天津活断层信息管理系统设计研究

随着社会的高速发展和城市化进程的加快, 城市地震灾害所造成的生命财产损失及对社会安全的冲击已日趋严重。而大地震是对城市破坏最大、危害最严重的突发性自然灾害, 威胁着城市的安全。如中国唐山地震 (1976) , 唐山在地震时顷刻间夷为平地。因此, 开展城市防震减灾已经成为各级政府及行政主管部门和有关科研人员共同关注的重大课题。大量震例研究表明:巨大的城市地震灾害主要是由位于城市之下的活断层突然快速错动所导致的直下型地震引起的;而城市附近的地震也可诱发城区内的活断层的活动, 加重活断层沿线建筑物的破坏和地面灾害。通过开展城市活断层探测与地震危险性评价工作, 了解活断层的分布及其危害性, 采取有针对性的防震减灾措施, 可以大大减轻城市地震灾害的损失。

我国是一个活断层分布广泛的国家, 也是一个多地震的国家, 地震活动震级大、频度高, 地震灾害严重。因此, 开展城市活断层探测与地震危险性评价工作也成为现阶段我国各大主要城市防震减灾的重要任务。

本文研究受《天津市活断层探测与地震危险性评价》项目资助, 该课题是“十五”期间开展的中国数字地震网络工程——“中国地震活动断层探测技术系统”的重要部分。该专题旨在解决天津市活断层探测项目中的各项探测成果表达、数据管理、数据服务和数据共享等关键问题。

1 系统设计目标

在获得各种探测数据和大量数字地图的基础上, 建立天津市活断层探测与评价基础数据库, 能更加有效地保存、管理和利用活断层探测所得的数据信息;建立城市活断层信息咨询服务部, 可实现不同用户及社会公众对活断层探测评价成果的查询和数据共享。

天津市活动断层信息管理系统的建设目标是建成一个数据共享、高稳定性、满足地震活动断层探测研究和应用的信息管理系统, 用于天津市活动断层探测、地震危险性与危害性评价成果存储、显示和管理, 为各级政府部门及社会提供咨询服务。亦可供城市建设规划与土地利用、重大工程选址、建筑抗震设防和震时灾害的快速评估、政府决策、指挥部门的应急救灾使用。

2 天津市活断层基础数据库设计研究

2.1 数据模型

天津市活断层信息管理系统数据库采用统一的GeoDatabase数据模型。GeoDatabase数据模型是ESRI公司在ArcInfo中推出的一种新型面向对象数据模型, 即第三代数据模型。其目的是为了让用户能更容易、更自然地表示G I S数据特征和更易建立特征之间的各种关系。

2.2 数据的存储方式

天津活断层数据库的数据是按照专业组织分类、分层存储, 按照专题组织查询的方式管理。

在数据库中按照探测方法或数据来源的不同分为不同的数据表, 即分类存贮;存放在SDE数据库中的具有空间地理特征的数据又以点、线、面等要素类型的不同及所描述信息物理的意义不同分别存贮, 即分层存贮。这些数据由服务层统一管理。

数据库中的空间要素类在数据库中分别以专业要素数据集和专题要素数据集的形式存储。要素类与其对应属性表之间, 通过关系表来管理相应的数据内容。专业要素数据集和专题要素数据集中的要素类, 共用一个属性表, 两个要素数据集中的要素类通过各自的关系表来管理同一个属性表。数据按照专题组织查询的方式管理。专题要素数据集的命名规则为:subject+城市的行政区划代码 (6位) +施工期号 (1位) +专题号 (2位) , 例如:地球化学探测的专题名称为:subject120000103, 要素类的命名规则为:专业要素类名称+施工期号+专题号, 如钻孔:专业要素类名称为“Drill Hole”, 则专题要素类名称为“DrillHole105”

断层信息管理系统数据库采用两种数据存取方式:一种是客户端/服务器 (C/S) 结构模式, 采用Ar c SDE作为中间件将全部探测空间、属性数据存放到Oracle数据库中;另一种是单机模式, 采用Personal GeoDatabase方式来实现存储。如图1所示。

2.3 系统数据库内容

数据库基础数据主要分为两部分内容:基础地理信息数据、活断层探测成果数据。

其中基础地理信息数据包括1∶25万、1∶5万和1∶1万地形数据。活断层探测成果数据按专业分为前期基础数据、工作范围数据、地球化学探测、地球物理探测数据、地质调查填图数据、地震危险性评价、地震危害性评价、辅助制图要素集等。

3 信息管理系统结构设计研究

3.1 系统的层次结构

天津市活动断层信息管理系统是以A r c G I S为基础, 基于M F C, 使用V C++6.0环境开发的应用程序。使用了表格控件flexgrid, ArObjects9.2 sp2。

3.2 系统的体系结构

天津市活动断层信息管理系统采取单机、C/S结构系统的混合运行来实现网络、数据和系统的有限互通。在局域网内采用客户/服务器 (C/S) 模式, 服务器采用ArcSDE空间数据管理引擎结合Oracle 10g数据库, 存储所有天津市活动断层探测取得和收集的空间地理、地质数据及探测结果, 客户端使用天津市活动断层信息管理系统软件, 管理和分析服务器上的数据。

3.3 系统的总体功能

系统的主界面由三个部分组成, 它们分别是:数据采集与管理模块、空间综合查询处理分析模块、成果展示模块。数据采集与管理模块主要用于探测数据的添加、编辑等处理;空间综合查询处理分析模块主要用于空间数据的查询处理与分析;成果展示模块主要用于显示成果内容, 包括设计书和和成果报告等。

摘要：本文研究受《天津市活断层探测与地震危险性评价》项目资助, 文章从系统设计的目标出发, 深度探讨了信息管理系统的核心——数据库的设计, 给出了数据模型、数据存储方式和数据内容设计的详细方案, 在此基础上, 笔者对整个信息管理系统的结构进行了设计研究, 系统最终实现了单机、C/S结构系统的混合运行。本文既是项目执行过程中的技术总结, 同时也具备一定的理论价值, 相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。

关键词：数据库,信息管理系统,Geodatabase,C/S

参考文献

[1] 中国地震局.中国地震活动断层探测技术系统技术规程[M].北京:地震出版社, 2005.

[2] 党安荣, 贾海峰, 等.ArcGIS 8 Desk-top地理信息系统应用指南[M].北京:清华大学出版社, 2003.