滁州市數字化智慧防震減災服務平臺的建設

[摘要]" " 為進一步加強新時代滁州市震災防御基礎業務體系建設，提升防震減災公共服務能力，實現數字賦能防震減災智慧化管理，滁州市地震局啟動智慧防震減災服務平臺建設。本文簡要介紹滁州市智慧防震減災服務平臺建設的主要內容、總體框架、相關創新點及系統功能等內容，闡述通過融合集成地震行業數據，借助各行業數據信息，應用大數據、數字孿生等先進技術，進行可視化表達和輔助決策分析，科學、系統、合理地構建一個集專業數據檢索、輔助決策、公眾服務為一體的市級綜合性智慧化防震減災服務平臺。實現地理信息+地震地上地下全空間數字化管理，實現對防震減災事業發展的數字化賦能，提高地震數據的綜合治理和場景創新應用，顯著增強地震災害風險防治能力。

[關鍵詞] 防震減災; 數字賦能; 服務平臺

中圖分類號：P315 文獻標識碼： A 文章編號： 2096-7780（2024）03-0203-07

[DOI] 10.19987/j.dzkxjz.2023-148

Construction of the digital smart earthquake prevention and disaster reduction service platform in Chuzhou city

Feng Ran1， Zhou Liming1， *， Wang Xiaoling2

1. Chuzhou Earthquake Agency，Anhui Chuzhou 239000，China

2. Zhengyuan Geographic Information Group Co. Ltd.，Beijing 101300，China

[Abstract]" nbsp; "To further strengthen the construction of the basic business system for earthquake disaster defense in Chuzhou city in the new era， enhance the public service capacity for earthquake prevention and disaster reduction， and achieve the digital empowerment of smart earthquake prevention and disaster reduction management， Chuzhou Earthquake Agency has launched the construction of the" smart earthquake prevention and disaster reduction service platform. This article briefly introduces the main construction content， overall framework， relevant innovation points， and system functions of the smart earthquake prevention and disaster reduction service platform in Chuzhou city. It elaborates the integration of earthquake industry data， the use of advanced technologies such as big data， digital twins to visualize and assist decision-making analysis， and scientifically， systematically， and reasonably building a city level comprehensive intelligent earthquake prevention and disaster reduction service platform that integrates professional data retrieval， decision-making assistance， and public services， realizes digital management of geographic information and earthquake ground and underground spaces， empower the development of earthquake prevention and disaster reduction， improves the comprehensive management of earthquake data and innovative application of scenarios， and significantly enhances earthquake disaster risk prevention and control capabilities.

[Keywords] earthquake prevention and disaster reduction; digital empowerment; service platform

0" 引言

黨的二十大報告明確要求，要提高防災減災救災和重大突發公共事件處置保障能力。以習近平同志為核心的黨中央高度重視防災減災救災工作，習近平總書記對做好防災減災救災工作發表了一系列重要論述和指示。防震減災工作事關人民群眾生命財產安全、國家安全和社會穩定。為落實黨中央、國務院關于防震減災工作的重要部署，中國地震局出臺《國家地震科技創新工程》，旨在顯著提升國家抗御地震風險的能力，并提出實施“透明地殼”“解剖地震”“韌性城鄉”“智慧服務”4大計劃。其中，“智慧服務”計劃以“公眾明白”為目標，全面打造和提升防震減災科技產品，服務國家和公眾需求，推進數據資源化、應用云端化、服務智能化，擴大地震服務的有效供給，實現從被動服務到主動服務，從常規服務到智慧服務。

《國家“十四五”防震減災規劃》中提出：2025年初步形成防震減災事業現代化體系，地震監測預報預警、地震災害風險防治、地震應急響應服務能力顯著提高，地震科技水平進入國際先進行列，地震預報預警取得新突破，地震災害防御水平明顯增強，防震減災公共服務體系基本建成；到2035年，基本實現防震減災事業現代化，基本建成具有中國特色的防震減災事業現代化體系，關鍵領域核心技術實現重點突破，基本實現防治精細、監測智能、服務高效、科技先進、管理科學的現代智慧防震減災。

中國地震局印發《中共中國地震局黨組關于進一步加強新時代新征程防震減災公共服務的實施意見》指出，構建“防震減災+”服務新格局，加強決策服務、做好專項服務、優化公眾服務和深化專業服務，健全完善防震減災公共服務體系，建設防震減災公共服務平臺，提升服務智能化水平。

2023年8月，中國地震局黨組書記、局長閔宜仁發表題為《以防震減災現代化服務保障中國式現代化》的署名文章，提出“四大體系”和“六大能力”要求，即：以健全防震減災四大體系為關鍵，健全現代化的地震災害風險防治體系，健全現代化的地震基本業務和保障服務體系，健全現代化的地震科技創新和人才體系，健全現代化的防震減災社會治理體系；以提升防震減災六大能力為基礎，夯實監測預警能力，加強趨勢研判能力，提高“兩源”探查能力，強化風險管控能力，提升服務保障能力，增強科技創新能力。

隨著社會經濟發展，地震災害已經由單純的自然災害轉變為綜合的社會災害，防震減災公共服務如何高效精準的服務國民越來越受到重視[1]。市縣地震部門作為國家防震減災工作的重要組成部分，是防震減災工作面向社會，發揮政府職能最直接有效的力量[2]。抓住數字化轉型的契機，借助數字化智慧化技術增強防震減災工作效能，是市縣地震部門在新形勢下推動防震減災事業高質量發展的有效途徑。防震減災事業高質量發展需要市縣地震部門在地震監測預報預警、地震災害防御、地震應急響應處置、防震減災公共服務、地震科技創新等多個領域共同發力，逐步建立起完善高效的防震減災工作體系。

2017年，雄安新區首次提出“數字孿生城市”思路，并且在工業園區、城市社區、景區和交通等多領域迅速開展[3]。但縱觀全國，綜合性數字化智慧化技術在城市防震減災領域的應用仍然較少，地震監測預報、震災防御、應急響應等各領域數據資源“各自為政”，沒有形成較好的合力[4]。因此，綜合性智慧防震減災服務平臺的建設有著巨大的前景和發展空間[5]。滁州市智慧防震減災服務平臺依托滁州市“城市大腦”，借助各行業數據信息，應用大數據、數字孿生等先進技術，科學、系統、合理的構建一個集專業數據檢索、輔助決策、公眾服務為一體的市級防震減災綜合服務平臺，為提升全市整體地震災害風險防治能力提供有力的支撐。

1" 項目背景

從政策背景來看，國家、省、市三級的防震減災相關規劃均對建設防震減災數字化平臺提出了明確要求。《國家“十四五”防震減災規劃》提出，要加強數字技術賦能，包括聚焦智慧防震減災，強化數字技術應用。《安徽省“十四五”防震減災規劃》提出，要建設風險防治數據庫和業務平臺、建設地震災害風險防治綜合業務系統，開展風險防治公共服務 。中共安徽省地震局黨組印發了《進一步加強新時代安徽省地震災害防御基礎業務建設實施方案》，方案明確提出，選擇滁州市等條件成熟的地區為試點，推進建設市級防震減災綜合信息化服務平臺。《滁州市“十四五”防震減災規劃》提出，堅持服務公眾，創新科技支持。強化科學技術對公共地震安全服務的支撐，建成適應需求、快速響應、集約高效的新型地震安全服務體系。

滁州市及鄰區地處華北斷塊和揚子斷塊兩大構造單元的接壤地帶，郯廬斷裂帶斜貫中西部，橫切南部邊緣的滁河斷裂與北西向的光明—溧陽斷裂相互交錯，形成了滁州市主要的地震地質構造格局。全市約55%以上的鄉鎮街道位于7度高烈度抗震設防區（地震易發區），其中：明光市泊崗鄉、柳巷鎮為8度區。1970年以來，滁州市沿構造地帶附近區域小震活動十分頻繁，發生1.0級以上小震90余次。歷史上發生的最大地震為1868年定遠老人倉5.5級地震。滁州及周邊區域多次發生過中強或有感地震，未來仍具有發生中強地震的地質背景，地震災害風險始終存在。一直以來，滁州市防震減災工作具有較好的基礎，先后開展了城市地震小區劃、震害預測、城市地震活動斷層探測、地震災害風險普查、地震易發區房屋設施加固工程等工作，多個開發園區完成了區域性地震安全性評價，一批重大工程開展了工程場地地震安全性評價，形成了較為豐富的震災防治基礎數據資源。滁州市縣兩級共9個地震監測臺站均已完成了規范化改造，臺站整體運行率始終保持在99%以上，全市現有觀測儀器設備達到了20臺（套），實現了臺站觀測項目涵蓋測震、形變、電磁、流體4大學科。全市地震應急響應工作預案體系健全，制定了地震應急響應流程圖，縣級地震部門配備了一批流動測震臺。滁州市整體防震減災工作體系在持續健全完善。但現階段也存在防震減災公共服務供給不足，服務產品種類不夠豐富，服務渠道較為單一，科技支撐能力不足等問題。通過建設市級智慧防震減災服務平臺，可有效整合各類防震減災重點項目的數據資源，實現數字賦能防震減災智慧化管理，顯著提高滁州市防震減災公共服務能力和地震災害風險防范治理能力。此項目也是安徽省首創的市級綜合性智慧防震減災信息化項目。

2" 建設目標

本平臺旨在應用大數據、數字孿生等先進技術，科學、系統、合理地構建一個滿足滁州市地震災害風險防治、防震減災公共服務能力提升、數字孿生可視化決策的綜合性平臺。實現地震危險性和災害風險評估、建筑物/生命線工程震害預測評價、公共服務信息技術支撐、決策分析可視化及震后應急救援工作支持等功能。有效提升市級防震減災工作信息化智慧化程度和整體地震災害風險防治能力，構建完善新時代防震減災事業現代化體系，推動“十四五”時期滁州市防震減災事業高質量發展。

3" 總體框架

3.1" 建設內容

利用滁州市城市大腦平臺中基礎地理信息數據（遙感影像、傾斜攝影模型等），使用專業地理信息服務（地圖服務、三維服務和專業分析服務等），匯集滁州市活斷層探測、地震災害風險普查、地震區評、地震小區劃、震害預測等地震行業數據以及住建、教體、交通等各行業數據，主要建設綜合性地震業務數據庫、震防基礎平臺、地震綜合應用查詢系統、地震公共服務系統和數字孿生可視化決策系統。建成后，將為黨委政府、設計單位等提供地震構造、地質分析、災害風險評估與區劃、震害預評估等地震業務功能；面向社會公眾和企業提供地震震情速報、歷史震情、政策法規、抗震參數、區評成果快捷檢索等服務功能。借助系統平臺，可使黨委政府和職能部門對滁州市整體地震安全態勢進行一屏掌控，了解當前震災防治整體態勢，作出科學決策；并且系統支持對規劃選址、抗震設防等特定需求，提供科學方案。

3.2" 系統框架

平臺主要建設框架包括地震綜合數據中心構建、基礎支撐平臺搭建、具體應用系統和應用場景建設等板塊。平臺按照系統開發體系設計系統分層，由下至上依次分為數據層、平臺層和應用層，整體架構如圖1所示。

數據層是整個系統平臺的地基基礎，項目采用分布式數據庫與大型關系型數據庫聯合存儲的方式構建地震數據庫，全面實現數據的匯聚、存儲、交換與應用。數據內容包括基礎地理信息數據庫、地震專題數據庫和公共專題數據庫。

平臺層在整個系統建設過程中起到承上啟下的作用，是連接數據層與應用層的橋梁紐帶。向下基于數據中心，提供數據關聯、處理和轉換等服務；向上為滁州市智慧防震減災服務平臺提供數據和整合服務。基礎平臺主要涉及震防算法模型和模擬仿真，可以支撐抗震設防、規劃選址、輿情分析、風險評估、災害評價等功能實現。主要包含二三維地理信息平臺、CIM基礎平臺和融合集成數字平臺。

應用層通過調用各類底層數據服務、平臺服務和基礎設施服務，支撐防震減災數字化業務開展，包括地震綜合應用系統、地震公共服務信息系統、地震數字孿生決策可視化系統以及智慧震防移動端。為黨委、政府、職能部門、企事業單位和社會公眾等不同用戶，分層級、分權限提供地震地質構造查詢、地震災害風險評估與區劃查詢、擬建工程規劃選址、建設工程抗震設防、地震應急響應指揮等多方面功能。

4" 創新點

4.1" 數字孿生技術

本項目借助數字孿生技術實現對城市基礎設施和建筑物的精確建模。通過收集現實世界的地理數據，結合GIS技術進行空間數據分析。數字孿生可以快速建立城市數字模型，包括建筑物、道路、橋梁、生命線工程等，基于數字孿生模擬地震災害和城市抗震防災基本情況，并提供有效的防震減災對策建議。

4.2" 多源異構數據的集成

地震災害防治涉及數據資源種類繁多，不僅涵蓋地震構造環境探查、地震災害區劃與安全評估、地震監測設施分布等各類地震業務數據，還要融入建筑、市政、橋梁等數據。這些跨部門數據分散在各級政府、部門或不同行業，自成體系、缺乏統一標準規范，數據共享、整合困難，呈現出多源、復雜、分散的特點。本項目通過創新性的搭建統一的數據平臺，深度融合不同格式數據。數據庫可涵蓋基礎地理空間信息（例如道路、地形、房屋、人口、經濟）以及地震專題信息（如地震環境構造、地震危險性危害性、地震災害事件），從而支撐整個平臺的實用價值。

5" 系統功能

通過網址打開系統界面，根據不同用戶權限，輸入用戶名和密碼登錄，進入平臺門戶界面。平臺是由地震綜合應用系統、地震數字孿生決策可視化系統、地震公共服務信息系統及智慧震防基礎平臺等應用系統組成（圖2）。

5.1" 地震綜合應用系統

地震綜合應用系統主要包含地震構造信息查詢、三維地質空間分析、災害風險評估與區劃、震害預測綜合評估等功能模塊（圖3）。地震構造信息查詢模塊支持查詢本地區基本地震地質背景、地震斷裂帶、活動斷層分布及走向，以及對應的詳細信息。三維地質空間分析模塊可展示指定位置的三維地質模型剖切信息，有助于對城市規劃等工作提供評估規劃。災害風險評估與區劃模塊主要基于地震災害風險普查中的區劃與評估成果，查詢展示地震危險性、地震災害損失評估等信息，并提供針對性風險對策建議。震害預測綜合評估模塊中，可展示建筑物、生命線設施、次生災害等基礎統計資料，查詢不同烈度下對不同工程的震害預測情況。

5.2" 地震數字孿生決策可視化系統

地震數字孿生決策可視化系統是一款針對地震災害風險防治管理的數字孿生可視化系統（圖4）。支持集成歷史地震點、斷裂帶、地質結構模型、遙感影像等數據，對滁州市整體防震減災形勢進行可視化呈現，并提供特色化應用場景。該系統主要包含態勢展示、規劃選址、抗震設防、情景模擬、應急響應等實用場景。態勢展示主要用于將斷裂帶、地震臺站、宏觀觀測點、歷史震情等信息通過可視化呈現的效果予以展示，達到一屏總覽的效果。規劃選址主要用于新建擬建工程的前期選址，分為線路（線性工程）和區域（建筑物、構筑物）兩種類型，通過比對擬建工程周邊斷裂帶、抗震設防區劃、周邊歷史地震、鄰近地震臺站和觀測點等一系列信息，對工程選址進行初步分析評估，提供擬建工程防震減災相關意見建議。抗震設防主要用于對已確定工程選址的新建建設工程，根據本地區抗震設防烈度和工程抗震設防要求，提供相關參數和抗震防災建議。情景模擬模塊可以提供對地震震后受災情況的模擬，可以分為烈度統計、建構物損壞統計和生命線設施損毀統計三大部分。應急響應模塊用于在真實地震發生后，根據現行的地震應急響應預案，自動制定應對方案，并與地震現場工作隊形成聯動，輔助系統用戶快速高效處置地震突發事件。

5.3" 地震公共服務信息系統

地震公共服務信息系統的主要用戶對象為社會公眾，提供包括震情推送、信息瀏覽、信息查詢、安全評價、政策法規等功能模塊（圖5）。震情推送模塊，與滁州市智慧地震信息發布系統銜接，及時發布滁州市轄區內及周邊鄰近地區有感地震三要素等信息。信息查詢模塊中的歷史震情信息，提供滁州市及鄰近地區歷史地震分布圖，按發震時間、地點、地震震級、相應地震烈度等要素為企事業單位和廣大群眾提供便捷查詢檢索。信息查詢模塊中的地震動參數和抗震設防參數查詢，依據《中國地震動參數區劃圖》，為企事業單位和社會公眾提供滁州市及周邊地區地震動峰值加速度、地震動加速度反應譜特征周期和抗震設防烈度可視化查詢功能，可按照市、縣區、鄉鎮、經緯度等不同檢索項進行查詢。安全評價模塊提供區域性地震安全性評價信息查詢，融合對接安徽省地震安全性評價服務系統，提供地震安評內容查詢，支持查詢報告下載。政策法規針對防震減災政策法規提供查詢，列出現行有效的防震減災政策法規清單，提供政策法規解讀、內容來源查詢、相近內容關聯等功能，方便企事業單位和廣大群眾快速查詢、了解防震減災政策法規相關規定。

5.4" 智慧震防APP

智慧震防APP將地震信息綜合服務、地震公共服務等功能（圖6）融入其中，根據不同用戶群體，分權限提供不同的服務功能，為黨委政府、企事業單位和廣大群眾提供便利的防震減災相關服務。在地震數字孿生可視化系統開啟響應后，移動端即可開啟地震應急模塊，展示震情信息和任務提示，詳細展示震中位置和任務地點，可根據提示上報內容、添加圖片、添加視頻完成實況上報。此外，APP對接“皖事通辦”平臺，實現隨時隨地提供防震減災公共服務。

6" 結束語

滁州市智慧防震減災服務平臺已在滁州市進行試運行，從試運行情況分析來看，系統運行良好穩定，初步形成了一定成果，促進實現地震相關的地上地下全要素數字化、全過程可視化。通過此系統，可以讓防震減災各項重點業務形成數字化、智慧化管理，利用數字賦能，高效完成數據治理、輔助決策、協同共享等工作。此系統可對城市總體規劃、區域控制性規劃、重大工程抗震設防、城市防震減災、地震科技創新等工作提供科學依據和決策參考，為社會公眾提供及時便捷的地震信息服務，具有較強的前瞻性和實用性，并為后續深度推進數字賦能防震減災打下了良好的基礎。在此平臺基礎上，未來還將繼續探索與省級地震部門建立數據共享和更新機制，強化平臺應對突發破壞性地震的能力，如：擴充UPS電源容量、建立獨立衛星通訊系統等，結合本地防震減災工作需求進行拓展升級，以進一步提高平臺的適用性和先進性。

參考文獻

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