畢節市防震減災地理信息系統建設概述

李付偉

摘要：本論述以貴州省社發攻關項目與畢節市科技項目為依托，以提高防震減災三大體系輔助決策能力為研究重點，結合畢節市地震工作實際，基于3s集成技術，提出了建立畢節市防震減災地理信息系統的設計思路和技術方法。首先，根據畢節市防震減災信息化建設現狀與業務需求，論述了建立系統的必要性與主要任務;其次，采用模塊化與結構化的思想，對系統的總體設計、軟件架構等內容做了闡述。最后，對系統的部分功能做了應用演示。

關鍵詞：框架建設;地理信息;防震減災;建設概述

中圖分類號：P315.09文獻標志碼：A

0引言

中國處在環太平洋地震帶和歐亞地震帶之間，是世界上地震災害最嚴重的國家之一。每年發生在中國的地震次數約為全世界的1/4，平均每年5級以上地震發生30次，地震給我國人民的生命財產安全帶來了巨大的隱患。如何提高各種地震工作服務能力，確保人民群眾生命財產安全使我們必須面對的課題。

經過幾十年的發展，國家層面已開展了許多地震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中心，并配置了相應的地震輔助決策軟件。地州級防震減災信息化工作近年來也有較大推動，如目前開展的畢節市防震減災地理信息系統建設就是畢節市科技資助項目。

1系統需求分析

1.1研究區域概況

畢節市位于川滇黔結合部，地處南北地震帶中段小江帶東側。構造運動強烈，各種構造形跡疊加、相互交錯。市轄區有大小斷裂15處之多，市轄區時有地震發生，主要斷裂有：埡都紫云斷裂、石門坎斷裂、金沙巖孔斷裂等。畢節市境內近50年來發生4.0級以上地震多達15次，2012年發生5.6級以上地震2次，2018年發生4級以上地震兩次，今年赫章縣又發生了4.5級地震一次。僅2012年的“9.7威寧彝良”地震就給我市造成了3.78億的經濟損失，畢節市內小震更是不斷。

因此，結合畢節實際，開發基于GIS的畢節市地震綜合管理信息系統，在原有地震輔助決策軟件的基礎上，將地震關注時段進一步擴大，以輔助決策軟件為支撐，初步形成一系列防震減災輔助決策建議，才能夠確保我市防震減災工作更加科學、行之有效。

1.2系統目標與任務

畢節市防震減災地理信息系統最重要的內涵是運用3s集成、空間數據庫、WebGIS等技術，建構一個一體化信息共享服務系統，方便畢節市防震減災部門更加科學高效地開展地震管理工作。系統從不同的渠道獲取畢節市地震相關信息，并利用GIS特有的空間分析功能、對地震有關數據進行加工分析處理，以提供信息決策和服務，促進畢節市防震減災工作的科學化、高效化。

2系統總體設計

2.1系統設計思路

系統的設計、開發和實施各環節嚴格按照制定的標準和規范執行，為保證信息系統工作過程的規范化和信息系統數據的標準化，在系統設計中遵循以下設計思想：

（1）以搭建畢節市防震減災地理信息基礎數據庫與防震減災地理信息系統應用框架為重點，各個應用子系統逐步實施、并行開發，保證項目可行性。

（2）整個系統的建設嚴格按工程化方法來進行組織和管理，嚴格遵守《地震災害預測及其信息管理系統技術規范》等國家的有關標準，做到系統結構合理、功能完善，為系統的后續發展留有充分的接口。

（3）按照畢節市防震減災地理信息系統的任務、需求、功能和主要技術指標要求，對系統進行總體規劃和科學的個性化設計。

（4）數據庫建設嚴格按照信息分類代碼和標準執行。

2.2系統總體框架

通過對畢節市防震減災地理信息系統框架的總體分析，考慮到系統的穩定性和安全性的要求，特別是地震相關數據的空間屬性及兼容性、穩定性和響應速度的要求，系統在軟件配置方面必須盡量考慮技術上較為成熟或通用的產品。在開發模式上，采用B/S與C/S相結合的體系結構，能夠確保滿足應用需求，同時兩者在數據流程與業務邏輯方面的密切聯系，可使得整個系統成為一個有機的整體。在開發平臺方面，Are—GIS Server是一個用于構建集中管理、支持多用戶的企業級GIS應用平臺，提供了豐富的GIS功能。在數據庫平臺方面，采用ArrcSDE與Oracle數據庫平臺，可以滿足地震相關海量空間屬性與非空間屬性的需求。在運行平臺方面，采用ArcGIS技術對空間數據及屬性數據進行采集、管理、分析、利用，可以滿足空間數據庫的使用需求，生產有關專題地圖。具體的畢節市防震減災地理信息系統的總體框架如圖1所示。

2.3系統結構體系

防震減災地理信息系統存儲與處理的數據包括空間數據與屬性數據，傳統的管理信息系統（MIS）和數據庫管理系統（DBMS）顯然不能實現系統預期目標，必須采用具有空間數據管理和分析功能的GIS作為軟件平臺。按照系統設計目標與任務，畢節市防震減災地理信息系統采用模塊化的整體架構，將系統劃分為基礎數據庫子系統、監測預報子系統、震害防御子系統、應急救援子系統等，各個子系統又要進一步劃分為功能不同的下一級子系統。在項目建設過程中借鑒前人開發經驗，具體結構體系如圖2所示。

（1）基礎數據庫子系統，包括中國地震局《地震應急基礎數據約定（試行）》八大類數據：地圖類、地震基礎數據類、工程地震資料類、災害影響背景類、社會經濟統計類、災害相關因素類、救援力量及應急聯絡類等數據存儲管理。

（2）監測預報子系統，包括前兆監測分析、異常處理、歷史地震資料分析與管理及相關數據的空間疊加、運算、緩沖分析、可視化信息查詢輸出等功能。

（3）震害防御子系統，包括抗震設防區劃、地震危險性分析、地震損失性分析、重要地物震害預測、防災減災常規管理工作等功能。

（4）應急響應子系統，包括災害損失評估、救災輔助決策、專家咨詢、知識庫、應急資源管理、災后恢復重建、各方信息互動、文檔等功能。

3應用與展示

3.1基礎數據庫子系統

基礎數據庫子系統按制定的標準及規范采集和整理地震相關基礎數據，以實現空間數據和屬性數據的統一集成、更新、維護，為地震管理、決策提供統一的GIs數據支持和應用服務，實現空間數據的更新、查詢、瀏覽、輸出等功能，該模塊是畢節市防震減災地理信息系統中的重要組成部分。

3.2應急響應子系統

該子系統通過GIs技術供人們了解研究區內的地震情況，并提供查詢。通過此系統更直觀的向用戶表達減災應急響應結果，人群疏散最短路徑等，起到決策支持的可視化效果。

4結束語

4.1存在問題分析

防震減災地理信息系統建設是一個龐大的工程，同時3s、空間數據庫等知識更新速度又快，后續工作中必須強化人才引進、技術培訓、資金投入等方面的工作，才能確保項目如期完成、發揮效用。但由于畢節市市社會經濟發展相對落后，造成屬地財政對地震工作支持力度有限。同時基于大環境，地震部門在同級政府部門中影響力弱小、部門保護主義等原因，使得地震管理相關數據收集困難。

4.2系統建設展望

根據“分期實施、逐步完善”的原則，目前已經完成了地震應急基礎數據庫建設一期工程、地震應急分類響應系統等子項目。經過團隊的共同努力，已經做出了一定的成效，如何利用現有成果，不斷完善提高信息化服務能力，使我市防震減災工作更加科學高效，仍舊是我們努力的方向。本課題主要從建設防震減災地理信息系統的任務目標、總體架構、技術實現方法等方面進行了論述，在未來后續開發建設工作中涉及的相關各類地震災害評價模型、損失模型的構建等具體工作還有待更加深入研究。