廣東省地震應(yīng)急指揮系統(tǒng)的建立與實(shí)施

陳曉發(fā)

(1.廣東省地震局，廣東 廣州 510070；2.中國(guó)地震局地震監(jiān)測(cè)與減災(zāi)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州510070；3.廣東省地震預(yù)警與重大工程安全診斷重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 （籌），廣東 廣州 510070）

廣東省地震應(yīng)急指揮系統(tǒng)的建立與實(shí)施

陳曉發(fā)1，2，3

(1.廣東省地震局，廣東 廣州 510070；2.中國(guó)地震局地震監(jiān)測(cè)與減災(zāi)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州510070；3.廣東省地震預(yù)警與重大工程安全診斷重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 （籌），廣東 廣州 510070）

介紹了廣東省地震應(yīng)急指揮技術(shù)系統(tǒng)是為廣東省抗震救災(zāi)指揮部實(shí)施地震應(yīng)急救援指揮提供技術(shù)支撐的系統(tǒng)，系統(tǒng)主要由四部分構(gòu)成：地震應(yīng)急指揮通信、震災(zāi)快速評(píng)估與輔助決策、地震災(zāi)情速報(bào)。提出系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)地震應(yīng)急信息快速傳遞、處理，提高應(yīng)急救災(zāi)指揮與決策的技術(shù)水平，最大限度地減少震時(shí)的混亂和人員傷亡，提供了高效的指揮技術(shù)平臺(tái)。并對(duì)廣東省地震應(yīng)急工作提出展望。

地震應(yīng)急指揮技術(shù)系統(tǒng)；基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)；應(yīng)急指揮軟件系統(tǒng)

0 引言

地震發(fā)生時(shí)，在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)及應(yīng)急指揮軟件系統(tǒng)的支持下，根據(jù)震級(jí)、震中位置等要素，系統(tǒng)可快速獲取地震的影響場(chǎng)范圍，如地震可能造成的人口傷亡、經(jīng)濟(jì)損失，以及當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)經(jīng)濟(jì)、地理情況、文化背景等信息，并自動(dòng)產(chǎn)生一系列救災(zāi)和調(diào)度方案，同時(shí)快速收集災(zāi)情，供指揮長(zhǎng)決策參考。地震現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)系統(tǒng)可通過(guò)衛(wèi)星鏈路將災(zāi)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)的各種情況 （音視頻）即時(shí)傳送至指揮部，是指揮部了解現(xiàn)場(chǎng)的主要技術(shù)手段。指揮部根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況下達(dá)合理的救災(zāi)命令，從而提高整個(gè)救援行動(dòng)的效率[1、2]。廣東省地震應(yīng)急指揮技術(shù)系統(tǒng)是為廣東省抗震救災(zāi)指揮部實(shí)施地震應(yīng)急救援指揮提供技術(shù)支撐的系統(tǒng)。

1 通信技術(shù)系統(tǒng)

地震發(fā)生后，進(jìn)行應(yīng)急指揮最緊迫的問(wèn)題是怎樣才能最快地了解現(xiàn)場(chǎng)的震情和災(zāi)情,并收集各種震害數(shù)據(jù)。這些問(wèn)題的解決必須依托通信鏈路的暢通，因此，通信技術(shù)系統(tǒng)是地震應(yīng)急指揮系統(tǒng)的一個(gè)主要技術(shù)支撐。廣東省地震應(yīng)急指揮通信技術(shù)系統(tǒng)主要由三部分組成：

1.1 VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)

VSAT衛(wèi)星是地震現(xiàn)場(chǎng)指揮部對(duì)外聯(lián)絡(luò)的主要方式，可實(shí)現(xiàn)以下功能：

（1）實(shí)時(shí)視頻圖像傳輸：開(kāi)通地震現(xiàn)場(chǎng)指揮部到國(guó)家抗震救災(zāi)指揮部和廣東省地震局之間的衛(wèi)星實(shí)時(shí)視頻圖像傳輸信道。

（2）衛(wèi)星視頻會(huì)議：開(kāi)通國(guó)家抗震救災(zāi)指揮部與廣東省抗震救災(zāi)指揮部和地震現(xiàn)場(chǎng)指揮部之間的衛(wèi)星視頻會(huì)議信道。

（3）衛(wèi)星電話：開(kāi)通后方指揮部與地震現(xiàn)場(chǎng)指揮部衛(wèi)星電話。

（4）數(shù)據(jù)傳輸：提供連續(xù)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸能力。

（5）網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)：系統(tǒng)內(nèi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。

通過(guò)VSAT衛(wèi)星等建立現(xiàn)場(chǎng)外聯(lián)通道，與總部進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信、語(yǔ)音視頻通信等業(yè)務(wù)，構(gòu)成地震現(xiàn)場(chǎng)指揮中心，也稱之為 “地震現(xiàn)場(chǎng)指揮部”。

1.2 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信

通過(guò)WiMAX無(wú)線城域網(wǎng)技術(shù)，建立以現(xiàn)場(chǎng)指揮部為中心，覆蓋2至10 km的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，組建現(xiàn)場(chǎng)指揮部網(wǎng)絡(luò)。

1.3 海事衛(wèi)星通信

由BGAN終端、Mini-M海事衛(wèi)星電話、JoMobile移動(dòng)多媒體傳輸系統(tǒng)，構(gòu)成現(xiàn)場(chǎng)流動(dòng)音視頻通訊系統(tǒng)，將現(xiàn)場(chǎng)災(zāi)情及科考評(píng)估等信息傳回現(xiàn)場(chǎng)指揮部和后方指揮部。廣東省地震應(yīng)急通信技術(shù)系統(tǒng)具備以下特點(diǎn)：

（1）系統(tǒng)集成度高，由便攜箱體改裝成車載，提高現(xiàn)場(chǎng)部署時(shí)間。

（2）通過(guò)系統(tǒng)集成，做到所有設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)部署時(shí)無(wú)需配置，加電開(kāi)機(jī)即可投入使用。

（3）便攜終端設(shè)備自帶電池，機(jī)動(dòng)應(yīng)用性強(qiáng)。

（4）統(tǒng)一IP網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)規(guī)劃，系統(tǒng)擴(kuò)展性、兼容性好，便于增加新的業(yè)務(wù)應(yīng)用。通過(guò)統(tǒng)一的IP網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行資源的共享，簡(jiǎn)化現(xiàn)場(chǎng)用戶對(duì)資源的訪問(wèn)，提高工作效率。

2 災(zāi)情速報(bào)技術(shù)系統(tǒng)

2.1 防震減災(zāi)服務(wù)熱線12322

12322 防震減災(zāi)服務(wù)熱線是地震局面向社會(huì)公眾開(kāi)展防震減災(zāi)公益服務(wù)的專用號(hào)碼，社會(huì)公眾可以在全國(guó)范圍內(nèi)撥打12322。平時(shí)，主要用于向公眾提供防震減災(zāi)咨詢服務(wù)，以及防震避震、自救互救常識(shí)的普及宣傳；地震時(shí)主要用于發(fā)布震情信息、迅速搜集災(zāi)情信息。

2.1.1 宏觀異常報(bào)告收集

宏觀異常，對(duì)地震預(yù)報(bào)工作具有一定的參考意義。我國(guó)在地震預(yù)報(bào)實(shí)踐中，都較重視宏觀異?，F(xiàn)象的觀察、收集、報(bào)送、分析工作，這已成為我國(guó)地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)探索的一大特色。12322熱線將把市民發(fā)現(xiàn)的一些違反 “常規(guī)”或 “常理”的現(xiàn)象詳細(xì)記錄在 “宏觀異常報(bào)告”頁(yè)面。

2.1.2 地震災(zāi)情速報(bào)

12322 地震災(zāi)情速報(bào)平臺(tái)，是獲取災(zāi)情信息的快速通道，坐席人員將公眾的來(lái)電詳細(xì)記錄在 “地震災(zāi)情報(bào)告”中，使政府第一時(shí)間獲取現(xiàn)場(chǎng)信息，快速做出震后應(yīng)急指揮。并作為震后總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的依據(jù)之一。

2.2 基于12322手機(jī)短信速報(bào)平臺(tái)

12322 災(zāi)情短信速報(bào)平臺(tái)，主要依托國(guó)家中心的12322系統(tǒng)，建立廣東基于移動(dòng)網(wǎng)關(guān)的地震災(zāi)情短信息綜合應(yīng)用系統(tǒng)。在接受到地震速報(bào)參數(shù)后，10 min內(nèi)計(jì)算震區(qū)基本信息并發(fā)布到相關(guān)人員的手機(jī)終端，實(shí)現(xiàn)將應(yīng)急指揮系統(tǒng)產(chǎn)生的各類文檔信息面向手機(jī)終端的發(fā)布。對(duì)有感地震的應(yīng)急響應(yīng)，在接收到地震速報(bào)參數(shù)后，在10 min之內(nèi)啟動(dòng)發(fā)布災(zāi)情收集信息，30 min內(nèi)根據(jù)收到的信息產(chǎn)生災(zāi)情報(bào)告。初步形成覆蓋全省范圍的短信網(wǎng)絡(luò)災(zāi)情收集獲取與綜合處理平臺(tái)與公眾互動(dòng)交流平臺(tái)。

系統(tǒng)基本構(gòu)成：地震災(zāi)情速報(bào)數(shù)據(jù)庫(kù)；地震災(zāi)情短信息接收與處理系統(tǒng)；地震應(yīng)急數(shù)據(jù)短信息更新系統(tǒng)；地震災(zāi)情GPS圖像定位采集與傳送處理系統(tǒng)；公眾互動(dòng)交流平臺(tái)；面向手機(jī)終端的地震應(yīng)急信息發(fā)布系統(tǒng)。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)災(zāi)情獲取

現(xiàn)場(chǎng)災(zāi)情獲取工作組第一時(shí)間趕赴災(zāi)區(qū)后，通過(guò)數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、GPS定位儀獲取現(xiàn)場(chǎng)災(zāi)情圖像、視頻、文字和數(shù)據(jù)，并通過(guò)在PDA上運(yùn)行地震現(xiàn)場(chǎng)災(zāi)害調(diào)查、評(píng)估及科學(xué)考察軟件，收集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)資料，將資料及時(shí)回傳給現(xiàn)場(chǎng)指揮部，統(tǒng)一存入地震現(xiàn)場(chǎng)指揮系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，為后方指揮中心的專家組對(duì)災(zāi)區(qū)的災(zāi)害評(píng)估等工作提供第一手的資料。

3 災(zāi)害評(píng)估與輔助決策系統(tǒng)

突如其來(lái)的地震災(zāi)害，往往讓人們顯得 “措手不及”，從政府官員到社會(huì)公眾、新聞媒體都在第一時(shí)間想要獲得有關(guān)的地震信息，我們把地震災(zāi)害發(fā)生后的2小時(shí)內(nèi)稱為 “第一緊急狀態(tài)”，地震應(yīng)急指揮技術(shù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須能夠經(jīng)得起 “第一波打擊”的要求，在地震災(zāi)害發(fā)生后半小時(shí)內(nèi)提供 “災(zāi)害快速評(píng)估結(jié)果和輔助決策意見(jiàn)”，災(zāi)害快速評(píng)估與輔助決策系統(tǒng)是廣東省地震應(yīng)急指揮系統(tǒng)重要的技術(shù)支撐。由以下5部分構(gòu)成。

3.1 服務(wù)器系統(tǒng)和系統(tǒng)軟件

服務(wù)器系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器構(gòu)成，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器采用兩臺(tái)IBM P520小型機(jī)，部署了Oracle 10g和Oracle 10g RAC，實(shí)現(xiàn)了AIX操作系統(tǒng)+ORACLE 10g數(shù)據(jù)庫(kù)＋RAC集群系統(tǒng)配置。應(yīng)用服務(wù)器主要由七臺(tái)聯(lián)想服務(wù)器構(gòu)成，部署了 WEBLOGIC、WEBGIS和快速評(píng)估、輔助決策等軟件。

3.2 存儲(chǔ)系統(tǒng)

選用日立公司的HDS 9520V磁盤陣列，其內(nèi)部采用內(nèi)外光纖通道設(shè)計(jì)、雙控制器管理，高速緩存全部為NV－CACHE與鏡像寫(xiě)設(shè)計(jì)模塊化設(shè)計(jì)以及部件級(jí)熱拔插設(shè)計(jì)，能夠提供24×7的即時(shí)數(shù)據(jù)存取。

3.3 地震應(yīng)急基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

廣東省地震應(yīng)急基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)包含9類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：① 地圖類；② 社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)類；③地震基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類；④工程地震資料類；⑤災(zāi)害影響背景類；⑥災(zāi)害相關(guān)因素類；⑦ 救災(zāi)力量?jī)?chǔ)備類；⑧震時(shí)緊急聯(lián)絡(luò)類；⑨地震應(yīng)急預(yù)案類。

該數(shù)據(jù)庫(kù)收集內(nèi)容覆蓋了17.8×104km2的面積，包括廣東省21個(gè)地市、121個(gè)區(qū) (縣)、1152個(gè)鄉(xiāng) (鎮(zhèn))、25 800個(gè)行政村 (街道、居委)。完成數(shù)據(jù)收集整理共有39類，共計(jì)203 567條記錄。

3.4 區(qū)域震害評(píng)估系統(tǒng)

區(qū)域震害動(dòng)態(tài)評(píng)估系統(tǒng)主要用來(lái)執(zhí)行地震評(píng)估系統(tǒng)的模型計(jì)算工作，它是以應(yīng)急數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，迅速計(jì)算評(píng)估震后影響區(qū)的范圍，以及災(zāi)害可能造成的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡評(píng)估情況等。該軟件系統(tǒng)根據(jù)需要建立不同的子模塊，系統(tǒng)通過(guò)加載動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)，將數(shù)據(jù)庫(kù)連接、SDE連接、地震編碼和此次計(jì)算序列號(hào)作為參數(shù)傳遞給各個(gè)模塊，并啟動(dòng)各個(gè)模塊的計(jì)算，通過(guò)Module.xml對(duì)各模塊計(jì)算順序進(jìn)行設(shè)置。

系統(tǒng)分為服務(wù)器端和客戶端，服務(wù)器負(fù)責(zé)模型的計(jì)算，客戶端負(fù)責(zé)評(píng)估模型計(jì)算結(jié)果的查看，模型參數(shù)的調(diào)整，發(fā)送新的計(jì)算請(qǐng)求給計(jì)算服務(wù)端，計(jì)算服務(wù)器和總線之間通過(guò)dzpgAgentWeb進(jìn)行接口交互[3、4]。

3.5 輔助決策支持系統(tǒng)

輔助決策系統(tǒng)作為區(qū)域地震指揮管理系統(tǒng)整體方案的一個(gè)子系統(tǒng)，通過(guò)企業(yè)總線提供的二次開(kāi)發(fā)包截取總線上關(guān)于“評(píng)估系統(tǒng)”的計(jì)算結(jié)果。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，“區(qū)域應(yīng)急指揮輔助決策系統(tǒng)”的運(yùn)行被激活，并通過(guò)總線接口將系統(tǒng)狀態(tài)、運(yùn)算結(jié)果、系統(tǒng)運(yùn)算日志等以消息的模式通知總線。利用中國(guó)地震局提供的模型開(kāi)展決策分析和決策優(yōu)化，最后將輔助決策建議以動(dòng)態(tài)更新、集成顯示、重點(diǎn)標(biāo)注等方式提供給指揮人員。

3.6 震害評(píng)估與輔助決策系統(tǒng)應(yīng)用

假設(shè)在某市發(fā)生6級(jí)地震（N：23.03°E：113.9°，M：6.0）。利用計(jì)算機(jī)模型快速評(píng)估震害情況，20 min內(nèi)提交以下結(jié)果。

（1）基本烈度分布 （圖1）。

（2）震害評(píng)估的估算數(shù)據(jù)。如利用現(xiàn)有模型和數(shù)據(jù)庫(kù)估算這次地震將造成的破壞區(qū)域總面積為5 300 km2，地震影響區(qū)縣8個(gè)，災(zāi)區(qū)人口1700萬(wàn)人。失去住所人數(shù)約17萬(wàn)人，直接經(jīng)濟(jì)損失約28億元人民幣。

（3）地震影響區(qū)內(nèi)受影響的水庫(kù) （圖2）。

（4）震區(qū)潛在危險(xiǎn)源的情況 （表1、圖3）。

（5）災(zāi)區(qū)道路交通與機(jī)場(chǎng)分布 （圖4）。

（6）災(zāi)區(qū)救援力量情況。主要為災(zāi)區(qū)消防力量和災(zāi)區(qū)及附近駐軍的情況。

（7）救災(zāi)調(diào)度建議。建議內(nèi)容包括各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的部署、災(zāi)害救援力量的分配、緊急安置情況、應(yīng)急人員的安全保護(hù)、群眾的安全防護(hù)、次生災(zāi)害防御、地震現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)與分析預(yù)報(bào)、社會(huì)力量動(dòng)員與參與等。

圖1 震區(qū)基本烈度分布圖Fig.1 The basic intensity distribution of seismic zone

圖2 受破壞和影響的水庫(kù)分布圖Fig.2 Distribution of damaged and affected reservoirs

表1 震區(qū)潛在危險(xiǎn)源情況表Table 1 Potential hazard sources of seismic zone

圖3 震區(qū)潛在危險(xiǎn)源分布圖Fig.3 The potential hazard source distribution of seismic zone

圖4 災(zāi)區(qū)道路交通與機(jī)場(chǎng)分布圖Fig.4 Road traffic and airport distribution of earthquake-stricken areas

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)建立地震現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急指揮和通訊技術(shù)系統(tǒng)，可利用信息技術(shù)快速獲取災(zāi)情信息，評(píng)估突發(fā)地震事件的影響范圍和損失情況，提出現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急需求評(píng)估方案等。廣東省地震應(yīng)急指揮系統(tǒng)初步形成了三個(gè)特點(diǎn)：①反應(yīng)迅速，快速出動(dòng)能力和現(xiàn)場(chǎng)反饋能力強(qiáng)；②基礎(chǔ)數(shù)據(jù)詳實(shí)、準(zhǔn)確，在全方位現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控的前提下,通過(guò)各種計(jì)算、決策分析等，使得行動(dòng)準(zhǔn)確、措施得力；③形成了一整套指揮網(wǎng)絡(luò)體系，建立了一個(gè)高效的地震應(yīng)急調(diào)度協(xié)調(diào)中心。

地震應(yīng)急指揮除了上述技術(shù)支撐系統(tǒng)之外，還須建立地震災(zāi)害3S系統(tǒng)，把震區(qū)災(zāi)前災(zāi)后的圖像進(jìn)行快速對(duì)比，提取相關(guān)信息，這對(duì)于快速判定災(zāi)區(qū)受災(zāi)面積、成災(zāi)規(guī)模、重點(diǎn)目標(biāo)受災(zāi)程度、地質(zhì)災(zāi)害情況等具有重要的意義。

[1]帥向華，姜立新，王棟梁.國(guó)家地震應(yīng)急指揮軟件系統(tǒng)研究[J].自然災(zāi)害學(xué)報(bào)，2009，（03）：99-104.

[2]李東平.浙江省地震應(yīng)急指揮系統(tǒng)改進(jìn)與完善的探索[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2010，10（03）：751-759.

[3]蔣春曦， 潘丹，丁娟，等.基于綜合數(shù)據(jù)庫(kù)的安徽省地震應(yīng)急分類響應(yīng)輔助決策系統(tǒng)[J].華南地震，2011，31（2）：21-28.

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Establishment and Implementation of Earthquake Emergency Command System in Guangdong

CHEN Xiaofa1，2，3

（1.Earthquake Administration of Guangdong Province,Guangzhou 510070,China;2.Key Laboratory of Earthquake Monitoring and Disaster Mitigation Technology,CEA,Guangzhou 510070,China;3.Key Laboratory of Guangdong Province Earthquake Early Warning and Safety Diagnosis of Major Projects,Guangzhou 510070,China）

The earthquake emergency command system of Guangdong province is to provide technical support for Guangdong Earthquake Prevention and Disaster Relief Headquarters in implementation of earthquake emergency rescue command.The system consists of four parts: earthquake emergency command telecommunication,earthquake disaster rapid assessment and decision support,earthquake disaster express.The system has achieved rapid transmission and processing of earthquake emergency information,improved the technical level of emergency command and decision-making in disaster reliefs,minimize chaos and casualties in earthquakes. The system also provides an efficient command technology platform.Meanwhile,this paper analyses the prospects of Guangdong earthquake emergency work.

earthquake emergency command technology system;earthquake emergency database; emergency command software system

P315.952

A

1001-8662（2012）03-0068-07

2012-04-10

陳曉發(fā)，男，1969年生，處長(zhǎng).主要從事地震應(yīng)急救援管理和地震應(yīng)急與信息網(wǎng)絡(luò)研究工作. E-mail：cxf@gdsin.net.