基于PHP和MySQL的破壞性地震震例數據庫設計與實現

路 堯 , 梁 艷

(1.山西省地震局,山西 太原 030021；2.太原大陸裂谷動力學國家野外科學觀測研究站,山西 太原 030025)

0 引言

地震應急數據庫是地震應急指揮的基礎，完善的數據庫有助于提高政府的應急反應能力，減輕地震災害損失。中國地震局在“十五”期間組織實施“地震應急指揮技術系統”建設，建成地震應急基礎數據庫。作為應急指揮系統的基礎與核心，基礎數據庫自建成以來在地震應急工作中發揮出積極的作用[1-2]。地震應急基礎數據庫的各項數據，在整個地震應急總體流程中起著關鍵作用，支撐地震應急災害損失評估系統震后快速估計災損、傷亡，判定災害發展趨勢，做出災害規模判斷；為指揮決策者提供參考依據，有利于應急指揮體系的建立與完善；提供災區歷史地震、應急事例、背景數據等的定量化或圖形化表達，提高地震應急救災指揮工作的科學性與針對性[2]。林國良等基于我國歷史地震資料，以SQL數據庫存儲屬性系統，通過關鍵字段實現屬性數據與空間數據間的連接，建立基于烈度點的中國歷史地震資料數據庫系統，其關注點是地震烈度[1]；2013年中國地震局震災應急救援司組織管理和科研人員，以《中國地震年鑒》提供的資料為主線，編撰出249次有災震例的《1966-1989年中國地震災害損失資料匯編》《中國大陸地震災害損失評估》，豐富了中國歷史地震資料庫，不足是未建立系統的數據庫，查詢不便；姜立新研究員在2004年應用GIS技術，建立首都圈歷史地震災害數據庫，給出地震災害損失評估數據庫結構。

我國是一個地震多發國家，有豐富的地震史料記載。20世紀50年代以來，進行過兩次大規模的地震史料收集整理，目前很多資料仍以紙質形式保存[3]。從現有的歷史地震文獻來看，災害評估報告內容涵蓋地震構造背景、地震基本參數、震情、災情、考察、救災、重建等基礎資料及應急措施、救災工作流程、考察獲得的重要科學認識等。若借助相似的歷史地震資料作為參考，需翻閱大量的歷史文獻，影響響應速度和工作效率。如果從歷史文獻中提取相關內容，建立一個破壞性地震震例數據庫，在發生破壞性地震時，可實現快速查找到相似的震例作為參考，提高響應速度和工作效率。

目前，地震災害數據庫是一個綜合性數據庫，對地震事件的記錄缺少一些重要信息。如，震區自然環境情況、房屋結構分布、易損性信息等。因此，建立一個完善的數據庫勢在必行。該文通過對1966年以來中國大陸破壞性歷史地震事件的文獻資料，包括《中國震例》《中國大陸地震災害損失評估匯編》《中國近現代重大地震事件考證》，及中國地震局官網等相關資料進行匯總，建立破壞性地震震例數據庫，構建查詢系統(以下簡稱系統)。

1 數據庫的設計與實現

先對1966年以來中國大陸破壞性歷史地震的文獻資料進行篩選，按照表格形式進行分類錄入，形成震例數據庫，應用MySQL實現以破壞性震例數據為基礎的查詢系統。將震例分五部分建表，即地震災害損失表、地震烈度表、地震主要特征表、應急救援表和建筑物破壞表。同一震例在五張表中具有相同的ID，五張表通過ID相互關聯。ID格式由震中所在縣/區的行政區劃代碼、發震日期與發震時間組合構成。如，大同-陽高地震ID為“1402211999110 1212458”。數據庫表關系及各表結構如圖1所示。

圖1 數據庫表關系

圖1中，地震災害損失表中的數據主要由地震基本參數和人員傷亡及經濟損失構成，主要根據地震災害評估第一時間所需了解參考的數據建立，也為研究地震風險提供地震損失數據的快速查詢與提取；地震烈度表中的數據主要為地震烈度、影響范圍等，為日后研究地震影響場模型提供數據的快速查詢與提取；地震主要特征表的數據主要由地震造成人員死亡原因，地震對生命線工程、建(構)筑物造成破壞的特征數據構成，可為研究災害損失提供參考與數據樣本支撐；應急救援表的數據主要由地震應急救援的救災投入、救援力量、物資等數據構成，可為決策者提供數據參考；建筑物破壞表的數據主要由筑、構造物的破壞程度數據構成，為統計房屋在地震災害中的平均損失率時提供參考與提取，為快速判斷地震規模提供依據。

2 系統設計與實現

2.1 系統架構設計

系統采用B/S三層架構。即瀏覽器/服務器結構(見第45頁圖2)。其中，數據層為最底層，應用MySQL數據庫存儲震例災害損失、地震烈度、地震主要特征、應急救援、建筑物破壞的信息數據；業務邏輯層用于連接數據層與Web表現層，通過相關算法功能，對數據層抽取的數據進行邏輯運算，并將運算結果反饋給信息展示層，通過展示層將數據展現給用戶；Web表現層直接面向用戶，用來展示用戶需要的相關數據信息。

圖2 系統三層架構設計圖

2.2 系統功能設計

系統功能模塊采用PHP語言實現，兩大模塊分別為權限管理與震例查詢(見圖3)。在權限管理模塊中，有用戶管理、角色管理、菜單管理3個子模塊。用戶管理用來管理可操作系統的用戶信息，角色管理用來為用戶分配不同的角色(不同級別的用戶擁有的權限不同)，菜單管理用來管理頁面菜單；在震例查詢模塊中，用戶可根據時間，如，年、月、日、區域等條件對震例信息進行查詢，也可通過Excel導入功能，批量導入震例信息所對應的地震災害損失表、地震烈度表、地震主要特征表、應急救援表、建筑物破壞表等。同時,可通過模板導出功能，導出需要的內容。

圖3 系統功能模塊圖

2.3 系統實現

破壞性地震查詢系統的設計是將1966年以來的地震損失、地震烈度、地震特征、應急救援與建筑物破壞五張表的數據導入系統中，通過特定條件進行組合，為地震比對查詢時快速獲取有用信息，分兩大模塊，為地震查詢模塊與地震信息管理模塊。

地震查詢模塊主要功能是通過地震名稱、地震編號、震級、發震時間四項查詢條件，實現對特定信息進行單獨查或組合查，并將查詢結果以Excel的形式導出，便于流轉。

地震信息管理模塊用于實現對地震損失、地震強度、地震特征、應急救援與建筑物破壞五張表信息的維護，主要通過模板批量導入、添加某張表及批量刪除，針對大量或少量的數據變更進行人性化操作設計，提高工作人員對信息處理的工作效率。

系統完成后，主要內容及功能展示如圖4至第46頁圖7所示。

圖4 數據庫表部分截圖

圖5 “云南盈江6.1級地震”查詢結果截圖

圖6 導出功能示意圖

圖7 單條數據錄入功能示意圖

3 結語

通過對《中國震例》《中國大陸地震災害損失評估匯編》《中國近現代重大地震事件考證》、中國地震局官網及相關文獻資料等分析對比，整理1966年以來的破壞性地震震例360余條并形成數據表，應用PHP和MySQL建立破壞性地震震例數據庫查詢系統，對地震應急基礎數據庫的基礎數據進行補充，使震例資料更加豐富、全面。

由此次地震震例的整理和最后形成數據庫的結果來看，數據庫內容可滿足使用者的需求，數據庫數據基本為結構化數據，缺少對非結構化數據的應用。如，烈度的矢量化數據，原始文獻資料的數據等，這些非結構化的數據可使數據庫更加完整，讓使用者有更好的體驗。因此，數據庫的數據需要長期持續的更新、增減和完善。