海南是我国唯一地震、海啸和火山喷发等潜在灾害并存的省份。由于其特殊的地理位置,灾后快速救援工作也主要依靠海南本省的力量。海南省各市县地震部门已建成的地震灾害应急基础数据库,可为地震灾害评估和决策提供数据服务。当前海南地震应急部门的重要工作是数据资源共享与应用,同时不断提升系统报告产出质量,以保证应急联动服务的高效。
我国各省地震部门应急数据获取与更新的机制没有统一模式,而地震部门数据融入各省应急数据的共享模式可作为解决数据获取问题的重要技术手段。2019年,海南省健全了省级防灾减灾数据共享平台的服务功能,各职能部门的应急数据均融入大数据平台。地震部门借助该平台的优势,可逐步做好应急数据共享汇集服务工作,实现数据对接与共享,满足数据更新的需求。海南地震应急基础数据为海南地震应急指挥应用系统的准确高效运行提供了数据支撑,能够使系统在第一时间快速完成地震灾害损失初评估、完善救灾方案、提出调度建议等工作,使地震应急信息快速准确传输、高效处理,并为海南省各级政府防震减灾领导小组成员提供决策建议服务,使系统在抗震救灾中最大限度地发挥作用。省级防灾减灾数据共享服务与海南全省地震应急数据应用联动服务相辅相成,有效促进了海南全省地震应急数据共享应用联动服务的实现。
本文从数据共享、数据处理、数据应用等技术层面分析了海南地震应急数据共享联动服务实现的全过程,以期用科学的方法推动海南地震应急数据共享应用联动服务的发展。
1 数据共享数据获取是地震应急数据应用联动的基础。海南地震应急数据库建成以来,地震部门按照规范要求定期进行数据更新,而数据获取需要通过正式文件向各职能单位收集数据。这种数据获取方式时间较长,效率不高,难以满足地震应急快、准响应的要求。其次,一次地震的发生往往涉及许多区域,不同区域之间及全省各级应急指挥中心之间经常需要进行数据的相互调取,其中包括更新应急基础数据库内的水利、地质灾害、房屋、学校、医院、联络员等重要信息,以便在地震发生时将其快速应用于应急救灾工作中,以突出地震时数据库的实用性和实效性。
基于以上因素,近年来,海南省地震局不断完善地震应急数据获取机制,实现了内部地震应急数据共享和外部防灾减灾数据共享的结合,充分发挥了全省地震应急数据共享的关键作用。
1.1 内部地震应急数据共享海南省地震部门按照地震应急基础数据规范储备了地震灾害背景各类基础数据,为预测和评估地震灾害损失提供灾区社会、经济、人口、房屋数据,为估计和控制次生、衍生灾害的影响提供灾区范围内可加重灾情的各类背景信息,为救灾指挥决策提供诸如县情、民族背景、应急预案等文本供调阅,为救灾指挥决策提供救灾力量、物资储备、道路交通等数据,为指挥员下达命令提供各类各级联络数据等。
海南省区域地震应急指挥中心部署了应急数据服务器,并将其用于日常实时监控全省18个市县地震应急服务器的运行状态。在实际工作中,省区域地震应急指挥中心数据库服务器与市县地震应急数据库服务器在省政务外网下互联互通,实现了全省地震应急数据的传输与共享机制,保障了全省地震应急数据支撑联动的基本功能,共享模式功能如图 1所示。
2018年以来,海南省开始建设“海南省互联网+防灾减灾综合信息平台”项目,至2019年,逐步健全了全省各职能部门的应急数据,并使之融入了大数据平台,海南地震应急数据共享服务器与“海南省互联网+防灾减灾综合信息平台”实现对接,地震部门同步做好应急数据共享汇集服务工作,主要完成了海南省地震局地震应急基础数据从原有系统数据库汇集到自身建设的前置机数据库,以及从前置机数据库同步到省数据中心机房数据库,其中包括数据表、图片、文本等信息。日常数据更新或地震应急实际工作时可通过“海南省政务信息资源目录管理系统网站”的供需对接选项目录,向各个职能部门申请防灾减灾需求数据项、数据格式等,通过审批后,可获取所需的防灾减灾综合信息数据,确保了对海南省防灾减灾数据共享的新、全、准。因此,海南省防灾减灾数据共享机制的发展对地震应急数据的获取起到了重要的内在驱动作用,已成为海南省地震应急服务联动工作中数据支撑的重要保障。海南省职能部门应急数据共享平台目录管理系统如图 2所示。
数据处理是数据获取后的第2项重要工作,是数据应用的关键,也决定了数据应用的质量。数据库应完全满足地震应急指挥工作中海南省市县地震部门的需求,以空间基础数据(即地理空间数据)、地震应急基础数据、震害与应急数据等为核心,涵盖在海南省市县地震应急工作中所涉及的所有数据种类,并对其进行统一的维护与管理,以达到为海南省市县地震应急软件系统中地震应急决策反应的分析与计算提供各类空间数据支持的目的。
从海南全省各职能部门收集的地震应急数据,与地震应急基础数据库中的数据格式大多不一致,所以,首先需要对数据进行判读和处理,然后以综合数据库的规范进行大规模的数据整合。目前,全省各地震应急部门已经形成一套数据建设管理方案。
2.1 资料分析以地震应急基础数据库规范为依据,针对原始数据进行必要的数据整合。主要包括:①以最新的行政区划为准,解决不同渠道、不同年份数据在区划单元上存在的矛盾;②以《中华人民共和国统计法》相关规定为准,解决不同渠道数据在统计中存在的矛盾;③以各行业有关技术规范的相关规定为准,解决数据在标准上存在的矛盾;④实现数据匹配,建立拓扑关系,使空间数据具备拓扑一致性,同时实现空间数据与属性数据的匹配;⑤利用多种技术手段将不同格式的数据全部集成到统一的地理信息系统中(姜立新等,2005)。
2.2 空间数据加工与处理对具有空间属性的对象,要按照设计好的符合要求的空间数据结构、格式标准进行加工与处理,采用ARCSDE和ORACLE相结合的方式进行组织和管理,地理信息数据参照通用的GIS矢量数据模型,通过点、线、面的几何表示方式进行存储和管理。
2.3 数据库的建立按照地震系统选定的数据库类型,将各类数据统一整合到以基础地理数据为平台的GIS系统中,所有数据一律按照数据库建设规范进行储存和管理,将应急基础数据库数据进行同城、异地备份。
2.4 数据分割与导入按照海南省市县地震应急数据库结构,将海南全岛应急基础数据库数据MDB文件分割制作成18个市县应急基础数据MDB文件,包括空间数据、属性数据文件。市县地震应急数据库内容完整,数据组织、格式符合规范,满足软件系统数据录入要求。将分割后数据分发给全省各市县地震应急技术平台,令其分别进行空间数据和属性数据导入(帅向华等,2009)。
3 数据应用与服务数据应用与服务是数据处理后的第3项重要工作,地震应急响应联动时应用系统产出的数据成果可为各级政府震后应急决策提供第一手资料。
海南全省地震应急指挥应用系统以应急基础数据为载体运行,在实际工作中,可起到应急联动科技支撑保障作用。
海南地震应急指挥中心部署了地震信息速报服务器,市县地震应急指挥应用系统服务器端实时监控接收中心速报服务器的地震三要素,以判断本行政区划是否属于震害区域、是否启动地震灾害评估,实现了市县地震应急快速响应的功能。应急时可迅速估计地震发生地区的灾害损失和人员伤亡情况,并提供地震灾害背景数据、社会经济人文数据、历史地震灾害案例等。在实际地震应急工作中,系统产出震区基本信息、震情和灾情信息获取、快速评估、辅助决策、专题地图等产品,并将其实时传送给海南省地震应急指挥中心,为抗震救灾领导小组成员进行决策部署提供基础资料,省地震应急指挥中心在第一时间做好应急会商、指挥及协同反馈工作。省级与市(县)级地震应急指挥应用系统数据协同联动服务如图 3所示(帅向华等,2011)。
2019年8月20日19时17分,在海南三亚市天涯区育才镇(18.51°N,109.41°E)发生MS 4.2地震,震源深度12 km,震中距三亚市区约35 km,三亚市震感明显,但未发现人员伤亡。地震发生后,海南省地震局党组高度重视,迅速、有序、高效地组织开展地震应急工作。三亚市应急管理局立即开展应急处置,在市委、市政府的领导下及省地震局的指导下,高效有序地开展震情处置工作,维护了社会稳定。
海南省地震应急指挥中心视频联通中国地震局和三亚市地震局,省地震局及时了解三亚当地灾情、社会反映等情况,迅速部署应对措施,汇总信息向国家地震局汇报,并要求三亚市地震部门密切关注震情、灾情和舆情发展,采取积极有效的措施确保当地社会秩序平稳。
在数据应用与产出方面,海南省地震局应急保障中心启动地震评估决策系统,输入三亚MS 4.2地震三要素,在规定时间内产出灾情报告、震区基本文档、辅助决策报告等材料,调取地震影响场数据,共制作出14幅专题图件,将大型专题图件张挂在指挥大厅中,为领导决策部署提供参考。同时,三亚市应急管理局技术人员启动了市(县)版地震应急指挥评估系统,输入正式速报后的地震参数,系统在规定时间内产出了初评估数据、决策信息、专题地图等第一手资料;并及时向海南省地震应急指挥大厅的领导与专家汇报震情灾情,做好指挥及协同反馈工作,将所有数据结果通过FTP服务器上报海南省地震应急指挥中心,为抗震救灾领导小组指挥长和成员单位进行决策及提出救灾方案提供了依据。
此次有感地震的应急处置,检验了海南省地震局与国家地震局、三亚市地震局之间的远程响应、灾情互动、数据互传、决策部署等一系列工作的实效,显示了数据共享与应用服务在实际地震应急联动服务工作中的重要性。
5 结束语海南省地震应急部门近年不断加强应急数据共享和数据应用工作,不断完善海南地震应急数据共享应用协同服务与联动功能。在全省防灾减灾大数据平台的推动下,今后海南省地震应急数据管理应用将成为整个防灾减灾数据的重要组成部分,海南省各级地震部门应充分承担起地震应急基础数据的管理工作,打破体制机制障碍,进一步与政府部门、事业单位进行数据交流,推动数据开放共享联动,加强数据处理与应用,培育交叉融合的大数据应用新业态,不断提升应急数据管理服务水平,为全省提供可靠科学的地震应急科技数据产品服务保障。
姜立新, 李志强, 聂高众, 等. 2005. 中国地震应急指挥技术系统技术规程[M]. 北京: 地震出版社, 17-18.
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帅向华, 杨天青, 马朝晖. 2009. 国家地震应急指挥技术系统[M]. 北京: 地震出版社, 246-251.
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帅向华, 姜立新, 范灵春, 等. 2011. 地震应急指挥软件教程[M]. 北京: 地震出版社, 135-183.
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