基于微信小程序的地震灾情信息收集与处置系统研究

韩贞辉 王斐斐 樊华

引言

破坏性地震发生后，如何快速准确地获取地震灾情信息，影响着政府的救援行动，也是学者们研究的热点。2007年10月中国地震局申请了“12322”号码作为防震减灾公益服务热线，并在全国推广使用，河南省地震局立即响应号召开通12322热线，使群众能够在震后通过拨打热线获取相关灾情信息。除此之外，河南省地震局现有的地震灾情获取手段还有12322短信平台、“应急通”灾情上报系统App。但这些手段被动等待人员上报，时效性较低，严重影响了震后灾情处置效率。实践表明，主动向灾情速报员拨打电话可以快速获取灾情信息。目前河南省地震局已建立了多达3万多人的灾情速报网络，并利用点抽稀方法建立了6000多人的灾情速报骨干网（王斐斐等，2019），成为震后黑箱期获取地震灾情的主要渠道之一。

但此种方法也存在一定的弊端，不仅需要人工拨打，费时费力，而且是以纸质地图为基础选取震中所在区域的灾情速报员，无法得知该灾情速报员与震中的准确位置。无法完全满足地震应急工作对灾情快速获取的工作要求。

随着信息技术高速发展，在大众信息化、移动互联化的生活习惯趋势下，微信小程序以其占用内存小、开发框架简单、无须下载安装、便于后期维护升级、在iOS和安卓系统手机上同时运行等优势，在气象、水利、林业、医疗等行业获得了广泛应用（陈静娴，2020；胡寒冰，2019；何瑞娜等，2020；李查玮等，2020；原世伟等，2016），在地震行业领域也开展了初步应用（王琛等，2018；肖本夫等，2020），但在地震灾情收集与处置方面总体应用还比较少。

基于此，本文设计一套基于微信小程序的地震灾情信息收集与处置系统（以下简称“灾情速报小程序”），以期能够实现对灾情速报骨干网人员的空间化有效管理，为灾情调查组工作人员自动分配调查任务并通过手机端实时填报灾情，从而实现灾情信息的自动快速汇总展示，产出灾情报告，为河南省防震抗震指挥部提供决策支持和便捷化服务。该系统可用于河南等小震、弱震省份开展真实地震应急或应急演练工作，在一定程度上提高灾情信息处置效率。

微信小程序开发框架

本文所设计的地震灾情信息收集与处置系统的小程序部分，采用MINA开发框架，该框架通过封装微信客户端提供的文件系统、网络通信、任务管理、数据安全等基础功能，对上层提供一整套JavaScript API，有效使用了微信客户端提供的各种基础功能，快速构建应用。框架分为视图层和逻辑层，视图层和逻辑层通过系统层JS Bridage进行业务处理（图1）；并通过数据绑定和事件响应来实现交互（郑锋等，2021）。

图1 微信小程序MINA框架示意图

由于小程序渲染和逻辑分离的运行机制与传统的网页存在差异，所以无法使用传统的网页的开发调试工具，为此采用微信小程序自身开发工具IDE进行开发调试，从而实现小程序的代码开发、 编译运行、 界面和逻辑调试、 真机预览和提交发布版本等功能。

地震灾情信息收集与处置系统功能设计

（一）系统功能整体结构

地震灾情信息收集与处置系统主要依托微信小程序运行。系统功能主要分为首页、灾情速报、我的3个模块。系统功能结构如图 2 所示。

图2 系统功能模块设计结构图

（二）系统的功能设计

第一时间获取灾情，是震后应急工作的重中之重，因此灾情速报模块是本平台设计的核心模块。根据震后需要及时收集灾情速报员所在位置灾情信息的工作需求，设计了急速上报子模块，用于实现基于地理位置实时上报灾情或代灾情速报员上报灾情；为了快速圈定震中影响范围内灾情速报员信息，本系统设计了预估评判子模块，能够在震后及时获得震中地震影响范围，判定灾情速报员与震中的距离，为地震灾情调查人员合理分配拨打电话任务提供了重要依据；随着灾情信息的不断收集，需要将收集到的灾情信息以行政区为单元进行汇总统计，并产出震后有感范围图和灾情报告，为地震应急指挥人员提供重要的辅助决策支持，以此需求为依据，设计了汇总统计子模块。

同时，本系统设计了以腾讯地图为工作台，实时展现灾情速报人员位置信息、地震事件和断裂带等数据的首页功能模块。另一方面，为了保障用户登录安全和满足在震后第一时间快速添加地震事件的工作需求设计了我的功能模块，能够实现添加地震、用户登录、权限管理、日志记录功能，用于提高系统的安全性和完整性。

1.首页模块

首页设置了6个功能按键的入口，分别为地图首页、地图切换、手机定位、灾情速报人员分布、断裂带分布和地震事件分布。该模块采用微信小程序地图组件，实现了加载腾讯地图平台的电子地图和卫星影像、地图缩放、平移等地图的基本操作；设计了地图图层控制功能，系统将分图层显示地震事件、人员分布、断裂带分布和街景图等数据，可在界面直接点击想要浏览的图层；调用微信小程序实时定位API，实现地图用户定位与地图跳转功能。用户只需要在首次登录时，授权获取开放数据并存储，以后每次打开小程序都可以调出用户数据。

2.灾情速报模块

灾情速报模块是本系统的核心模块。采用原生的列表组件显示近期地震灾情基本信息，如地震级别、发生时间、发生地点、震源深度等，针对列表中的单条记录可对灾情信息进行急速上报、预估评判、统计分析等功能操作。

该模块的急速上报子功能引用小程序表单组件，自动拾取设备位置或地图选取位置，自动解析地址填入表单作为上报地址。点击灾情速报页面急速上报按钮，可进入急速上报界面，系统会自动将灾情基本信息代入，同时上报人员可填写上报类型、有感程度、受灾人口等灾情信息。

该模块预估评判子功能采用地图组件显示地震位置、附近断裂带、预估有感范围、涉及灾情上报人员等信息。点击灾情速报首页的单条灾情记录预估评判按钮，可进入预估评判页面，系统将分区显示震中影响范围内灾情速报员所在区域以及灾情的详细信息；点击地图区域中的对应人员图标，可实时显示人员基本信息，同时可对人员实现通知管理和代为上报功能，即能够调用拨号盘一键拨打联系电话通知上报，或代填上报信息表单。

该模块的汇总统计子功能采用地图组件显示地震灾情影响范围，依据上报信息分别以不同的颜色绘制显示极灾、受灾和有感范围，以列表按乡镇汇总各类受灾人员人数信息，采用docx报告模板进行数据填充与下载分享。点击灾情速报首页单条灾情记录汇总统计功能按钮，进入到灾情统计汇总页面，可对地震灾情损失情况进行统计分析，同时包含导出首报续报功能；点击首报，即可导出灾情首报内容；点击续报，即可导出灾情续报内容。

3.我的模块

我的模块包括微信关联登录验证、个人信息查看、新增灾情等功能。在用户首次打开小程序时，需要以手机号和验证码方式验证用户为灾情速报员，同时关联并存储用户微信的唯一识别码，支持后续打开小程序免认证快速登录。

点击小程序菜单栏我的菜单按钮，可进入到我的信息页面，页面包含我的信息、登录记录、上报历史、新增灾情等功能模块；点击上报历史按钮，进入到当前用户上报灾情历史列表页面；点击单条记录的详情按钮，即可查看上报灾情的详细信息；点击新增灾情按钮，进入新增灾情页面，可添加新的地震信息开展灾情收集或地震演练。

其中，新增灾情功能以表单方式录入地震信息，并可实现地图选点作为地震位置；可对标准模板的短信文本进行解析，快速添加地震记录。

地震灾情信息收集与处置系统实现

（一）系统结构设计

地震信息收集与处置系统结构如图3所示，采用前后端分离的架构，前端负责数据的展现与用户交互，后端负责业务逻辑的实现，前后端通过应用程序接口进行交互。借助微信开发者工具，将Nginx作为Web服务器，PostgreSQL作为数据库软件，部署到阿里云服务器上。

图3 系统结构设计图

前端选择微信小程序平台是因为微信小程序能很好地解决传统App的弊端，包括应用下载安装复杂、账号注册烦琐、分享传播不便等，而且还可以跨平台使用，对于用户有着轻量、便捷、流畅的体验，对于开发者来说具有灵活、可靠和高效等优势（董傲通等，2019；栗琳等，2021）。WXML语言类似于传统Web前端开发语言HTML，可用来搭建小程序界面组件结构；WXSS语言类似于CSS语言，可以用来定义界面组件的样式；小程序的业务功能通过JavaScript语言来编写。

后 端 采 用MCV（Model-Cotroller-View）模 式，Model代表数据模型，可以用来定义业务数据的业务逻辑，View代表界面组件，Controller负责具体业务的控制。前端和后端通过HTTP协议进行JSON格式的数据传输，前端和后端可以灵活地选用各自的技术栈，达到前后端解耦的目的。该模式利用开发人员的分工合作，可实现前后端同时进行开发，前端大量代码可以组件化，后端提供的接口一次开发，多种前端平台共用，大幅提升了开发效率。

（二）系统应用

由于河南近期没有发生过地震，本研究选择模拟演练的形式来检验小程序的功能。本文假设2022年3月9日23时8分，在河南省郑州市中牟县（北纬34.78°，东经113.95°）发生5.2级地震，震源深度10km。

首先在“我的”模块中，选择新增灾情功能，输入地震三要素，经纬度和地址信息也可以通过腾讯地图手动选取，点确认灾情，开始地震演练；此后在首页模块就可以查看本次地震的位置信息，并且在灾情速报模块上就有了本次地震事件的列表（图4）。

图4 地震事件确定（演练）

选择该地震事件后，点预估评判功能，就会自动显示本次地震的地震影响范围，并按照四象限把震区范围内的地震灾情速报员信息显示出来（图5），然后点击该速报员的名字，可以自动拨打电话询问灾情并代为上报灾情信息，也可以由灾情速报员自行填报灾情信息。

图5 灾情预估评判和灾情上报

最后可以通过汇总统计模块，分时段显示本次地震的灾情情况，并导出相应的报告（图6）。

图6 灾情统计及简报生成

结语

本研究以微信小程序为载体，结合地震灾情信息收集的业务需求，开发了灾情收集与处置系统，可实现震后快速获取灾情信息，自动化评估影响范围、选取范围内速报人员，并进行任务分配，实时绘制地震有感范围图，统计受灾情况，自动生成震后有感范围图和灾情报告。

经过测试运行，该系统能够有效提升震后地震灾情收集效率，可用于满足河南及邻区小震、弱震较多情况下的地震应急工作需求，能够在省、市、县地震应急或开展地震演练时提高灾情处置效率，对于其他应急系统建设也具有一定的技术参考价值。