碼內容[8]。在空間數據編碼方面以鄉鎮區劃為基礎，以國家頒布的關于地震應急基礎數據庫格式規范作為數據編碼設計的依據，進行空間數據庫的編碼工作。

表2 數據類型

3.4 空間數據庫數據結構

根據畢節市地震工作的需求，畢節市在建庫過程中對9大類數據又進一步細分為41 個小類，每一小類包含數量不等的數據表。具數據結構參考《區域級抗震救災指揮部地震應急基礎數據庫格式規范（修訂稿）》規定，同時結合實際需求做了相應的調整。地層類數據結構的數據包含3 個數據表，分別為面屬性表示的地層（stratigraphy）、面屬性表示的巖體（rock）、線屬性表示的斷裂（fault），如表3 所示。空間數據庫與代碼庫必須一一對應，并完成關聯。

表3 地層數據結構

4 數據庫應用展示

4.1 數據采集、編輯功能

系統設計了圖層編輯功能，即點、線、面要素類型的繪制編輯工具，屬性表中的屬性數據編輯功能，比如刪除、修改、查詢等管理功能，具體如圖3 所示。

圖3 編輯功能

4.2 專題圖等輸出

根據用戶具體需求，可以輸出專題圖局部或全部。地圖的輸出以圖表的形式輸出，非空間數據以表格的形式輸出，操作中可以導出到文件或者輸出在打印機、繪圖儀相關設備上，如圖4 所示。

圖4 數據輸出

5 結束語

5.1 存在問題分析

地震應急數據庫建設涉及面廣、數據量，是一個宏大的工程。但由于畢節市社會經濟發展相對落后，屬地財政能夠對地震工作投入的支持力度有限，導致地震部門在人才引進、技術培訓、項目立項等方面工作較為滯后，而現有人員與技術難以做到與時俱進。基于現實大環境影響、部門保護主義等，工作中地震部門難以和有關部門形成有效溝通、資源共享。災害影響類數據在輔助決策時作用至關重要，但在一期工程中存在此類數據收集的不全及缺失等問題。如何進一步收集缺失數據，確保數據的連續性、準確性、現勢性等也是要面對的問題。

5.2 數據庫建設展望

畢節市地震應急基礎數據庫一期工程已經初步完成，即將投入使用，雖然其仍有許多不完善之處，特別是在數據完整性、連續性等方面。但它較傳統意義上的地震信息數據庫仍然是質的飛躍。下一步只要克服困難，打通數據收集渠道、形成數據匯總模式，建立數據庫更新機制，它定能為畢節市的地震災害預判、應急輔助決策等提供有力的支撐和幫助。