地震災(zāi)害信息采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘 要：通過地震災(zāi)害評(píng)估產(chǎn)出的災(zāi)情報(bào)告是災(zāi)后重建的重要依據(jù)，能夠客觀的體現(xiàn)出此次地震的災(zāi)害程度有多大，通過災(zāi)情報(bào)告決定需要的總投資，便于災(zāi)區(qū)獲得援助與重建。然而，要想在最短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)出地震災(zāi)害評(píng)估報(bào)告，震后災(zāi)害信息的快速采集和獲取尤為重要。本系統(tǒng)致力于解決在今后的災(zāi)害數(shù)據(jù)采集整理匯總時(shí)，對(duì)災(zāi)評(píng)人員合理分工后，外出的災(zāi)評(píng)人員應(yīng)用該系統(tǒng)隨時(shí)回傳圖片及數(shù)據(jù)，后方人員及時(shí)整理匯總，縮短數(shù)據(jù)匯總的周期，提高整體災(zāi)評(píng)工作的效率。

關(guān)鍵詞：地震；災(zāi)害評(píng)估；效率

中圖分類號(hào)：TP391

目前地震災(zāi)評(píng)小組進(jìn)行災(zāi)情調(diào)查過程中收集圖片、數(shù)據(jù)、災(zāi)情信息等，仍需要應(yīng)用相機(jī)、筆記本電腦、紙質(zhì)記錄等不同設(shè)備和手段分別進(jìn)行采集、記錄，且一般都需要小組人員采集一天后，回到總指揮部進(jìn)行整理、匯總再進(jìn)行上報(bào)，不能進(jìn)行高效、實(shí)時(shí)的對(duì)數(shù)據(jù)等信息進(jìn)行整理，存著著一定的滯后性。近些年來，地震行業(yè)利用短信平臺(tái)的軟件不斷發(fā)展成熟。2009年中國(guó)地震局正式開通12322短信息平臺(tái)，震后該平臺(tái)能通過災(zāi)情速報(bào)人員匯集反饋的災(zāi)情信息[1]。還有基于手機(jī)短信的地震災(zāi)情速報(bào)平臺(tái)，接收人員通過短信指令，回復(fù)災(zāi)情代碼等信息。然而地震發(fā)生一段時(shí)間內(nèi)，手機(jī)信道尤為珍貴，基本處在飽和狀態(tài)，本軟件不依托于短信平臺(tái)，也能通過自行架設(shè)的無線網(wǎng)絡(luò)，衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)鏈路存在的情況下，增加回傳采集的圖像及信息，使得后方人員能及時(shí)整理匯總，提高整體災(zāi)評(píng)工作的效率。

1 系統(tǒng)分析與總統(tǒng)設(shè)計(jì)

針對(duì)目前的需要，開發(fā)一套可以在安卓2.0以上系統(tǒng)上進(jìn)行地震信息采集錄入，支持影像上傳，通過手機(jī)終端將信息及時(shí)上傳至服務(wù)器平臺(tái)的安卓手機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)；同時(shí)提供Web網(wǎng)頁(yè)版的信息查詢功能，可以在網(wǎng)頁(yè)上查看通過手機(jī)終端上傳的信息。

本系統(tǒng)分為手機(jī)APP部分和后臺(tái)服務(wù)系統(tǒng)兩部分，手機(jī)APP部分完成用戶的操作和數(shù)據(jù)的采集等功能[2]，后臺(tái)服務(wù)系統(tǒng)通過手機(jī)APP采集到的用戶操作要求和數(shù)據(jù)，完成業(yè)務(wù)操作和數(shù)據(jù)持久化動(dòng)作。

1.1 手機(jī)APP

手機(jī)APP基于Android的ADK2.3進(jìn)行開發(fā)，支持客戶通過手機(jī)觸摸、拍照等多種途徑，完成信息采集，并通過Android的Activity完成頁(yè)面的跳轉(zhuǎn)和事件的響應(yīng)[3]。

由于目前Android手機(jī)型號(hào)多種多樣，應(yīng)用最大的難題就是客服兼容性問題，本系統(tǒng)通過界面相對(duì)定位和對(duì)特殊型號(hào)的特殊處理，完成顯示兼容性差異；而由于相機(jī)的像素差異、生成圖片格式差異等問題，借助ADK提供的內(nèi)部工具，完成圖片格式的轉(zhuǎn)換，從而保證上傳至服務(wù)器端的圖片格式一致；同時(shí)通過ADK提供的內(nèi)部API，完成用戶登錄驗(yàn)證、GPS定位、終端數(shù)據(jù)同步、數(shù)據(jù)上傳下載、后臺(tái)服務(wù)器交互等功能，實(shí)現(xiàn)手機(jī)終端訪問操作后臺(tái)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的功能。

1.2 后臺(tái)服務(wù)系統(tǒng)

后臺(tái)基于SH（即SRPING+HIBERNATE）架構(gòu)，將后臺(tái)服務(wù)、前端顯示、數(shù)據(jù)持久化等功能實(shí)現(xiàn)邏輯分離，增強(qiáng)了系統(tǒng)的擴(kuò)展性。

后臺(tái)服務(wù)系統(tǒng)是基于Spring架構(gòu)實(shí)現(xiàn)的，前端展示部分通過JSP、HTML方式，完成展示功能，通過form表單的形式，完成和后臺(tái)服務(wù)的交互，而后臺(tái)服務(wù)通過Spring架構(gòu)的依賴注入，將各個(gè)服務(wù)類注入到Spring框架中，可以方便前端隨時(shí)訪問調(diào)用，同時(shí)優(yōu)化了系統(tǒng)資源的利用，提高了系統(tǒng)效率。

1.3 數(shù)據(jù)建模部分

此系統(tǒng)是建立在ORACLE10的基礎(chǔ)上完成的數(shù)據(jù)建模，Spring通過結(jié)合Hibernate的持久化功能，完成與Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的無縫對(duì)接。由于Spring框架的靈活性，即使日后更改了數(shù)據(jù)庫(kù)類型，只要修改數(shù)據(jù)持久化模塊的實(shí)現(xiàn)類，既可完成數(shù)據(jù)庫(kù)切換。

綜上，后臺(tái)服務(wù)系統(tǒng)是建立于Spring架構(gòu)基礎(chǔ)上，借助Hibernate完成持久化，通過HTTP協(xié)議，完成界面交互，通過數(shù)據(jù)表單、JSON、XML等格式完成數(shù)據(jù)傳輸，從而實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)系統(tǒng)的功能需求。

2 系統(tǒng)分析與總統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)主要采集的信息為數(shù)據(jù)信息和圖片信息，圖片為現(xiàn)場(chǎng)災(zāi)害情況圖片，數(shù)據(jù)分震害調(diào)查和科學(xué)考察兩類信息[4]，手機(jī)端和服務(wù)端相對(duì)應(yīng)。本系統(tǒng)采集模塊如圖1，圖2所示：

圖1 震害調(diào)查模塊

圖2 科學(xué)考察模塊

2.2 手機(jī)APP端數(shù)據(jù)上傳

手機(jī)APP端使用title Edit=（EditText） this.find View ById（R.id.recorder_entry_title）方法收集頁(yè)面上的數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)進(jìn)行JSON封裝：jsonObject.put（“title”，title）；接下來將JSON狀態(tài)LIST集合，將list結(jié)合序列化成request可識(shí)別的參數(shù)，通過http方式提交到后臺(tái)服務(wù)器。

nameValuePair.add（new BasicNameValuePair（“jsonString”，jsonObject.toString（）））；

request.setEntity（new UrlEncodedFormEntity（nameValuePair，HTTP.UTF_8））；

HttpClient client = HttpServerUtil.getHttpClient（）；

Log.v（TAG， “地震信息存儲(chǔ)URL：” + request.getURI（）.toString（））；

HttpResponse response = client.execute（request）；

后臺(tái)接受到http請(qǐng)求的數(shù)據(jù)后做相應(yīng)處理。

2.3 后臺(tái)服務(wù)系統(tǒng)

通過網(wǎng)頁(yè)方式完成展示功能、管理員登陸驗(yàn)證、用戶及其信息的管理、地震目錄采集信息、數(shù)據(jù)和圖片的管理、第三方web形式的查看。

服務(wù)器端應(yīng)用SH技術(shù)，通過對(duì)項(xiàng)目applicationContext.xml文件進(jìn)行配置，通過xml配置將SRPING、HIBERNATE整合在一起。在此系統(tǒng)中著重的使用了他的MVC功能，也就是前臺(tái)接受android請(qǐng)求服務(wù)和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)持久層Hibernate銜接的控制。

2.4 數(shù)據(jù)庫(kù)

數(shù)據(jù)庫(kù)連接使用Hibernate技術(shù)連接oracle數(shù)據(jù)庫(kù)，將配置文件裝載到applicationContext.xml中，然后將數(shù)據(jù)庫(kù)連接池、事務(wù)處理器、連接模版實(shí)例化成Spring的bean對(duì)象，在java代碼中即可調(diào)用這些bean對(duì)象，通過getHibernateTemplate（）方法即可獲取到數(shù)據(jù)庫(kù)操作對(duì)象，通過這個(gè)對(duì)象即可實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的增刪改查操作。

第一層到Controller層接收android端請(qǐng)求；

第二層到Service層封裝解析數(shù)據(jù)對(duì)象；

第三層到Dao層操作數(shù)據(jù)庫(kù)；

前臺(tái)通過SPRING MVC接收到前臺(tái)的請(qǐng)求，接收前臺(tái)代碼的類為EarthquakeInfoController.java（即第一層）；調(diào)用了infoService.createNewInfo（即第二層）的方法將json對(duì)象和參數(shù)userId傳入到了后臺(tái)Service層；EQInfoService.java中的createNewInfo（）方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)前臺(tái)請(qǐng)求數(shù)據(jù)的封裝，封裝成為了數(shù)據(jù)庫(kù)可以識(shí)別的對(duì)象，再調(diào)用INFODAO（即第三層）的方法；三層依次調(diào)用完成了前臺(tái)到后臺(tái)的數(shù)據(jù)操作。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與測(cè)試

3.1 功能實(shí)現(xiàn)與測(cè)試

功能上的測(cè)試主要是對(duì)軟件采集的數(shù)據(jù)圖片是否能實(shí)時(shí)傳輸?shù)胶笈_(tái)服務(wù)器，并能在Web頁(yè)面呈現(xiàn)出來，分別在軟件的各個(gè)模塊進(jìn)行了驗(yàn)證，并最終通過驗(yàn)證。

3.1.1 用戶登錄界面

用戶通過輸入用戶名和密碼完成登陸操作，點(diǎn)擊記住用戶信息，可以自動(dòng)記錄用戶名和密碼，下次可以自動(dòng)登陸系統(tǒng)；點(diǎn)擊登錄驗(yàn)證成功后，就會(huì)進(jìn)入主頁(yè)面中。安全考慮，不支持在線注冊(cè)功能，只能通過后臺(tái)維護(hù)，完成新用戶添加動(dòng)作。如圖3所示：

圖3 系統(tǒng)登錄界面

3.1.2 系統(tǒng)主界面

主界面具有信息展示功能：登陸進(jìn)入系統(tǒng)后，首先查看到的是“自己已經(jīng)上傳的信息”，可以對(duì)每條信息進(jìn)行“刪、改、查”操作，同步更新服務(wù)器端信息。同時(shí)具有新記錄錄入功能：進(jìn)入系統(tǒng)后，可以點(diǎn)擊新建記錄按鈕，進(jìn)入新紀(jì)錄錄入界面。每條記錄可以通過手機(jī)拍照或者本地圖片上傳操作，綁定一張圖片，并可添加相應(yīng)描述信息。如圖4所示：

圖4 系統(tǒng)信息采集界面

3.1.3 后臺(tái)服務(wù)端展示界面

后臺(tái)提供Web網(wǎng)頁(yè)版的信息查詢功能，可以在網(wǎng)頁(yè)上查看通過手機(jī)終端上傳的信息。第三方可通過瀏覽器鍵入IP地址進(jìn)行信息的查看。

3.2 兼容性測(cè)試

通過MTC（百度移動(dòng)云測(cè)試中心）提供的全面深度測(cè)試，其中包括安裝卸載測(cè)試、UI適配測(cè)試、穩(wěn)定性測(cè)試、性能測(cè)試和遍歷測(cè)試[5]。本文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)分別對(duì)市場(chǎng)主流的64款手機(jī)進(jìn)行測(cè)試，并全部通過了測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試主要對(duì)軟件的功能進(jìn)行測(cè)試。

3.3 手機(jī)端GPS功能測(cè)試

手機(jī)APP客戶端啟動(dòng)后，進(jìn)入到獲取GPS數(shù)據(jù)模塊，大概30-60秒能夠完成經(jīng)緯度的讀取[6]，完全能滿足實(shí)際工作的需要。

4 結(jié)束語(yǔ)

地震發(fā)生一段時(shí)間內(nèi)，手機(jī)信道尤為珍貴，基本處在飽和狀態(tài)，本軟件能通過自行架設(shè)的無線網(wǎng)絡(luò)，衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)鏈路存在的情況下，增加回傳采集的圖像及信息，使得后方人員能及時(shí)整理匯總，提高整體災(zāi)評(píng)工作的效率。

并且平板電腦、智能手機(jī)等便攜設(shè)備在體積、重量、電源持續(xù)性、易用性方面都具有很大的優(yōu)勢(shì)，且成本低，便于現(xiàn)場(chǎng)人員應(yīng)用可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的采集設(shè)備和手段。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉莉.12322防震減災(zāi)服務(wù)平臺(tái)開通[N].科技日?qǐng)?bào)，2009（05）.

[2]郭宏志.Android應(yīng)用開發(fā)詳解[M].北京：電子工業(yè)出版社，2010.

[3]阮小康.基于GIS的信息訂閱/發(fā)布系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].電子科技大學(xué)，2012（03）.

[4]王曉青，丁香.地震現(xiàn)場(chǎng)災(zāi)害損失評(píng)估地理信息系統(tǒng)[M].北京：地震出版社，2002.

[5]趙士達(dá)，張楠，楊爽.基于云計(jì)算和Android的地震應(yīng)急信息獲取系統(tǒng)[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2013（03）：133-136.

[6]鄭黎輝.基于智能手機(jī)地震災(zāi)情收集處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].北京郵電大學(xué)，2012（10）.

作者簡(jiǎn)介：張楠（1984-），男，天津人，工程師，學(xué)士，研究方向：地震應(yīng)急指揮及現(xiàn)場(chǎng)通訊；趙士達(dá)（1983-），男，天津人，工程師，碩士，研究方向：地震應(yīng)急指揮及現(xiàn)場(chǎng)通訊。

作者單位：天津市地震局，天津 300201

基金項(xiàng)目：天津市地震局青年基金課題（121009）。