辽宁省地震应急值守和灾情收集系统设计

张文静， 李 莹， 惠 杨， 国 艳

（辽宁省地震局， 辽宁 沈阳 110034）

0 引言

地震作为突发性自然灾害， 由于其不可预测性， 往往会造成巨大的社会经济损失和人员伤亡， 由于我国处于环太平洋和欧亚地震带之间， 具有震源浅， 频度高， 地震活动性强等特点， 所以中国是地震灾害最严重的国家之一。近年来， 地震造成的伤亡人数巨大， 每年全球都有因地震造成的上千人甚至是上万人的死亡，特别是我国人口分布不均， 居住密度高， 更容易造成人员伤亡， 最大限度的减少人员伤亡是震后应急救援的首要目标。 地震发生后， 快速、有针对性的地震响应对应急救援工作至关重要。因此， 震后灾情快速上报与收集能够为应急救援决策提供科学依据， 这成为地震应急相关技术部门亟需解决的问题之一。

地震突发事件发生后， 当地政府及相关部门需要在第一时间了解地震影响的大致范围以及大概的伤亡情况等信息， 根据震区的灾情信息， 及时开展科学的救援工作。 王琛等[1]基于12322 平台设计了地震应急灾情速报系统， 该系统能够在震后迅速完成灾情信息的收发与数据处理工作， 并能够实时直观地展示已上报的灾情信息。 张方浩等[2]利用互联网收集的灾情信息， 进行分类编码及反演分析， 与实际调查地区进行对比。 贾宁[3]设计和开发了基于智能手机的地震灾情信息上报系统， 根据上报流程发送至服务器中。 随着地震数字化技术的不断发展， 本系统将辽宁省政务值班系统与灾情收集系统统一到一个平台上， 建立健全的值班值守工作制度， 明确值班值守工作职责任务和规范处置程序， 确保值班人员熟悉设备使用和工作流程及业务技能， 全面提升辽宁省地震事件应对和处置能力[4-7]。

1 需求分析

应急值守是政府部门应急管理系统的重要组成部分， 应急工作具有突发性、 不确定性和社会性等特点。 应急值守人员需要24 小时进行应急值班， 当地震事件发生时， 值班人员首先进行快速响应， 根据地震震级判定响应级别，对于达到响应级别的地震， 根据地震信息立即向辽宁省政府进行上报， 同时需要通过网络、电话、 传真等信息手段通知领导及应急相关人员。 日常工作主要以24 小时的应急值班制度为主， 记录日常排班及交接班工作、 地震应急事件的跟踪处理、 相关文件的存储与查询以及地震应急演练工作等。

随着科学技术的飞速发展， 自动化办公及业务系统逐渐应用在政府办公中， 传统的地震应急值守存在应急效率低， 人工上报信息错误率高， 文档存储和查找较为繁琐等问题， 同时随着人民群众和政府部门对地震信息的关注度不断提高， 值班信息上报时效性和紧迫性的问题也日益凸显。 由于值班工作业务量增多， 基础数据的维护和更新要求不断提高， 现有报送地震应急值守信息采用手动方式， 会因人员操作疏忽或其它原因容易造成失误， 因此建立辽宁地震应急值守系统势在必行[8-9]。

2 业务内容分析

辽宁地震应急值守工作主要职责为24 小时的地震应急值班， 负责的主要业务内容为：

（1） 上报突发事件， 对地震突发事件进行及时报送， 当地震事件发生时， 根据地震震级判定响应级别， 对于达到响应级别的地震， 需要立即报送辽宁省政府等相关部门， 根据地震信息向辽宁省政务值班管理系统上报， 按照报送规定政府首报需要在半个小时内完成。

（2） 推送地震信息， 及时通知地震相关人员及时到岗， 做好电话问询记录， 对联系人员、单位及问询内容等信息记录， 保持与上级领导部门联络畅通， 接听电话信息和网络传真的信息。

（3） 收集地震灾情， 根据地震发生地点和震级大小、 自动查询震区涉及范围内的地震灾情速报人员， 通过移动终端向灾情速报人员等发送灾情收集请求信息， 实现具有GPS 定位跟踪等功能， 使得上报的灾情信息能够在地图上进行空间展示。

（4） 汇总应急意见， 对重大地震事件进行跟踪处理， 根据相关部门的分析研判， 提出处置建议， 及时总结和上报事件进展， 完成续报内容的填写。

3 系统总体设计

辽宁地震应急值守与灾情收集系统是根据辽宁省地震局地震应急值守的业务流程设计的，系统自动完成地震应急值守内容与灾情收集任务， 不仅能够完成地震应急要求， 还能满足日常工作需求。 该系统反应迅速、 自动化程度高、技术支撑和保障全面到位， 能够达到人机交互、联动协同及结果准确可靠等目的。

3.1 总体构架设计

该系统由辽宁省政府值守平台和灾情收集与展示平台组成， 在保留原有业务系统的优势和特点的基础上， 整合现有的应急综合值班系统， 系统整体主要由用户层、 应用层、 服务层、存储层和基础层构成， 总体构架图如图1 所示。用户是系统服务的对象， 主要由辽宁省政府值守系统、 地震应急工作相关人员及震区灾情收集人员组成。 应用层是一个信息的集成环境，将政府门户网站、 服务器信息以及智能终端接收信息等资源进行聚合， 通过统一的访问入口，实现各种应用系统跨数据库、 跨系统平台的无缝接入和集成， 提供一个支持信息访问、 传递、以及协作的集成化环境， 根据地震综合值守对象特点和业务需求而做的访问关键业务信息的安全通道和个性化应用界面[10-11]。 服务层是系统的核心部分， 主要由辽宁省政府值守平台系统和灾情收集与展示系统构成， 服务层实现这两大系统应用相互通信时完成一系列业务处理所需要的服务。 存储层主要用于建立、 使用和维护数据库， 用户对基础数据库中的数据进行维护工作， 达到对系统信息、 应用以及运行的服务。 基础层是整个系统的基础保障， 能够为整体应用系统的全面建设搭建良好的基础， 系统的总体构架图如图1 所示。

图1 系统总体架构图Fig.1 The overall architecture of the system

3.2 系统主要功能设计

辽宁地震应急值守系统功能主要由地震应急基础数据信息库、 地震应急综合值守上报平台以及灾情收集与展示平台组成， 实现地震信息上报、 灾情信息收集以及数据管理等功能。

3.2.1 完善的应急数据信息库

辽宁地震应急值守系统数据信息库是实现数据对象的定义等操作， 通过门户系统访问应用系统， 对数据库中的数据进行信息查询和加工等处理， 满足系统的数据需求[12]。 系统首先建立应急基础数据库， 对接收到的数据信息进行格式化处理， 生成通用的文件格式[13]， 然后将格式化的数据和信息上传至服务器， 再将相关数据信息推送至指挥人员的移动终端上， 最后对数据进行统一管理， 便于浏览、 查询、 更新、维护等操作， 具体流程如图2 所示。

图2 数据库处理信息流程图Fig.2 Flow chart of database processing information

3.2.2 地震应急综合值守上报平台

地震应急综合值守上报平台可根据政务值班系统的需求， 实现地震信息获取、 信息处理及信息自动填写， 从而大幅度提高了地震事件的响应速率及地震事件的报送效率[14-15]。 该平台由手机客户端、 电脑客户端和服务器端组成，系统通过短信接收设备接收台网中心发布的地震短信， 程序获取地震短信息后， 自动推送内容至服务器， 服务器将短信内容保存到数据库备查， 程序能够从短信内容中分析地震要素信息， 自动填报辽宁省政务值班管理系统上报内容。 系统主要完成的内容有通知相关领导地震突发事件， 填写上报平台内容， 包括地震信息标题、 事件等级、 类型、 经纬度、 受伤人数、死亡人数、 报送单位、 上报时间、 编辑人、 审核人、 签发人、 联系电话、 期号等信息， 以及收集的震后灾情、 震情信息。 地震应急值班员需要30 分钟内完成辽宁省地震政府值守报送系统， 并按照要求完成首报及续报内容。

地震综合值守上报平台包含地震应急唤醒APP 和地震综合值守报送系统， 其中地震应急唤醒APP 系统包含联网状态、 地震闹钟、 历史地震和系统设置四个模块。 联网状态模块能够查看整个软件的网络连接、 运行状态及详细的网络信息数据。 地震闹钟模块能够判定地震震级将地震信息自动发送给相关人员， 接收者可通过手机客户端查询地震信息[16]。 历史地震模块能够在手机上查询相关的历史地震， 主要内容为地震三要素信息。 系统设置模块主要是软件的系统操作， 包括页面设置， 登录退出等功能。地震综合值守报送系统包含信息接收、 要素提取、 信息填报、 人工校核、 生成文档、 上报发送共六个模块。 信息接收模块是服务器端通过短信接收设备接收地震短信， 并将短信内容保存到数据库备查。 要素提取模块是程序能够根据台网中心发布的地震短信分析地震要素并进行精准提取。 信息填报模块是根据提取出的地震要素信息自动完成辽宁省政务值班系统值班内容的填报。 人工校正模块是手动上报功能，该模块可以对自动填报的信息进行核对修正，也可以采用手动的方式进行页面信息填报。 生成文档模块能够自动将上报的信息编译成文档模式， 便于校核和留档。 上报发送模块是将填报完成的信息页面进行提交发送， 完成系统整个运行流程。

3.2.3 灾情收集与展示平台

灾情收集与展示系统是通过移动终端的灾情速报人员上报灾情信息， 服务端能够对反馈回的震情信息进行统计并在地图上进行空间展示， 大幅度提高灾情信息收集汇总效率， 为震后提供快速、 有效信息。 该系统由移动端和服务端组成， 移动端有四个功能模块， 分别是系统登录模块、 灾情收集模块、 灾情上报模块和系统设置模块； 服务器端有六个功能模块， 分别是系统登录模块、 信息接收模块、 信息查看模块、 灾情分析模块、 系统展示模块和用户管理模块。

灾情收集上报手机的移动端采用Android系统， 系统登录模块是对访问者身份进行识别，灾情上报人通过账号密码进行软件登录， 防止外部人员随意获取相关信息， 灾情收集模块是灾情速报人员根据实际情况对地震灾情进行具体描述， 灾情上报模块是将地震事件和灾情收集数据进行提交上传到服务器中， 系统设置模块是软件进行系统操作模块。 灾情上报展示系统服务器端采用云服务器， 该系统通过登录模块进行操作， 信息接收模块对通过手机端上报的灾情信息进行接收， 识别后将上报信息汇总上传云端后返回省局指挥中心， 信息查看模块是对返回的灾情信息进行判别， 筛选有效信息，灾情分析模块是将带有位置属性的数据进行统计归类， 系统展示模块是服务端将处理过的信息在百度地图上进行空间展示， 用户管理模块是对灾情上报员进行添加和审核等管理。

4 系统主要功能实现

地震综合值守上报平台是基于辽宁省政务值班系统的需求进行设计实现的， 是整个平台重要的信息数据输入口， 填报信息根据代码自动填写完成， 既是应急值守系统的意义所在,又是应急平台其它系统的重要接口， 应急自动上报界面如图3 所示。

图3 应急值守自动上报界面Fig.3 Emergency duty automatic report interface

灾情收集上报APP（移动端） 主要实现基于地理位置的灾情报送， 即地震发生后通过手机端APP 进行灾情上报， 灾情数据可实现直接上传并在数据库后台汇总， 灾情收集信息如图4 所示。 灾情上报展示系统主要收集灾情发生现场的第一手资料， 汇总展示各地震灾害信息及管理速报员信息等， 为辽宁地区灾情快速评估及救灾决策提供支持， 上报展示如图5 所示。该系统现已投入运行阶段， 主要应用于辽宁省地震应急演练当中， 在运行过程中效果良好。

图4 灾情收集手机端APPFig.4 Mobile APP for disaster information collection

图5 灾情收集客户端Fig.5 Disaster information collection client

5 结语

本系统能够实现自动推送地震信息、 自动化编辑辽宁省委省政府等政府部门应急值守信息报告、 帮助地震应急人员快速掌握地震震情和灾情等信息， 有效的弥补传统手动方式的种种缺陷。 具体体现在以下几点：

（1） 总体架构实现多平台多个功能的统一。该系统将辽宁省政府值守平台和灾情收集与展示平台完美结合， 行程一体化的辽宁应急综合值守响应体系， 该系统的建设极大的提高地震应急部门应急综合处置能力。

（2） 系统实现地震震情信息分级响应推送。系统根据地震要素信息， 自动提取需要提醒的地震应急相关人员， 按照辽宁省地震应急响应级别自动判断地震信息发送与接收。

（3） 实现地震应急值守信息的自动上报功能。 该系统能够根据地震短信自动获取地震要素信息， 根据地震响应级别自动完成对辽宁省政府部门的地震信息报送。

（4） 实现地震灾情信息自动收集与展示功能。 地震灾情速报人员通过移动终端向系统发送灾情信息， 服务端能够对反馈回的震情信息进行统计并在地图上进行空间展示， 大幅度提高灾情信息收集汇总效率， 通过展示系统直观了解灾情分布情况， 有助于地震应急指挥人员快速掌握地震震情和灾情信息。