张文静,惠 杨,侯作亮,杨晓东,毛佳宁
(辽宁省地震局,辽宁 沈阳 110034)
随着防震减灾救灾组织体系日趋健全,工作机制逐步完善,工作基础不断夯实,统筹协调能力明显提升,全社会合力推动新时代防震减灾高质量发展的局面初步形成。为了实现“十四五”规划和2035 年远景目标,应急管理部计划,第一阶段到2025 年,基本建立统筹高效、职责明确、防治结合、社会参与、与经济社会高质量发展相协调的自然灾害防治体系;第二阶段到2035 年,基本实现自然灾害防治体系和防治能力现代化,有力有序有效的应对重特大灾害[1]。
破坏性地震发生后,按照《地震现场工作》(GB/T 18208.1-2006)规定,需要组织地震现场工作队第一时间赶赴震区开展地震科学考察、震情趋势判定、灾害损失评估、地震现场应急和科普宣传等工作。2021 年3 月西藏那曲市比如县发生6.1级地震,震后西藏自治区地震局立即派出现场工作队赶赴震区调查了解震情和灾情信息。2021 年5 月云南大理州漾濞县、青海果洛州玛多县先后发生6.4 级和7.4 级地震,震后中国地震局党组领导带领现场工作组,分赴云南漾濞、青海玛多组织开展现场应急工作。2021年9月四川泸州市泸县发生6.0级地震,四川省地震局立即派出第一批工作组紧急赶赴震区,并联合重庆局、地球所、工力所等单位联合驰援四川。2022 年6 月四川省雅安市芦山县发生6.1级地震,震后四川省地震局第一时间组织地震系统现场工作队,以震中芦山县太平镇为中心开展地震烈度调查。
地震现场工作是在地震发生后,按照地震响应级别和工作要求对震后地区开展的工作任务。在地震应急处置期间,现场工作人员需要及时、快速、科学、有序地完成各项工作任务,为政府的抗震救灾行动、震区的恢复重建、地震科学研究提供重要的基础资料。
地震现场指挥部的主要职责是根据震情趋势判定意见提出现场救援方案,组织地震现场应急工作队开展地震监测、灾情收集、现场通讯、灾害评估等工作,及时向发生地震的省市抗震救灾指挥部反馈地震现场情况。
辽宁省地震应急现场工作队主要由三个工作小组组成:一是值守信息与通讯保障组,负责现场指挥部通信及网络系统的搭建和维护,现场灾害信息收集、汇总、分析处理与发布,负责省抗震救灾现场指挥部指挥平台的搭建,提出现场应急处置辅助决策建议等;二是震情监测组,负责地震现场的震情监测管理,现场监测工作方案制定和实施,现场台网架设和维护,派员参加省抗震救灾现场指挥部地震监测和次生灾害防范与处置工作;三是灾害评估调查组,负责地震灾害现场灾情获取和整理,现场灾情调查,地震灾害基础数据收集和计算,地震灾害损失评估报告编写,绘制地震烈度图,做好地震烈度评定工作和省抗震救灾现场指挥部地震灾害调查及灾害损失评估等工作。
2013 年1 月23 日辽宁省辽阳灯塔市与沈阳市苏家屯区交界发生M5.1 地震。震后辽宁省地震现场应急工作队第一时间到达辽阳市灯塔县柳条寨镇附近,通过各种监测仪器和通讯设备,在震区开展震情监视、地震灾情调查及灾害损失评估等工作[2]。现场工作队人员将地震现场的声音和图像信号实时回传后方指挥部,跟踪最新灾情信息,共完成29 个抽样点的震害调查。此次地震房屋震害较重地区为柳条寨村、朱官台村等,主要房屋类型为砖混结构房屋和砖木结构房屋,少量土木结构房屋已无人居住,砖混结构房屋约占房屋总数的45%,部分抗震设防,大多数房屋有下圈梁无上圈梁,屋顶为平顶,多为预制板和现浇屋顶。砖木结构的房屋约占房屋总数的53%,木屋顶,墙体为红砖和青砖砌筑,硬山搁檩,坡面屋顶,抗震性能较差。土木结构的房屋约占房屋总数的2%,建造年代较为久远,几乎无人居住,主要是用来存放农具或杂物,抗震性能极差。此次震中地区砖木和土木结构震害较重,其震害现象主要有屋面溜瓦,外纵墙与横墙交接处出现裂缝以及部分老旧砖木房屋烟囱掉落等现象[3],地震现场照片如图1所示。
图1 辽阳灯塔M5.1地震现场照片Fig.1 The site of M5.1 earthquake in Dengta Liaoyang
根据国家应急平台体系建设指导意见,结合地震应急管理行业实际应用需求,依托移动卫星网络和地面基础网络组成应急通信网,构建机动性强、灵活度高的应急通信指挥系统,能够实现与省应急平台、事件现场之间的通信保障、指挥协调、统筹调度和区域联动。在出现重大事故时,不受灾区网络被破坏的影响,对现场声像情况进行实时采集与传输,保障指挥长对事发现场的监控指挥,有效地延展政府部门的通信、监控、信息获取等能力,确保指挥长能够获取第一手现场信息[4-6]。
辽宁省地震应急现场指挥系统主要由通信传输子系统、信息采集子系统、视频会商子系统、综合保障子系统、单兵指挥通信子系统5个子系统组成。
通信传输子系统能够与中国地震局指挥中心和应急管理部指挥中心VSAT 宽带专网进行互联互通,与辽宁省应急厅指挥中心、辽宁省地震局应急指挥中心、地震现场音视频通信传输。如果运营商紧急搭建现场5G基站,通信指挥平台将在运营商的支持下运用5G通信,如果不具备5G 通信条件,则进行4G 通信。若地面网络全部中断,则选择接入卫星网络,实现应急通信指挥平台与指挥中心之间的通信互联。
信息采集子系统能够完成应急现场视频、语音的采集传输与接入,本系统主要针对视频采集,同时实现图像与声音的同传。
视频会商子系统可实现与应急管理部、辽宁省地震局、地级市地震应急主管部门和各地震监测中心站音视频会议系统互联互通,满足指挥中心对现场视频图像信息的获取,保证应急通信指挥平台在无电情况下的正常工作。
综合保障子系统是对地震应急物资进行入库、盘点,对所有应急装备物资历史出入情况进行日常管理,并根据灾害发生时物资需求进行物资调拨、分发等,保障应急处置的物资供应。
单兵指挥通信子系统能够保障地震现场单兵快速开展工作,及时获取现场灾情信息,将视频采集系统和所有通信模块融合于一体化密封集成箱中,具备抗震、便携、可持续供电、可移动工作等特性。
破坏性地震发生后,地震应急工作队需要快速开展现场灾害调查,了解地震影响范围、灾情分布以及受灾情况等,地震现场灾情采集App 能够实现基于地理位置的灾情报送,用于现场工作队的灾情收集和信息上报。地震现场灾情分析系统主要用于展示灾情信息和现场工作队状态,协同专家绘制地震烈度图,为辽宁地区灾情快速评估及救灾决策提供支持。
地震现场灾情采集和分析系统主要由灾情采集App和应急信息分析系统两部分组成。
灾情采集App 主要有灾情调查和任务信息两大模块,灾情调查模块对现场房屋数量、生命线工程、地质灾害以及次生灾害进行调查,主要内容有人员伤亡、灾情和社情信息数据、现场调查视频和照片等,根据收集反馈的信息生成现场调查报告。任务信息模块主要是接收指挥部调度指令、现场工作队上报灾情信息和数据库管理等任务。
应急信息分析系统主要由现场信息展示模块、现场信息存储与分析模块、现场指挥部命令模块及人员与任务管理器模块组成。现场信息展示模块能够在Web 页面实时展示位置信息、人员动态、灾情信息和烈度调查结果。现场信息存储与分析模块能够将现场上报信息规范化整理入库,将分析结果及时传回指挥中心,协同专家绘制地震烈度圈。现场指挥部命令模块能够发布指挥部调度指令,现场工作队人员能够将确认的反馈信息及时进行上报,人员与任务管理器模块能够实现现场工作、每日分组分工、调查路线、文档报告以及物资管理等任务。
选取辽阳地区为作为地震应急演练的震中地点,模拟辽阳某地发生破坏性地震后,迅速启动地震应急预案[7-8],派出辽宁省地震应急现场工作队奔赴演练地点,完成通讯保障、灾害调查和流动监测的任务。
辽宁省地震应急现场工作队到达震中位置后,迅速启动地震应急通讯指挥车视频系统、供电系统、照明系统、多网融合信道等作为地震现场指挥部。启动地震现场通信系统和通讯设备,利用卫星系统、视频语音系统、4G 信道、单兵图像传输等多种通信手段实现前后方指挥部之间的通信畅通。现场工作人员迅速收集灾情信息,通过拍摄照片、视频资料和无人机影像等方式及时向后方指挥部反馈现场信息,演练内容如图2-5所示。
图2 现场视频联调Fig.2 Video coordination on site
图3 海事卫星电话Fig.3 Inmarsat telephone
图4 单兵移动视频通讯Fig.4 Individual soldier mobile video communication
图5 无人机回传现场图像Fig.5 UAV Returns Field Images
地震现场灾害损失评估小组承担灾害调查和损失评估工作,主要工作内容包括人员伤亡、各类结构类型和设施破坏、灾害区域等级、烈度分布、经济损失等震后现场灾害损失情况,并按照预定时间及时向指挥部汇交当日信息。震情监测组在震中附近架设基岩台、土层台各一套,开展流动监测工作,将波形信号实时传输至辽宁省地震应急指挥中心。
本次演练选取辽阳地区作为地震应急演练的震中地点,在模拟辽阳某地发生破坏性地震后,迅速启动地震应急预案[7-8],派出辽宁省地震应急现场工作队奔赴演练地点。为了真实的模拟地震情景,演练地点设置为辽阳灯塔地区,震源深度10 千米,在柳条寨村设置灾害破坏点以及现场指挥部,进行通讯保障、宏观烈度调查、震情监测等工作任务,并引入地震辅助决策系统、地震流动监测台、无人机航拍等技术手段。本次演练以任务为牵引、以战斗力为标准,按照“能真的全真、不能真的逼真”的原则,以现实模拟的方式提升地震突发灾害来临的应急救援能力,最大限度减少灾害造成的人员伤亡和财产损失。
本文介绍了辽宁省地震应急现场工作技术系统以及运维情况,根据地震应急现场工作现状提出几点建议:
(1)地震现场工作队主要在地震现场工作,需要考验地震应急指挥部与现场各小组的配合能力,在户外应急时需要考虑天气、场地、交通能力等自然因素,还要提前对应急装备、应急软件等进行定期检验。
(2)提高现场应急设备的通信能力,利用现有设备快速搭建通信网络,现场通讯技术需要保证前后方各级指挥中心的音视频传输和图文信息交换能力,及时对老旧设备进行替换与更新,例如震后现场4G/5G 通信设备中断,需要选择卫星网络实现通信互联,需要保证通讯设备能够在未来的地震应急处置当中不同层次的业务需求。
(3)现场工作人员需要熟练掌握各种专业设备,如海事电话、无人机和黑箱子等,现场各种软件,如视频会议系统、地震灾害快速评估系统和地震灾害现场评估系统等,还有对讲机、帐篷、笔记本电脑等生活设备。不断通过地震应急实战演练使工作人员熟练掌握这些设备和软件的使用,以便在真实地震中能够快速进入工作状态。