地震台网智慧服务平台的开发与应用＊

夏仕安 周冬瑞 韩成成

（安徽省地震局，安徽合肥 230031）

引言

省级地震台网作为地震发生后的第一处理现场，需要在尽可能短的时间内产出丰富的数据服务产品，包括震源参数、地震初报与终报短信、省委省政府震情信息等，并尽可能快速产出相关地震科学产品[1]。但因信息来源渠道多，信息上报与反馈对象多，工作量大、要求高，目前我国区域台网地震信息服务产品在种类、时效性和技术手段等方面与服务需求仍存在较大差距，主要体现在地震监测产品数据处理自动化、可视化呈现能力不够；震后地震科学产品产出能力不足；新媒体应用不够、公共服务产品不够丰富等[2]。特别是当前台网的地震数据处理仍严重依赖手工操作，地震数据产品产出存在人工干预环节多、容易出错、操作效率低、缺乏灵活性等问题[3]。

《国家地震科技创新工程》明确指出：构建防震减灾信息 “云+端” 智慧服务体系。区域台网服务任务需求，服务科技需求，提升公众服务，以 “又快又准” 监测地震活动为主要目标，产出即时的地震速报信息和震后地震应急产品，向政府和社会公众提供个性化、精准化的地震信息服务，满足地震应急救援决策的要求[1]。因此，需要以问题为导向，聚焦社会和公众需求，针对移动互联网和新媒体技术传播特点，研发并提供各类地震信息服务新产品，开展地震监测产品数据处理自动化、可视化呈现，全面提升地震科技创新能力和服务水平，实现智慧服务更透彻的感知，更全面的互联，更深入的智能化。因此，在地震发生后，聚合地震信息，实现地震预警信息、地震自动定位信息、地震正式报信息、人工精定位信息的按需定制、智能管理，满足地震发生后，大众媒体的信息传播要求，满足地震应急救援决策的要求，实现地震信息自动化、智能化的产出与发布，就显得尤为必要。

1 地震台网智慧服务平台功能

“地震台网智慧服务平台” 采用C#编程语言，汇集AU 信息、CC/CD 信息、区域地震预警信息和人工精定位信息，设计开发针对政府、公众、行业和企业等不同需求的地震信息服务智能化解决方案，可发送短信、推送到网站、生成震情传真信息并产出地震科学产品，实现不同用户群体的地震信息的个性化和精准化服务，以及多种场景下的应用交互服务，达到地震信息 “智慧服务” 的目标（图1）。其核心是信息聚合与大数据分析，利用新技术深入挖掘数据资源、对数据进行深度处理，实现以地震业务为驱动、以地震大数据资源为基础的实时化、智能化、科学化数据分析，产出丰富的信息与地震科学产品，为各级政府和领导的高效管理、科学决策提供数据支持，为社会公众提供秒级的地震信息服务。

图1 地震台网智慧信息服务平台数据流程图Fig.1 Data flow chart of intelligent information service platform of seismic network

1.1 地震信息的聚合与智能分发

“地震台网智慧服务平台” 的地震信息聚合与智能分发引擎通过NetSeis/IP 流服务协议订阅中国地震台网中心 “全国地震信息共享平台” 地震正式速报系统、自动速报系统产出的地震自动速报信息（AU）、地震终报信息（CC/CD）；通过MQTT 协议订阅地震预警系统产出的地震预警信息（EEW）、安徽台网自主研发的地震自动速报信息，并可动态调整订阅主题，支持其他满足MQTT 协议软件的信息接入；对于震级较小的地震，通过人工分析产出RES 定位结果，平台解析RES 结果文件，获取地震精定位信息、入库并提交给智慧决策系统。智慧决策系统按照客户定制模板自动生成推送内容，并根据用户设置的策略智慧选择推送对象，进行智能分发。考虑到信息的误发送，平台设置了误发信息更正功能，并可根据用户需要设置地震信息发送的人工确认。

“地震信息聚合与智能分发引擎” 聚合地震信息后，会在右侧电子地图上显示震中附近地理信息。电子地图采用文件映射方式，实现海量地图数据的访问；采用双缓冲技术和屏幕坐标过滤技术，提高地图的绘制速度（图2）。

图2 地震信息的聚合与智能分发Fig.2 Aggregation and intelligent distribution of seismic information

1.2 智慧决策系统

地震信息具有来源多样化、时间地点不确定性等特点，不同震级、不同地点发生的地震，其对应的发布对象与发布方式也不一样，这些多样化、多边形的数据需要一个统一的调度中枢进行分析处理，这个调度中枢就是智慧决策系统（图3）。智慧决策系统允许用户针对不同数据来源、不同震级、不同地点的地震信息创建不同的分发逻辑，对聚合而来的地震信息进行分析判断并指导分发。

图3 智慧决策系统Fig.3 Intelligent decision system

可以通过地震信息的发震时刻、震中位置、经纬度、震级，通讯录人员的地理位置、身份、所在群组等定制信息发送对象，根据自定义模板定制信息内容，实现地震信息的智能化、精准化发送；设定预处理逻辑实现地震科学产品的产出内容；通过推送逻辑实现网站、微信、外部程序的地震信息和地震科学产品推送。

1.3 地震科学产品产出

省级台网智慧服务平台具有实时的数据挖掘和空间分析功能，同时还拥有基于海量大数据的网络检索功能，从而在地震后很短的时间内，产出多种地震科学产品（图4）。通过抓取百度百科关于行政区划的内容并做适当删减后，产出震中简介；调用百度地图调整比例尺产出震中位置图、震区多种分辨率地形图、震区医院分布图、震区学校分布图、人口热力图、震区附近城市等（图5）；结合历史地震事件库产出震区附近历史地震及地震类型等。实现产出内容精准化、信息采集高效化，使用户能第一时间了解到震源地的相关资讯，为地震应急救援和应急决策黄金救援赢得时间[4]。

图4 地震H-t、M-t 及3D 深度分布图Fig.4 H-t，M-t and 3D depth distribution map of earthquake

图5 人口热力图及震区附近学校Fig.5 Population heat map and schools near the seismic area

1.4 智能语音合成

智能语音合成，可以将文字信息转化为流畅动听的声音进行播报，相当于给应用装上了嘴巴。考虑到拓展 “地震台网智慧服务平台” 的应用场景，提升智慧服务效果，本平台根据用户自定义模板，调用智能语音接口实现语音合成服务。用户可以根据需要，动态调整相关参数，使得合成音真实饱满、抑扬顿挫、富有表现力，从而实现听感自然、深度定制地震信息语音播报。省级地震台网可以在预警数据处理中心、大楼内部进行局部或全局的语音播报，有针对性地向特定对象实时播报最新的震情信息。

2 系统应用及运行情况

“地震台网智慧服务平台” 软件于2018 年12 月23 日在安徽台网进行全网信息发布测试并进入试运行阶段。试运行期间软件运行稳定，于2019 年3 月1 日结束试运行，进入正式运行阶段。“地震台网智慧服务平台” 的启用，将地震信息的分发时间控制在秒级范围内，在提高工作效率的同时，减少了人工处理出错的概率，并能提供精准化和个性化的信息发送与播报，以及地震科学产品的产出。截止到2022年6 月30 日，“地震台网智慧服务平台” 聚合各类地震信息共6687 条，向全局系统发布地震短信434 次，共计地震短信347200 余条，在局门户网站首页更新各类有影响震情信息64 条，向省委、省政府报送各类信息20 余次。地震发生后，省级地震台网作为地震发生后的第一处理现场，快速产出的人口热力图、震区附近历史地震及地震类型等为政府和各级部门的地震应急提供了详实的第一手资料。

本项目研发的 “地震台网智慧服务平台” 软件系统，实现地震初报信息、地震终报信息的自动接收、自动筛选、自动发布，实现地震信息的按时、按需、分区域发布，地震信息的特色化定制服务，为各级领导的应急决策、各部门的应急响应提供了坚实的保障；实现了省委、省政府、应急管理厅震情传真的自动生成，震中位置EQIM 地图的显示、震后M-t图、人口热力图、震中区域附近历史地震信息等各类应急图件的快速产出，为各级政府的后继处置工作提供了有效支撑。

3 结束语

“地震台网智慧服务平台” 在安徽台网投入使用后，取代了以往发送震情信息效率低、易出错的手工编辑发送模式，平台汇集多个地震信息来源，根据策略自动判定、自动发布信息，大大缩短了地震信息的发送时间，提高了工作效率。地震发生后，“地震台网智慧服务平台” 产出即时的地震速报信息和震后地震应急产品，向政府和社会公众提供个性化、精准化的地震信息服务，满足地震应急救援决策的要求。下一步，项目组将继续聚焦软件需求，针对移动互联网和新媒体技术传播特点，不断丰富地震台网智慧服务平台的功能，完善地震信息服务产品，开展地震监测产品数据处理自动化、可视化呈现，全面提升地震科技创新能力和服务水平[4]。目前该系统在安徽台网已稳定运行2 年多，后续将和兄弟省局加强交流并对软件进行推广应用，软件提供API 接口，兄弟省局也可以通过API 接口获取汇集的地震信息并进行地震信息的发布。