0 引言

全面推进地震信息化建设，提升地震应急公共服务能力，是构建我国防震减灾治理体系和提升治理能力的需要，也是经济社会发展和构建和谐社会的需要。大地震破坏严重，被公认为威胁人类社会生存和发展的最严重的自然灾害之一。我国地震灾害严重，是世界上大陆地震最多、有史以来因震死亡人数最多的国家。地震多、灾害重是我国开展防灾减灾工作面临的基本国情，难以预测的突发性破坏地震不可避免地会造成人员伤亡。因此，地震应急信息及时、准确的发布对于震灾救援意义重大。

随着互联网信息技术的不断发展，“互联网+地震”服务模式成为了地震信息化发展的新模式、新趋势，以网站为主体的地震应急信息发布体系逐渐形成和发展。加强对地震监测信息的安全保障特别是对地震应急信息发布技术的服务保障，是建立网络地震应急信息安全保障体系和发布体系的重要内容。提高地震网站应急信息服务能力是增强对突发地震灾害的应对能力，提升破坏性地震后救援能力的有效途径之一。同时，也是国家中长期科学和技术发展规划纲要、地震科学技术发展纲要(2007—2020年)的要求。

基于网站平台的地震应急信息服务面临新形势和新要求，积极推进“互联网+地震”服务模式，依托地震门户网站，建设地震应急信息数据服务平台，对地震应急信息数据来源、数据种类进行再处理和加工，通过数据分析进行可视化展现，为社会公众提供地震自救互救的应急信息指导，为政府开展应急救援、救灾决策部署提供信息参考。

破坏性地震会造成重大人员伤亡和严重经济损失，所以全面、准确获取灾情信息刻不容缓。地震门户网站平台可及时汇集全国地震速报信息共享服务系统提供的地震基础数据和地震现场实时上报的灾情信息，包括人员伤亡、次生灾害分布、救援力量等各种信息资源(王海鹰等，2016)。地震应急信息是地震应急指挥和救援中的关键因素，是消除地震应急中诸多不确定性的有效工具，也是震后政府、新闻媒体、军队和其他救灾力量以及社会公众最迫切需要的信息(李莹等，2013)。在地震应急期，地震网站平台提供的地震应急信息数据可为应急指挥中心提供决策支持和依据，应急指挥中心作为各类震情、灾情信息汇集、处置、评估的核心机构，在灾情获取、动态跟踪等方面相对其他应急工作组具有一定的优势(李敏等，2015)，在地震应急响应时发挥着重要的作用。

1 地震门户网站应急信息发布概况

地震门户网站提供的地震应急信息发布服务已成为国家和地方共同联动、统一信息发布服务窗口。目前，该网站应急工作模式已从传统的分散应急转为集中应急，实现了地震震情、灾情、应急指挥决策的快速响应，以及灾害损失的快速评估与动态跟踪、辅助决策、信息服务、可视化指挥等功能(张方浩等，2015)。

地震网站应急信息发布平台的设计突破以往的地震信息服务模式，根据2013年12月编制的《中国地震局地震应急预案》的要求，地震应急响应启动后，应立即开展地震应急信息服务工作。因此，通过整合地震应急信息资源，包括开展地震监测信息发布状况(地震速报目录数据等)调研，整理信息发布的内容、功能、方式需求；制定地震监测信息发布流程，设计发布管理系统的整体框架，划分功能模块，进行信息汇集、存储、重复性和一致性校验等功能模块设计；建立基于信息管理技术框架的信息发布管理、网站内容管理、地理信息系统相结合的技术系统等，依托数据资源平台信息化建设，实现及时发布权威地震应急信息服务。

2 地震应急信息服务需求分析

作为地震行业权威的门户网站，地震应急信息服务对象具有多层次、多专业的特点，因此服务内容也有较大的不同(李亚龙等，2018)。为满足社会各阶层人士的需求，应从应急信息服务内容、形式和专业程度分层次、分类别地服务于政府、社会公众和科研人员。

(1) 政府。政府为了科学决策分析和统一管理部署，会关注地震应急关键信息点，这些关键信息除了地震基本信息外，还包括震情灾情、灾害评估、应急预案、余震灾害、社会反应和当地基本情况等应急动态信息。

(2) 社会公众。地震灾害发生后，社会公众迫切需要地震三要素、人员伤亡和财产损失、应急救灾情况等信息。为保障公众及时获取所需要的地震信息，根据2017年8月8日九寨沟7.0级、8月9日精河6.6级地震以来的地震应急信息发布经验可知，地震应急信息应具有时效性强、信息全面准确权威、信息获取渠道方便快捷等特点。

(3) 科研人员。科研人员需对地震进行分类、统计和分析，获取的地震信息要素越全面详细越好，要求数据准确并且精准度高，如历史地震、震区人口密度、地理背景、台站信息等数据均有助于科研人员作出科学判断。

3 地震应急信息分类 3.1 基础背景信息

震区基本情况：人口、经济、地理、气候、植被、民族、天气预报、重点区域(距震中20 km范围内学校、医院、水库等)；震中行政信息：距震中最近的省会、地级市、县级市；震中交通信息：距震中最近的机场、高速公路(出口)、省道、县道。

3.2 动态综合信息

震情灾情信息(地震三要素、余震信息、烈度及烈度分布、房屋建筑物破坏信息、人员伤亡信息、次生灾害信息)；辅助决策评估(应急救援方案、救灾抢险建议、救灾人员物资投入、地震专题技术图件信息)；自动产出信息：速报信息、震中地形图、震中历史地震分布图；余震统计、余震分布图；距震中20 km范围内的乡镇，距震中5 km范围内的村庄；人工产出信息：地震人口热力分布图、震区地震地质构造图、震源机制解、地震动强度预测图、震区烈度区划图、震区历史地震分布图、地震影响场快速评估图、震中位置图、主震震源机制解、地震动预测图、震源破裂过程、烈度图、灾区网格人口分布图；地震构造应力场图、余震精定位分布图；震前遥感影像图、灾区背景遥感影像、震区台站分布及地震背景图；网友现场反馈灾情图。

3.3 地震现场指挥信息

灾害现场动态信息(地震灾害与救灾过程实时动态信息、次生灾害动态变化信息、救灾进展信息)、应急决策和应急辅助决策信息(是否需要成立抗震救灾指挥部和成立什么级别的抗震救灾指挥部；参与应急的人民政府级别和行政区域范围；是否需要从临近地区紧急调动医疗急救队伍；是否需要灾区戒严等)。

4 地震应急信息发布技术

地震应急信息发布技术设计原则是快速、稳定、准确地提供以地震速报为主的地震应急信息来满足社会各界的信息需要，整合多种地震应急信息数据资源，共享突发破坏性地震时的地震应急数据资源。首先，地震应急信息发布前需要进行信息分类、流程规范、发布对象规范，以及时效性和准确性的审核等；其次，为了提高服务器的服务质量、提升用户体验，地震应急信息发布后采用信息同步技术，使得不同区域的访问用户能得到相同的信息服务质量，屏蔽区域间的差异；最后，信息发布技术还要确保地震、泥石流、山体滑坡等地质灾害发生时，超大并发流量访问服务器时，服务器仍能正常工作，为用户提供准确、高效的地震应急信息。因此，整个信息发布技术分为3大模块，即内容审核模块(CMS)、信息同步模块(SYNC)及高性能服务模块(CDN)(图 1)。

4.1 CMS内容审核系统

地震发生后，地震门户网站第一时间发布地震权威信息，由CMS内容管理系统统一进行处理。发布前根据分类的信息及约束规则进行地震信息审核、校验，规则库是可弹性增长的，根据信息类型的需要制定规则，同时为用户提供一套易于操作的规则操作接口GUI，使得信息发布前遵守约束规则，解决了人工管理低效性、复杂性的问题。

为了精确、形象地显示震源、震中位置、波及范围等参数，采用静态方式发布地震后的基本信息。对地震、余震点位等地震信息在地理信息地图上采取信息分层叠加方式进行动态发布，如地震的影响范围、各地的震感查询、地震当地的其他基础信息等，以使用户在第一时间获取准确、形象的信息。CMS内容管理审核系统采用普通的网络内容分发解析设备，规则库采用配置较高的PC，根据规则的不同采用不同数量的服务器。

CMS网站信息发布表现为一个透明的数据传输通道，这种透明性表现在网络的质量保证仅仅停留在数据包的层面，不能根据内容对象的不同区分服务质量。此外，IP网的“尽力而为”的特性使得其质量保证是依靠在用户和应用服务器之间端到端地提供充分的远大于实际所需的带宽通量来实现的。在如此内容发布模式下，不仅大量宝贵的骨干带宽被占用，地震信息发布服务器负载也变得较重，而且不可预计。当发生一些热点事件和出现浪涌流量时，会产生局部热点效应，进而使应用服务器过载退出服务，这在地震发生时将严重影响信息发布效率。

4.2 Web Server代理服务器

代理服务器实际上是Web服务的提供者，之所以增加这一层，是因为代理服务器处于DMZ(Demilitarized Zone，中文名称为“隔离区”)区，该区可以有效地隔离外网与内网的交互，对服务器起到保护作用。由于代理服务器处于DMZ区，因此，对服务器的扩展也易于操作、实施。可以根据实际网络的带宽、网络需求等，综合选择代理服务器的配置与数量。CMS系统到代理服务器的数据发布要求及时、快速、延迟小。

4.3 Web cache负载均衡、缓冲设备

Web缓存位于Web服务器之间(1个或多个，内容源服务器)和客户端之间(1个或多个)，缓存会根据进来的请求来保存输出内容的副本，如html页面、图片、文件(统称为副本)等，然后，当下一个请求来到时，如果是相同的URL，则缓存直接使用副本响应访问请求，而不需向源服务器再次发送请求。

使用缓存主要有2方面的考虑：①减少响应延迟。因为请求从缓存服务器(离客户端更近)而不是从源服务器被响应，这样耗时更少，可使web服务器响应更快；②减少网络带宽消耗。当副本被重用时会减低客户端的带宽消耗，使用缓存后客户可以节省带宽费用，控制对带宽需求的增长并更易于管理。

将Web Cache放在服务器前端，当用户再次访问同一资源时，Web Cache可以根据生成的Map直接定位资源，然后从Web Cache的资源缓冲池中直接获取，从而提高了Web Server的响应速度，提升了用户体验。这降低了资源的重复，同时通过CDN技术可以将Cache分布到不同的区域，不但提高了响应速度，而且还起到减少网络拥塞、节省带宽等作用。

4.4 网站信息同步(兼顾篡改防范)

采用开源的sync同步软件，形成网站文件在多个服务器上的同步，从而可以实现增量备份、差异备份、数据还原等功能。通过预先制定好的同步策略，定期地将数据同步到远端服务器上。数据的校验采用MD5技术，其完整性、一致性是增量备份的依据规则。该技术的应用，不但可实现多服务器的文件同步，也可通过配置定时器软件实现在防火墙不同域服务器之间的信息同步，从而实现网站内容防篡改功能。该技术不断用现有内容对Web服务器需要发布内容进行覆盖，即使Web服务器被攻击，网站被黑，也能在下个时间周期时将预先设计好的内容在网站服务器上同步1次，从而实现网站防篡改的功能。

4.5 内容分发网络(CDN)技术

CDN技术是近年来在美国首先兴起并迅速发展起来的一种解决互联网性能不佳问题的有效手段。其基本思路是尽可能避开互联网上有可能影响数据传输速度和稳定性的瓶颈和环节，使内容传输得更快、更稳。通过在网络各处放置节点服务器构成在现有互联网基础之上的一层智能虚拟网络，CDN系统能够实时地根据网络流量和各节点的连接、负载状况以及到用户的距离和响应时间等综合信息将用户的请求重新导向距用户最近的服务节点上。

4.6 地震应急信息发布和展现

地震应急信息服务以动态模式发布震后的相关信息并实现重要信息的全国范围内多站点的同步发布。对于地震主震、余震等相关信息，利用百度地图提供的技术框架，将地震点位信息叠加到地理信息系统上，进行网络地图地震信息发布。数据可基于矢量和影像地图数据，地图资源包含本地地图(以测绘部门提供的数据为基础)和互联网百度地图数据(包括全球高精度影像数据、地图数据和地形数据等)，以实现地震速报信息基于地理信息系统的展现。将高精度地理信息系统的地图数据和互联网地图数据进行有效融合，该系统也能够对地震后突发的高访问流量有一定的优化和应对能力，可实现快速自动地震参数发布，并提供多种交互式数据服务，为用户提供统一高效的以地理信息为基础的信息发布服务。

考虑到依托百度系统服务的安全性，在应对突发地震的高访问量时存在服务效率可能滞后的问题，因此，采用百度API实现基本的动态空间地震信息发布，在此平台上实现地震信息的动态服务。系统结构见图 2。

5 案例应用

地震门户网站中，震情专栏展示了近1周内发生地震的信息，最新地震震情信息会以闪烁的同心圆进行警告提示。通过百度地图向社会公众、媒体提供地震速报信息服务，并进行可视化展现，使社会各界清晰地获悉全国最近地震震情概况。地震震中位置会以半径不等、颜色不同的圆圈进行标记。根据圆圈颜色的不同来区分不同时间段的地震信息，颜色越深表示地震时间越近，颜色越浅表示地震发生越久。依据圆圈半径来区分震级的不同，圆圈半径较大表示震级较大的地震；相反，则表示震级较小。最新震情信息可以依据地图准确获取发震时刻、震中位置、震级等基础地震信息。同时，用户可以根据需求访问当地历史地震热点链接，获取地震目录，浏览当地历史地震次数、震级和地震时间(图 3)。

6 结束语

地震门户网站中的地震应急信息发布服务可为社会公众提供及时、权威、准确的地震数据信息。突发破坏性地震时，爆发的高点击率和浏览量是地震应急信息服务所面临的关键问题，如何解决该问题也是地震门户网站平台在不断优化技术服务中需要努力的方向。当前，地震应急信息服务能力还存在明显不足，与公众需求间还存在一定的差距。未来将从地震应急信息获取、处理、传递等环节全面系统地研究地震应急信息服务存在的问题，以期发挥地震应急信息的积极作用，提高地震应急水平。