震情会商决策支持系统的构建及关键技术

维普资讯 http://www.cqvip.com 第３卷第２期　震灾防御技术　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｆｏｒ　Ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ　Ｄｉｓａｓｔｅｒ　Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　Ｖｌｏ１．３．ＮＯ．２　２００８年６月　Ｊｕｎｅ，２００８　贾婧，冯启民，夏新，２００８　震情会商决策支持系统的构建及关键技术．震灾防御技术，３（２）：１９７—２Ｏ３　震情会商决策支持系统的构建及关键技术　贾　婧　冯启民　２６６１００　夏　新　２６６１００　１）中国海洋大学工程学院，青岛２）海尔青大软件，青岛摘要本文详细介绍了震情会商决策支持系统（ＳＳＣＤＳＳ），该系统是基于组件技术、地理信息系　统、决策支持技术以及办公自动化技术而构建的，它实现了监测数据、历史震例、灾情数据等的　集成与管理。同时，该系统还实现了震情会商流程管理的办公自动化，完成了震后趋势判定、应　急启动判别等专业决策支持模型的集成与管理等功能。该系统采用了Ｂ／Ｓ和Ｃ／Ｓ混合结构，所有　功能模块实现了无缝拼接。　关键词：震情会商地理信息系统决策支持系统办公自动化组件技术　引言　震情会商是当前地震预报水平下形成地震预报意见的一个重要环节。中华人民共和国国　务院第２５５号令颁布的地震预报管理条例６明确规定，各级政府负责管理地震工作的机构应　当组织召开地震震情会商会，对各种地震预测意见和与地震有关的异常现象进行综合分析研　究，形成地震预报意见。这从法规上确立了震情会商在形成地震预报意见过程中的地位和作　用（韩渭宾，２００４）。经过３Ｏ年的发展，我国地震界已逐步形成了～套震情会商制度。震情　会商的主要工作内容包括：各种地震相关数据的管理与分析、地震形势分析、震后趋势判定、　正规的办公公文流程操作等。　目前我国的一些科研机构已经开发出了一些与震情会商相关的软件系统。１９９９年３月，　中国地震局监测预报司就提出了构建基于ＧＩＳ的新一代地震预报软件系统的设想，并于２００２　年研制出以Ｍａｐｌｎｆｏ　６．０为平台，以数据库、知识库为基础，以ＧＩＳ为支柱的地震活动、地　震前兆资料、地质构造条件、地球物理环境及其它空间信息综合分析的地震分析预报软件　（ＭａｐＳＩＳ）。２０００年，蒋骏等（２０００）研发了地震前兆信息处理软件系统，为震情会商服务。　２００４年，中国地震局分析预报中心研发了中国震例系统（ＥＣＩＣ），对中国１９６６年以来发生　的重大及有代表性的地震从地震基本参数、地震地质背景、烈度分布、地震序列、震源机制　［收稿日期］２００８—０３—０４　［作者简介］贾婧，女，生于１９８２年。工程专业硕士，现攻读博士学位。主要从事防灾减灾空间决策支持方法研究。Ｅ—ｍａｉｌ：　ｊｏａｎｎａｊｉａ６２３＠ｙａｈｏｏ　ｃｏｍ．ｃｎ　维普资讯 http://www.cqvip.com 震灾防御技术　３卷　和主破裂面、地震台网及前兆异常特征分析等几个方面做了详细的说明。所有这些都是我国　当前进行震情会商工作时常用到的软件平台，分别侧重于震情会商的不同工作环节。　随着信息和空间技术的迅速发展，迫切要求震情会商这项重要的国家工作改进原有的工　作模式，构建能够提供基础数据、监测数据、前兆数据管理，并具有会商流程管理办公自动　化、专业决策化，以及震后趋势判定专业化的软件系统。基于上述需求，本文在实践和理论　研究的基础上，开发了震情会商决策支持系统（ＳＳＣＤＳＳ）：该系统是根据笔者参与研发的青　岛市地震应急指挥技术系统的部分内容，并进一步结合震情会商的特点而构建的。构建该系　统的关键技术包括：跨平台的数据集成与管理、决策支持模型（ＤＳＭ）的构建、会商办公自　动化（ＯＡ）的实现、空间信息的分析和专业分析模型的构建，以及这些功能模块的管理与集　成。该系统的构建主要基于ＣＯＭ技术，它实现了地理信息系统（ＧＩＳ）功能模块、决策支持　系统（ＤＳＳ）模块、管理信息系统（ＭＩｓ）模块、办公自动化系统模块（ＯＡ），以及专业分　析模块的管理与集成。该系统能够在日常、临震应急、震时、震后等不同状态下，为震情会　商工作服务。　１震情会商系统的功能设计　１．１功能设计目标　基于震情会商工作的相关要求，ＳＳＣＤＳＳ的功能设计目标包括了以下几个方面：　（１）数据集成将与震情会商相关的各类数据，主要包括：遥测数据、前兆数据、现场　灾害采集及反馈数据、地震目录、台站信息、基础数据，以及各种外部数据跨平台、跨数据　库、跨应用软件统一集中管理。并实现以上数据的实时更新维护、动态查询、输出及报表打　印等功能。　（２）软件集成也可称为功能模块集成，就是对目前现有的震情会商系统的集成。如：　Ｍａｐｓｉｓ、ＥＩＳ２０００、ＥＣＩＣ等软件的功能模块，应通过外部或内部接口集成到ＳＳＣＤＳＳ中，继　续为震情会商工作服务。　（３）震后现场灾情管理分析功能在临震应急状态下，震情会商可以通过震害模拟结果　来进行应急启动判别。但是震害模拟结果的不准确性，决定了对其必须进行现场灾情反馈信　息的修正。因此，ＳＳＣＤＳＳ就需要这样一个功能模块来实现实时的灾情信息采集、灾情信息　分析管理等功能，从而修正震害模拟结果和应急启动判别的等级，并且针对灾情制定相应的　对策与应急指挥措施。　（４）震情分析功能该功能模块是基于地震预测结果和震害现场灾情信息，进行灾情空　间分布分析、应急需求空间分布分析、震后趋势判定等。该功能模块实现了对灾情的整体把　握，为对策和应急指挥工作提供决策支持的依据。　（５）办公自动化震情会商本身是一个严格的政务办公过程，有其自身定制的工作流程。　工作对象包含了多种相关的会商公文，其行为包括：会商意见的生成、电子印章的签发等。　因此，这就需要ＳＳＣＤＳＳ本身就是一个办公自动化系统，实现会商流程定制，并完成会商结　果文件、政务与办公文件的电子签发、动态查询与报表打印、公文及消息的上传与下达等。　１．２详细功能设计　在基本功能设计的基础上，ＳＳＣＤＳＳ还进行了系统的详细功能设计。总体上，该系统可　分为８大模块：外部软件集成模块（ＥＣＩＣ）、监测信息管理模块（ＭＩＭ）、现场震灾信息模块　维普资讯 http://www.cqvip.com 2期贾婧等：震情会商决策支持系统的构建及关键技术199(ESDIM)、震情分析模块(ESAM)、、办公流管理模块(WFMM)。、消息管理模块(NMM)，、网站数据库模块(WDM)系统管理模块(SMM)1在各个模块下可根据功能需求设置各自的子模块，其详细功能设计如图所示。SSCDSS震情会商决箫支持系统警№纛：憾型I蛾lh磊“ECIC．1lModellr。=：：=：===二摹…理DisastemarR霪I型I幽匿distributicreanemotestamototoronanetgPubficnoitceitinfotmmanaifonnejnfotrepitngmanarmaiton电子公告gettentg~mporting遥测台网信息管理Premonitoryastation起害信息上报模块Disaster灾害分布图生成模块Disastertetrrn震情会商工作流定制订ansactlon1舢lboxtorDepartmManaententSSCDSSpor~aluationm堕童旦睦美BBStorSSCDSSRolegemfevinform．tioninformationen灾害趋势估计模块tevaMnagaementma011gemerit角色管理mana前兆台信息管理gem灾害信息管理模块Emstuf—luation．tIleworkflow系统论坛Regulation灾害损失评估ergencysystem会商工作流程跟踪RemoDatabaseU角色授权esrathojnformmaouationenttemeeitnggemfupdiscriminance相关法规数据库OnirmlworkinglowdatabasefBifzaiton台站信息管理Earthquilkemonitorindexmana应急启动判羽模块远程会商交流Remolemeeting人员授权uRonmanagementdocumentsmanagement办公动态数据库Seismieinfom铵钮管理n远程会商文件管理agementtio澳I震指标数据管理Rcocivcdnadtinjshedgementdatabasedocumentsmana界面维护接受及已办文档管理地震相关信息数据库图1Fig1．SSCDSS详细功能设计ldesignanSSCDSSz^∞，structuradfunctions蚋∞髓一’∞■■∞姐∞帕、∞O0杰葶}靠州：睫e0󰀀。鼯_秘囤翮一、选图Fig2．2SSCDSS系统界面interfacrvereSSCDSSuserSSCSDSS被设计为Client／Server和Browse。／Se的混合模式，。该系统安装在核心服务器上，以供授权的终端通过局域网来访问在菜单设计方面这些功能模块都对应于各自维普资讯 http://www.cqvip.com 震灾防御技术3卷的菜单ESDIM一，如：Mapsis和EIS2000有相应的菜单；ECIC模块被包含在MIM模块的菜单项里；模块和。个菜单项，模块被合并成应急启动判别(ESSDS)菜单；其余的模块则各自对应SSCSDSS的启动运行是通过在任何个授权的内部局域网的终端打开IE浏览ESAM一器输入系统所安装的核心服务器IP地址完成的，。系统的用户界面如图2所示。，当前显示的是打开的前兆台网监测数据管理界面其中英文部分为后加的注释221．关键功能与技术MINI模块、系统将遥测成至Un前兆、地震目录s，、测震指标、、台站信息一、基础数据等多个监测与成果数据—从不同的操作系统(WindowixUnix)不同的数据库(SQLSe，ver，Oracle，Access等)集。操作系统下的Oracle平台上形成统的数据形式。，以便数据的管理与交流，其突出的特点主要体现在监测与成果数据的模块中兆台站的数量仅具有多源性图3，考虑到数据的更改与更新以及增加前，系统管理模块可将共享性，Oracle数据库中的监测与成果数据进行扩展。使数据不、同时还具有良好的可扩展性该菜单的部分数据管理用户界面如所示。遥测台网监测数据管理前兆台网监测数据管理地震数据管理测震台数据管理图3Fig3．MIM的部分用户界面plesoSomeexamfuserinterfaceofMIM22．ESSDSESSDS菜单菜单包含了ESDIM和，ESAM两个功能模块这两个功能模块的工作对象均为现。，场反馈的灾情信息该信息以空间数据的形式保存析(Jia在Jing也就是属性字段中包含了坐标值，。因此，这两个功能模块实现了震后的现场灾情信息采集与管理以及基于这两个功能模块的震情分，等，2007)。这些功能的实现是依托嵌入式地理信息系统技术MT而地理信息系统组件的获取则是通过ArcGISEngine(ESRIArcGISESDIM)来实现。和ESAM两个功能模块中还包含了6个子模块(如图l所示)，。，每个子模块的功能分别是：①灾害信息上报子模块由于在震后紧急状况下，现场的工作人员以及其他维普资讯 http://www.cqvip.com ２期　贾婧等：震情会商决策支持系统的构建及关键技术　２０１　的灾情反馈人员不可能详细提供每个灾害点的精确经纬度坐标，因此对灾情的位置信息是以　所在居民委来表示。该系统在青岛应用时，在数据库中存储了１０００多个居民委的信息，其中　包括了中心位置点的坐标，以便于信息的快速录入和灾情分布图的自动生成。②灾害信息管　理子模块。所有上报的灾害信息都存储在核心服务器中，该子模块有权对存储的信息进行审　核、修正、添加及删除等操作，可以按照灾害种类（人员伤亡、建筑物破坏、生命线系统破　坏、次生灾害等）、时间、区域查询灾情信息，并做统计分析。③灾害分布图生成子模块。在　灾害信息管理子模块中，对灾害的查询以及统计结果是以各种统计表的形式给出的。而在灾害　分布图生成子模块中，考虑到灾害信息的空间属性，实现了在不同空间检索条件下生成灾害分　布图的功能，不同的灾害种类用不同的图标渲染。④灾害趋势估计子模块。该子模块存储了灾　害信息的数据表，用灾害状态这个字段来表示各个灾害点是处于等待救援、正在救援、还是救　援结束这３个状态；用灾害发现时间、上报时间、结束救援时间这３个字段来表示灾害的时间　特征。在这个子模块中，通过对灾害统计值随时间变化趋势的研究，来估计灾害的发展是进一　步扩大、趋于稳定、还是得到控制。⑤灾害损失评估子模块。基于上报的灾情信息，该子模块　可评估各个灾种、各个区域、不同时间段的灾害损失情况，主要包括人员伤亡、建筑物损坏、　直接（间接）经济损失等。其结果以２种形式给出：即列表和空间分布柱状渲染图。⑥应急启　动判别子模块。该子模块是对以上各个子模块结果的综合，因此这些子模块的所属菜单以其命　名。该模块可综合评估地震灾害的预测评估结果和现场灾害的反馈信息，通过判别分析模块可　得出地震应急的等级。这里将地震应急的等级划分为轻微、有感、严重、破坏这４个等级。　２．３　ＷＦＭＭ模块　ＷＦＭＭ模块为震情会商的信息处理和交流提供了一个良好的交互平台，实现了办公自　动化。该菜单集成了多种ＯＡ模块，是基于面向过程的工作流技术。在办公流管理模块中，　共包含了６个子模块（如图１所示）：①震情会商工作流定制；②会商拟办文件；③会商工作　流程跟踪；④远程会商交流；⑤远程会商文件管理；⑥接受及已办文档管理。该菜单的对象　包括会商工作流、会商文件和远程会商。所有的文件（上传下达文件、处理中文件、结果文　件）都在这个模块中管理，通过定制的工作流可处理这些文件，文件在内部局域网中可通过　电子审批或加盖电子印章进行流转。其中，震情会商的工作流是通过授权的用户进行定制与　修改完成的。通过远程会商接口，还可进行远程会商交流以及文档和数据的交换。　２．４　ＮＭＭ模块　ＮＭＭ模块是用来管理收到和发放的消息，将震情会商意见、地震相关知识、上级传达　的消息和向公众发布的消息，通过用户接口录入或者导入到数据库中，并且用Ｊａｖａ和Ｊｓｐ等　技术实现在防震减灾信息网站中动态发布电子公告。此外，该模块还提供了ＳＳＣＤＳＳ系统的　内部专用邮箱和系统论坛功能。　３数据库设计及维护　３．１数据库结构　在进行震情会商时，需要处理的数据类型多、数量大，包括历史地震数据、地震前兆数据、　遥测台网检测数据（包括中心与其它台网等）、前兆台检测数据（包括宏观、微观及其它前兆台　等）、遥测台站基本情况数据、微观前兆台站基本情况数据、测震指标数据以及基础数据等。如　何充分高效地管理、分析、提取并利用这些庞大的数据，对震情会商工作起着至关重要的作用。　维普资讯 http://www.cqvip.com 震灾防御技术　３卷　ＳＳＣＤＳＳ系统数据库共分为综合数据、结果数据、政务办公管理数据和系统维护数据４　个部分。其中，综合数据包括：遥测台网监测数据（中心遥测台网监测数据和其它遥测台网　监测数据）、前兆台监测数据（微观前兆台监测数据、其它前兆台数据、宏观前兆台站数据、　宏观前兆异常数据）、地震目录数据（全国地震目录数据、全省地震数据和中心地震数据）、　现场信息反馈数据（现场反馈的前兆数据、测震数据和灾情数据）、台站信息数据（遥测台站　基本情况数据、微观前兆台站基本情况数据）、前兆与测震指标数据（前兆指标数据、测震指　标数据）、知识库数据、网站电子动态发布数据以及其它数据等。结果数据包括：决策支持数　据和震情会商结果文件数据。政务办公管理数据包括：日常办公文件数据、单位政策法规文　件数据和指挥信息文档数据。系统维护数据包括：系统用户权限数据、会商结果签发权限数　据、日常公文发放权限数据、地震局部门数据和地震局相关部门数据。　３．２数据库管理系统　考虑到系统数据的复杂性和多源性，选用强大的Ｏｒａｃｌｅ　９ｉ为数据库管理系统（李晓黎等，　２００３）。该数据库管理系统同样安装在核心服务器中，用来管理各种属性数据及空间数据。其　中，属性数据存储在数据库管理系统的普通属性表中；而空间数据存储在基于面向对象的空间　数据模型的Ｇｅｏｄａｔａｂａｓｅ中。相应地，对属性数据采用通用数据接口技术ＡＤＯ（ｄａｔａｏｂｊｅｃｔｓｏｆ　ＡｃｉｔｖｅＸ）进行数据访问：对空间数据采用美国ＥＳ　公司的ＡｒｃＳＤＥｆｏｒＯｒａｃｌｅ进行数据访问。　４结语　进行震情会商是国家规定的一项重要任务。随着信息和空间技术的迅速发展，迫切要求　震情会商这项重要的国家工作改进原始的工作模式，构建能够提供基础数据、监测数据、前　兆数据管理，并具有会商流程管理办公自动化、专业决策化，以及震后趋势判定专业化的软　件系统。震情会商决策支持系统（ＳＳＣＤＳＳ）正是出于上述考虑而开发的。构建该系统的关　键技术包括：跨平台的数据集成与管理、决策支持模型（ＤＳＭ）的构建、会商办公自动化（ＯＡ）　的实现、空间信息的分析、专业分析模型的构建，以及这些功能模块的管理与集成。而这些　关键技术的实现与现代信息技术的发展是密不可分。本文通过对震情会商决策支持系统　（ＳＳＣＤＳＳ）的介绍，详细阐述了上述关键技术的实现。　参考文献　韩渭宾，２００４．震情会商的意义与主持地震会商应注意的几个问题．四川地震，１６（４）：１—３．　蒋骏，李胜乐，张雁滨等，２０００．地震前兆信息处理与软件系统．北京：地震出版社，９７—１０４．　李晓黎，张晓辉等，２００３．Ｖｉｓｕａｌ　Ｂａｓｉｃ＋Ｏｒａｃｌｅ　９ｉ数据库应用系统开发与实例．北京：人民邮电出版社．　ＢｕｌｕｓｕＬａｋｓｈｍａｎ，２００３．Ｏｒａｃｌｅ９ｉＰＬ／ＳＱＬＡＤｅｖｅｌｏｐｅｒ’ＳＧｕｉｄｅ．北京：清华大学出版社．　Ｊｉａ　Ｊｉｎｇ，Ｇａｏ　Ｈｕｉｙｉｎｇ　ａｎｄ　Ｗａｎｇ　Ｘｕｅｇａｎｇ，２００７．Ａｄｖａｎｃｅｓ　ｉｎ　Ｒｉｓｋ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ．Ｆｒａｎｃｅ：Ａｔｌａｎｔｉｓ　Ｐｒｅｓｓ，　４９５－－－４９８．　维普资讯 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２期　贾婧等：震情会商决策支持系统的构建及关键技术　２０３　Ｄｅｃｉｓｉｏｎ　Ｓｕｐｐｏｒｔ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　Ｓｅｉｓｍｉｃ　Ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　Ｃｏｎｓｕｌｔｉｎｇ　Ｍｅｅｔｉｎｇ　Ｊｉａ　Ｊｉｎｇｎ．Ｆｅｎｇ　Ｑｉｍｉｎ　ａｎｄ　Ｘｉａ　Ｘｉｎ　１）Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｏｃｅａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆＣｈｉｎａ，Ｑｉｎｇｄａｏ　２６６１Ｏ０，Ｃｈｉｎａ　２１　Ｈａｉｒ　Ｑｉｎ【ｇｄａｏ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｉｎｃ，Ｑｉｎｇｄａｏ　２６６ｌ００，Ｃｈｉｎａ　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｓｅｉｓｍｉｃ　Ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　Ｃｏｎｓｕｌｔｉｎｇ　Ｄｅｃｉｓｉｏｎ　Ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ（ＳＳＣＤＳＳ）ｐｒｏｖｉｄｅｓ　ｔｈｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｄａｔａ（ｄａｔａ　ｆｒｏｍ　ｓｅｉｓｉｃｍ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｓｔａｔｉｏｎｓ，ｈｉｓｔｏｒｙ　ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ　ｄａｔａ，ａｎｄ　ｄｉｓａｓｔｅｒ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　ｄａｔａ）ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ｏｆｉｃｅ　ｆａｕｔｏｍａｔｉｏｎ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｗｏｒｋｆｌｏｗ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ｓｅｉｓｍｉｃ　ｄｉｓａｓｔｅｒ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ａｆｔｅｒ　ｃａｔａｓｔｒｏｐｈｉｃ　ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ，　ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｎｃｅ　ｏｆ　ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ　ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ　ｓｔａｒｔ—ｕｐ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ　ｄｅｃｉｓｉｏｎ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ｍｏｄｅｌｓ．Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｏｂｊｅｃｔ—ｏｒｉｅｎｔｅｄ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　ｏｆｉｃｆｅ　ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，　ｔｈｉｓ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｓ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ　ｉｎ　Ｂ／Ｓ（ｂｒｏｗｓｅｒ／ｓｅｒｖｅｒ）ａｎｄ　Ｃ／Ｓ（ｃｌｉｅｎｆｆｓｅｖｅｒ）ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｐａｔｔｅｒｎ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｅｔａｉｌｅｄ　ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ｍｏｄｅｌｓ，ｗｈａｔｅｖｅｒ　ｃｕｓｔｏｍｉｚｅｄ，ｉｍｂｅｄｄｅｄ　ｏｒ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｄ，ａｒｅ　ａｌｌ　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｓｅａｍｌｅｓｓｌｙ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　ｃｏｎｓｕｌｔａｔｉｏｎ；ＧＩＳ；ＤＳＳ；Ｏｆｉｃｅ　ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ；ＣＯＭ　ｔｅｃｈｎｏｌｆｏｇｙ