0 引言

地震应急指挥软件系统经历了“九五”起步阶段、“十五”成长阶段，特别是5·12汶川8.0级特大地震后应急救援工作的经验与教训，全国地震系统建立健全统一指挥、反应迅速、运转高效、保障有力的地震应急救援体系和技术平台，全面提升了地震应急综合能力。

海南是我国唯一地震、海啸和火山喷发潜在灾害并存的省份，由于其特殊的地理位置，灾后快速救援主要依靠本省力量，震中区地震部门应迅速了解当地受灾情况和震情发展，做好当地领导指挥抗震救灾的参谋。从信息沟通角度看，震中区地震部门是当地政府与上级地震部门之间的桥梁。因此，海南省地震局建成全省18个市（县）地震部门的地震应急评估系统，从系统架构、设计上满足全省地震部门地震应急联动工作需要，为海南各市县应对地震突发事件创建一个良好的高科技应急处置平台。

海南省市县地震应急评估系统运行以来，海南省地震应急指挥中心与全省18个市（县）地震应急部门实现互联互通，完成便捷的数据传输和灾情上报，为地震应急、抗震救灾、恢复重建工作提供基础辅助决策信息，不断提升市县地震部门应对破坏性地震的紧急处置能力。系统成果产出是当好政府、社会应对地震突发事件的参谋助手，最大限度地为保护人民生命、减少地震灾害造成的损失提供帮助，为海南省各市县经济发展和社会稳定增添保障，具有较高的经济社会效益。

1 系统设计

“十五”地震应急系统软件包含大中城市应急决策反应系统和省级区域地震应急软件系统，其中：①省级区域地震应急软件系统设计较为繁琐，共有9个子系统以服务总线作为系统集成框架、以消息中间件为基础，构架系统数据总线，实现消息路由、协同工作。采用B/C/S相结合的体系结构，综合利用二者优点进行系统开发、设计，模型计算、数据处理等数据量大、计算速度要求高的模块采用C/S模式，浏览查询等分布性强的模块采用B/S模式；②大中城市应急决策反应系统采用B/S与C/S相结合的框架结构，集GIS与.NET最新技术于一体，核心的地市级抗震救灾指挥技术系统，网点分布全国，是一个能协同整个系统工作的地震应急指挥技术系统（范开红等，2009）。

不同于“十五”区域地震应急软件系统设计，海南省地震应急指挥中心根据本省市县地震应急特点，系统设计侧重基层技术人员易操作、易维护、易联动等特点，以C/S为架构，数据共享接口，实现数据更新与共享，为海南各市县地震部门应对地震突发事件创建良好的高科技应急处置平台，同时培养一批具备一定业务素质、能熟练运用市县应急指挥技术系统的基层技术队伍。

1.1 系统架构

海南省市县地震应急软件系统采用面向构件的架构，构件与构件之间采用松耦合方式实现，三层结构可实现客户端免维护。在传统的两层结构中，客户端必须直接与数据库系统进行连接，每台客户端均需安装并正确配置与数据库相连接的数据库客户端程序。三层结构系统因数据库访问功能由中间层服务器完成，客户端无需安装和配置数据库连接。三层结构的客户端程序可通过企业网站直接下载，减少系统维护工作量，提高系统安全性。

海南省市县地震应急指挥与辅助决策系统设计包含数据层、内核组件层和业务表现层，共3层结构。通过组件服务方式，为市县地震应急技术系统提供一体化应用集成，从而实现数据、流程、服务等的共享，达到整合应用的目的（帅向华等，2011）。架构设计见图 1。

1.2 地震灾情评估子系统

地震灾情评估是接收地震参数后，在规定时间内，根据地震快速评估模型和基础数据库进行地震灾害预评估，在GIS平台上给出图文并茂的灾情初步评估结果信息，主要包括地震影响场范围、人员伤亡震害分析、经济损失震害分析及对此次地震影响范围内国土面积、人口、建筑面积、GDP等分布情况的统计等，预评估结果和直接生成初步评估幻灯片或Word文档为用户下载，供领导决策参考。在预评估结果产出后，专家需要根据现场反馈信息重新计算，再次修正地震影响场，称为动态评估。

地震灾情评估子系统功能实现，需要对地震应急响应部分业务构件详细设计，包含经济损失评估构件、人口伤亡评估构件、重灾区分布构件。每个构件有相对应业务流程，按流程及相应分析模型输入算法，经一系列计算处理，将结果按对应接口输出。地震灾情评估流程见图 2。

1.3 地震应急辅助决策子系统

地震发生后，指挥人员需要在了解到一系列灾区信息及相关信息基础上，制订各种救灾行动方案，并做出指挥决策。辅助决策分析用例模型的业务流程如下：利用地震应急辅助决策模型，结合震情、灾情，生成指挥方案与建议，产生决策信息展示，包括基本信息数据、应急状况分析与建议系统、地震应急预案及应急响应、指挥联络信息、重要目标提醒及紧急保护、道路通行信息、救灾力量信息、医疗救护信息（医疗救护、卫生防疫和伤员转移）、救援与应急人员需求等。因此，地震应急辅助决策用例可以归纳为地震应急预案、地震应急指挥标绘、抢险救灾、背景信息和救援保障5个关键用例模型。实现地震应急辅助决策子系统功能，需要对辅助决策支持构件详细设计，包含破坏等级判别构件、救援力量分析构件、救援物资分析构件、应急状况分析构件、重要目标保全及紧迫性判断处理逻辑、地震灾害级别判别构件。每个构件有相对应的业务流程，按流程及相应分析模型，输入算法，经一系列计算处理，将结果按对应接口输出（帅向华等，2009）。辅助决策子系统设计流程见图 3。

1.4 地震业务基础数据管理

海南省市县地震应急软件系统地震应急基础数据包括空间数据、非空间数据库和多媒体数据等类型，提供基于Excel格式或CSV格式的数据导入和更新。该系统数据库模式结构设计主要依据《区域级抗震救灾指挥部地震应急基础数据库格式规范（修订稿）》，允许扩展或调整数据库模式结构，以扩充业务功能，提高数据访问性能，但需兼容中国地震局或海南省地震局的数据格式或具有支持数据双向迁移的脚本，还需结合市县地震业务需求分析特点，增加城市数据，并提供基于Web页面的人机交互的数据录入、修改、删除、定位查询及导出等功能。数据管理子系统主要实现对地震应急基础数据、空间数据、多媒体数据、数据字典等元数据的管理、维护等功能，见图 4。

2 系统部署

海南省市县地震应急软件系统与海南省“十五”区域地震应急软件系统部署有较大区别，海南省“十五”区域地震应急软件系统较为繁琐，需要一台高性能服务器和存储作为数据库双机热备，并需要不同的虚拟服务应用。海南省市县地震应急软件系统部署则较易掌握，可利用分割软件，将海南岛数据集按照行政区划做成18个市县数据文件。该软件系统部署方式如下：系统安装前，根据海南市县地震应急服务器配置的实际情况，将服务器原有操作系统更新升级为Windows sever 2008（32位），配置系统数据库服务器，安装配置文件，与服务器硬件、市县地震应急评估决策系统有效兼容；系统安装后，安装Oracle10G数据库，创建数据库实例，导入数据格式，为服务器端和客户端安装软件，导入18个市（县）行政区划分发的许可和应急基础数据，至此系统部署完成，依次启动服务器端、客户端。

3 系统服务

2018年7月30日17时10分，海南省保亭县（18.72°N，109.69°E）发生2.9级地震，震源深度24 km，保亭县城明显有感。地震发生后，海南省地震局党组迅即、有序、高效地组织开展应急工作。保亭县2.9级地震震中分布见图 5。

海南省地震局与保亭县地震局建立应急系统互联互通，保亭县地震局应急指挥应用系统服务器端接收到地震三要素后，第一时间启动地震应急指挥应用系统，输入地震三要素，在规定时间内产出灾情报告、震区基本文档。初评估报告显示，保亭2.9级地震中无人员伤亡和经济损失。此次地震震中位于海南岛中南部，地理位置上距海口市约164.5 km，距三亚市约70 km，地质构造位置上距龙滚—兴隆断裂62.84 km，距九所—陵水断裂24.6 km。震源机制解结果显示，此次地震性质为左旋走滑兼少量正断，发震断裂为九所—陵水断裂。在动态评估阶段，技术人员根据地震现场和活动地震断裂等信息，修改地震影响场的长短轴、角度，重新计算并产出辅助决策报告以及震中位置、学校医院分布、交通分布等专题图件，保亭县地震局将所有地震应急成果实时传送至海南省地震应急指挥中心，并向省地震局领导汇报地震应急工作进展情况，海南省地震局指挥长迅速部署地震应对措施，要求保亭、三亚和五指山等市（县）地震局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。

4 结语

综合关键子系统、系统部署及应用实例分析，海南省市县地震应急评估系统建设，采用软件工程设计与管理方法，具有高复用性与流程化设计等特色，架构设计合理，功能丰富、实用，性能可靠，用户界面友好，操作方便，易于更新维护，提升了全省市县地震应急人员的决策能力。

该系统未来可持续发展，在海南省18个市县地震应急评估决策系统基础上，将全省18个市县行政区划整合，建立以海南省全岛为底图的海南省市县地震应急评估决策系统，完善该系统对于邻区地震灾害评估的准确性和完整性，有利于提升全省市县地震局地震应急联动响应能力，促进全省市县地震局应急联动机制发展，不断提升市（县）地震应急主管部门防震减灾工作的科技含量和管理服务能力，为海南自由贸易区（港）建设提供可靠的地震安全应急服务保障。