安徽省地震应急三级响应指挥技术系统研究＊

丁 娟 潘 丹 何 琳

（安徽省地震局，合肥230031）

安徽省地震应急三级响应指挥技术系统研究＊

丁 娟 潘 丹 何 琳

（安徽省地震局，合肥230031）

地震应急响应系统是地震应急管理最重要的组成部分，有本地化特色的应急响应指挥技术系统对提高地震应急响应效率起到关键性的作用。介绍了基于Arc Engine、MapInfo、Visual Studio 2005、Java和网络模型技术研发的安徽省地震应急三级响应指挥技术系统的需求分析、数据库更新、建筑物震害模型研究、系统研发与集成、各子系统功能。实现了省内MS3.0以上地震分三级响应的功能，实用性较强，在地震应急演练和应对安徽省有感地震、轻微破坏性地震以及破坏性地震时发挥了重要作用。

ArcEngine；地震应急；三级响应；本地化

引言

1976年唐山地震、2008年汶川地震及2009年玉树地震是我国建国以来3次损失极其惨重的自然灾害，给我们带来了毁灭性灾难和非常深刻的教训。对于破坏性地震灾害而言，能在震后及时地对灾害程度和影响范围做出估计，对于提高地震应急管理、临阵指挥和救援工作的效率和针对性起到十分重要的作用，能够有效地减轻破坏性地震造成的经济损失和人员伤亡[1]。因此，作为地震应急管理中最先也是最重要的地震应急响应系统（EERS）的研究也受到国内外学者越来越多的重视。中国地震局在“九五”期间就专门设立了构建地震应急响应系统重点项目；帅向华等[2]初步提出了大陆尺度的交互式全国地震应急快速响应系统的基本框架。

本文在前人研究工作的基础上，基于Arc Engine、MapInfo、Visual Studio 2005、Java和网络模型技术等，针对安徽省地质地震背景，进行了地震应急三级响应指挥技术系统本地化研究。

1 系统需求分析

安徽省历史地震活跃，有感地震相对较多，多次发生MS3.0～MS4.5的强有感地震或轻微破坏性地震，2006年和2009年分别发生了定远4.2级地震和合肥3.5级地震，地震均对人们的生活造成了一定程度的影响。安徽省发生的地震可分为有感地震（3.0≤MS＜4.0）、轻微破坏地震（4.0≤MS＜4.5）和破坏性地震（MS≥4.5），各类地震对社会造成的影响、地震的响应等级、应对流程都有相当大的区别，“十五”建设的安徽省地震应急指挥技术系统，由于本地化特色不明显，难以发挥作用，因此，在系统原有基础上，对相关功能进行深挖和研究，开发符合安徽省情的分级响应指挥技术系统，对于应急指挥中心现有的系统是极大的补充和完善，实用性较强，很有意义。震时或应急演练时，能够根据现场或指挥部需求，产出反映震区灾情、地质环境等情况的系列文档和救援、交通等情况的辅助决策文档，更加高效地服务于安徽省的防震减灾事业。

2 系统运行及操作环境

（1）操作系统：windows XP或windows 2000；

（2）软件平台：ArcEngine[3]、MapInfo、Visual Studio 2005[45]、Java；

（3）开发环境：用ArcEngine和Visual Studio 2005完成主体程序各子系统的开发，个别地震专业模块的实现借助Map Info来完成，系统总体集成的实现借助Java来完成，充分考虑了用户的可操作性、程序和开发语言的效率以及系统维护的便利性。

3 数据收集与整理

地震应急三级响应指挥技术系统的数据库建设，包括基础地理数据建设和地震专题数据建设[6]。数据在整个地震应急的总体流程中起着关键性的作用，是地震应急工作的核心环节和主要工作内容[78]。

针对系统的实际需求，课题组投入大量精力更新了全省应急基础数据库。在收集了全省遥感数据，合肥、巢湖、马鞍山、芜湖、铜陵5市高分辨率遥感数据之后，重点进行了合肥市1∶10 000遥感解译数据（含三县）、地震地质环境数据、灾情速报网络、学校、医院、危险源等重要数据的收集、整理、数字化、入库等工作。

4 震害矩阵模型研究

国家“十五”建设期间，安徽省地震应急指挥技术系统作为“中国地震应急指挥技术系统”的组成部分而建立。系统采用中国地震局统一为各省局研制的规范化、通用化应用软件。其中，建筑物灾害损失评估模型基于历史数据统计分析经抽样检验而确立参数。时隔多年，量大面广的群体建筑物在房屋建筑质量和数量方面都发生了较大变化，重要建筑物也增加不少，这必然造成原有判定建筑物震害等级的震害矩阵模型参数需重新确定。本文选取马鞍山和滁州两市做示范性研究，采取历史资料、抽样点调查和专家意见相结合（“三结合”）的方式，研制了两市建筑物震害矩阵（图1～图4为马鞍山市建筑物震害破坏矩阵）。虽然“三结合”方式下的模型具有一定的科学性，但社会总是不断发展的，随着各种社会因素的变化及全社会防震减灾水平的提高，模型参数将不断变化。我们必须不断摸索，定期检验模型参数的合理性，以便能更准确地对震区进行灾情评估，更好地服务于地震应急救援工作。

图1 马鞍山市单层民宅破坏矩阵

图2 马鞍山市不设防多层砖混破坏矩阵

图3 马鞍山市多层砖混破坏矩阵

5 系统研发与集成

在数据更新和模型研究的基础上，课题组研发了符合安徽省震情的地震应急三级响应指挥技术系统。以便更好应对不同级别的地震事件。该系统包含地震快速定位子系统、有感地震应急响应子系统、轻微破坏地震应急响应子系统、破坏性地震应急快速触发子系统、破坏性地震应急快速响应子系统，集成了地震应急辅助决策系统和地震应急快速评估和动态跟踪系统，三级（震级MS）响应流程图见图5。

图4 马鞍山市多层钢筋混凝土破坏矩阵

5.1 地震快速定位子系统

该系统充分采用Visual Studio 2005，在MapInfo GIS平台上，以地理空间信息为基础，采用该软件支持的＊.tab文件格式建立，最后建立集各级空间数据于一体的数据空间＊.wor文件。能够实现的主要功能有：（1）显示地图要素并实现放大、缩小、漫游、查询及图例展示功能；（2）输入震中坐标并实现震中的空间快速定位；（3）精确测量出震中与图中任一地点的直线距离，比如，震中与其最近县政府的直线距离。各独立的地理信息数据集，最终可表现为一张数字地图，它可以涵盖用户所需的任何图层信息，比如居民点、道路、行政区划等，具备地图的各种要素，并且可以进行数据查询、信息分析、图形叠加等操作。系统简便易用，虽然简单，但是很有现实意义，极大地提高了震后快速响应的效率。

图5 安徽省地震应急三级响应流程图

5.2 有感地震应急响应子系统

有感地震应急响应子系统实际上是一个基础数据展示系统。在Visual Studio 2005平台上，充分借助ArcEngine强大的地图控制功能，来实现基础数据的展示。具体功能是展示全省各种重要图件及数据（包括空间数据和属性数据），并实现图件的放大、缩小、漫游、显示全图及鹰眼等功能。通过该系统，用户还可以查询震区相关专题的属性表和预案文档，全面了解震区相关经济社会、地震地质等情况。

5.3 轻微破坏地震应急响应子系统

作为整个系统研发的重点之一，轻微破坏地震应急响应子系统用来实现震级在4.0～4.5之间地震的触发及响应。课题组依托Arc Engine，开发了基于Visual Studio 2005的地震触发与定位、历史地震查询、专题图制作、灾情评估、信息发布等功能模块，系统主界面如图6所示，界面简洁，可操作性强，用户可以非常方便地实现相关功能的操作。

图6 轻微破坏地震应急响应子系统主界面

5.4 破坏性地震应急快速触发子系统①

破坏性地震应急快速触发子系统集成了中国地震局统一为各省局下发的地震应急快速触发响应系统，主要功能是根据地震发生的时间、地点、震级、震源深度等要素来触发震级在4.5～8.0之间的地震应急功能。

5.5 破坏性地震应急快速响应子系统①

破坏性地震应急快速响应子系统集成了中国地震局统一为各省局下发的地震应急综合展示系统，主要功能是为用户提供一个查询与下载震级在4.5～8.0之间的地震的简报、灾情评估、各模型报告、辅助决策报告等文档的平台。

5.6 地震应急快速评估与动态跟踪子系统①

地震应急快速评估与动态跟踪子系统集成了中国地震局统一为各省局下发的地震应急快速评估与动态跟踪子系统，用来实现触发我国境内震级符合“东四西五”标准（即以105°E为界，以东MS≥4.0，以西MS≥5.0）的地震应急功能，并生成相关震情灾情、震区基本情况文档。

6 结论

安徽地震应急三级响应指挥技术系统是根据安徽省震情而进行的本地化研发，实用性较强，在地震应急演练和应对安徽省有感地震和轻微破坏性地震时发挥了重要作用，大大提高了应急响应的效率。社会是不断发展的，随着经济的发展和其他因素的影响，系统模型和数据不是一成不变的，需要与时俱进，因此，今后我们还要继续做好以下3方面的工作：

（1）继续完善全省建筑物震害矩阵模型，根据各模型研究成果修正系统软件模型；

（2）继续加大力度进行数据更新，使系统的时效性能不断得以体现；

（3）继续加强震情汇报文档、灾情统计表及对外信息发布模板的研制，进一步增强各类应急文档的科学性。

[1] 高杰，冯启民，吴允涛，等.地震应急响应系统研究.自然灾害学报，2007，16（6）：180－186

[2] 帅向华，成小平，姜立新.基于ARCVIEW的地震应急快速响应信息系统.地震，2001，21（4）：94－99

[3] 韩鹏，王泉，王鹏，等.地理信息系统开发Arc Engine方法.湖北：武汉大学出版社，2008

[4] Andrew Parsons，Nick Randolph，吴雷译.Visual Studio 2005高级编程.北京：清华大学出版社，2008

[5] 中文精华合集、国际技术期刊合集编委会编译.Visual Studio Magazine.北京：电子工业出版社，2004

[6] 武安绪，吴培稚，胡新亮，等.基于GIS的震后应急快速反应与地震现场震情分析.西北地震学报，2005，27（增刊）：14－30

[7] 丁娟，潘丹，何琳.安徽省震中快速定位与查询系统.地震地磁观测与研究，2010，31（1）：128－132

[8] 徐德诗，黄建发.我国地震应急与救援发展的思考.国际地震动态，2006（10）：1－8

Earthquake emergency command technology system of three－level response in Anhui Province

Ding Juan，Pan Dan，He Lin
（Earthquake Administration of Anhui Province，Hefei 230031，China）

Earthquake emergency response system is the most important part of earthquake emergency management，and emergency response command technology system which has local characteristics plays a key role in improving earthquake emergency response efficiency.The paper introduced requirement analysis，database update，earthquake disaster models of buildings，development ＆integration and the function of each subsystem of earthquake emergency command technology system of three－level response in Anhui Province.The system was developed on the basis of ArcEngine，MapInfo，Visual Studio 2005，Java and network model technology.Earthquakes over MS3.0 in Anhui Province could be responsed by three levels.The system has strong practicality and plays an important role in earthquake emergency maneuver，coping with felt earthquakes，slightly destructive earthquakes and destructive earthquakes.

ArcEngine；earthquake emergency；three－level response；local

P315；

A；

10.3969／j.issn.0235－4975.2012.05.007

2010－12－21；

2011－02－10。

中国地震局地震应急青年课题（CEA＿EDEM＿201007），安徽省地震应急数据库更新与完善专项（2009ZAX05）和安徽省地震局课题（201044）共同资助。

①根据安徽省实际情况，课题组重点开发了有感地震应急响应子系统和轻微破坏地震应急响应子系统。对于文中标注“①”的三处，课题组运用flash建立链接，使用中国地震局开发的原有功能，重新确定了原来震害矩阵的模型参数。

（作者电子信箱，丁娟：aheqdingjuan＠163.com）