◆李英杰 李亚龙 姜 琪 何 琳 张 洁 马 犇
基于互联网+的安徽省地震局灾情信息交互及应急调度系统设计研究
◆李英杰 李亚龙 姜 琪 何 琳 张 洁 马 犇
(安徽省地震局 安徽 230031)
本文针对震后应急工作的要求,结合安徽省有感地震较多、破坏性地震较少的特点,设计了一套用于震后灾情信息交互及应急调度系统,为震后应急救援提供辅助决策,便于命令及时下达,立体展示救援进度,促进救援工作效率的提升。
互联网+;信息交互;应急调度
安徽省地质构造比较复杂,郯庐断裂带斜贯全省,具备发生中强地震的地震地质背景。新世纪以来,全球板块运动进入活跃期,国内外大震频发,省内地震活动持续增强,近5年来有感地震不断,震群活动突出,并造成一定的人员伤亡和较大财产损失,社会影响显著。
本研究以安徽地区震害特点及相应地震现场工作需求为前提,考虑震后移动通讯系统尚未破坏或很快恢复的情况下,如何快速实现前后方信息交互及现场工作队调度,即在面向对象编程框架下,结合高性能数据库软件搭建一套灾情信息交互及应急调度系统,指挥部可以通过后方平台与现场工作队员手持安卓设备上通信APP进行信息交互,根据现场实际情况引导后续现场工作开展,实时成图直观展示,并产出行进路线图、工作进展图等相关图件,加强各方之间的调度与反馈能力。
系统采用主流的Eclipse+TOMCAT+MYSQL开发环境,前端安卓APP采用JAVA开发;后方系统管理平台采用JAVA+JSP开发,支持windows xp及以上操作系统(系统架构如图1、2)。
(1)设计目标
本研究针对地震部门的实际需求,设计完成以下几个方面的目标:
①开发安徽省地震局灾情信息获取及现场调度后方管理平台;
②开发基于安卓的手机端信息交互APP,交互内容包括指定下达、灾情信息上传、现场情况反馈、实时位置上传等;
③开发相关后台数据库;
④产出救援队行进路线图、救灾进展图等相关图件。
图1 系统整体架构示意图
(2)功能架构
系统主要包括四大功能模块,即灾情信息模块、行进路线模块、烈度信息模块、任务下发及进度反馈模块。其中灾情信息模块主要用来管理前方上传的灾情信息,包括文字、图表等资料;行进路线模块主要是用来直观显示各工作组当前位置及行进路径,并产出行进路线图、工作进展图等相关图件;烈度信息模块结合中国地震局“十五期间”下发的地震应急指挥系统生成的影响场参数,调用百度绘图接口,实现地震影响场的自动绘制及叠加;任务下发及进度反馈模块用于前后方信息交互及各类任务下发、进度反馈。
图2 系统功能架构示意图
(3)功能实现
①数据库设计
数据库是整个系统的核心,也是各类数据的汇集地。本系统后台数据库采用Mysql数据库作为系统各类数据的存储。数据可分为静态数据和动态数据。静态数据主要是基础信息数据,包括行政区划及用户信息等(如表1),而动态数据主要是地震专题数据,包括本次地震及当前调查点信息等(如表2、3)。
表 1 行政区化属性表
表 2 本次地震信息属性表
表 3 当前调查点信息属性表
②基于百度地图的实时定位技术实现
主要通过移动端GPS定位接口开发,结合百度定位接口实现实时定位,采用bd-09坐标系,可无偏差的在百度地图上显示。目前移动端使用较多的定位策略有基站定位、WIFI定位、GPS定位等,其中基站定位精度大约在100-300米;WIFI定位精度大约在30-200米;GPS定位精度在30米左右,三种方式以GPS定位最准,但缺点也很明显,一是费电,二是在室内信号较差。本研究综合考虑各类情况,采用WIFI + 基站 +GPS 三者混合的定位策略,默认首先使用GPS定位,然后是WIFI定位,最后基站定位,百度地图定位SDK会根据环境自动调整定位策略,经测试基本能够保证定位精度在50米左右。
③基于百度地图的烈度图生成技术研究
通过开发地震列度图生成模块,分别调用”十五期间”中国地震局下发的地震应急指挥系统软件数据接口及百度地图绘图接口,利用地震应急指挥系统软件生成的烈度参数,如震中经度、纬度、角度、以及各烈度区长短轴距离等在百度地图上直接绘出地震列度图,实现烈度图及行进路线图的自动生成,部分代码如图3。
④前方灾情信息搜集与服务端信息接收存储技术的实现
采用http传输协议开发服务端接收接口,支持离线存储及断点续传,实现前方各类灾情信息以文字、图表等形式实时回传,以及各类任务下发、进度反馈。
(4)工作流程
在前方,现场工作队员打开手机APP后,启动定位开关,每隔几分钟自动上传一次GPS位置信息至后台服务器,并可上传所在位置的灾情信息,同时可以接受并反馈后方指挥部下达的各项任务指令。若网络暂时阻塞或中断,支持本地离线存储及断点续传,保证信息的完整性;在后方,前方每台终端所在位置都在管理平台上实时直观显示,便于决策者根据地震应急工作需要进行效率调度,并可以根据需要在图上直接进行编辑,产出行进路线图、工作进展图等图件。
图3 列度图生成代码
结合省局本年度各类地震应急综合演练,对该系统各项功能进行了初步测试,能够实现对现场各工作队的快速、精确定位,便于直接投射至省局地震应急指挥中心大屏幕进行直观展示,利于应急调度;同时在信息交互方面,与传统的利用电话上报或4G单兵系统报告位置相比,速度快、耗流量小、经济、高效。
震后应对不及时、不效率、灾情信息传输渠道有限、现场工作队员在持续高强度作业的情况下导致的疏漏等都是震后应急工作面临的真实且老大难问题。本研究设计的集灾情获取、信息交互及救援调度、图件生成一体的综合性平台对解决上述问题提供了一条新思路,对促进震后应急工作效率的提升有其显著意义。
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[3]章熙海.基于PDA的地震灾情信息流动采集系统的设计与实现[J].地震,2014.
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中国地震局地震应急青年重点任务(CEA_EDEM-2017)。