地震应急基础数据库的创建及应用

2022-09-12

为规范全省各、地市级抗震救灾指挥部地震应急基础数据库的建设工作, 并服务于未来的地震应急基础数据库的管理与开发, 实现国家级与省级指挥部之间、省级指挥部之间、省级指挥部与地 (市) 级指挥部之间地震应急基础数据库的数据共享和紧急调取, 必须按照一定规范约束建立应急基础数据库。

1 基础数据库创建背景

应急基础数据的收集, 可以追溯到福建省“九五”项目建设。在实施“福建省闽南防震减灾示范工程”以及福州市“九五项目”福州市震害预测及震灾快速评估系统建设期间, 为了开展厦门、泉州、漳州、南安和福州等城市震害预测及震灾快速评估系统建设, 专门收集了上述城市的1∶10000和1∶5000城区基础地理信息数据、房屋、重点目标、生命线工程、经济和社会发展等各类数据, 后来在开展福建省“十五”项目“福建省地震重点监视防御区城市防震减灾体系工程”进行了补充, 并增加了莆田市区、龙岩新罗区、福清市区、长乐市区、晋江市区、石狮市区、龙海市区、永安市区八个城区的数据。

在响应中国地震局要求统一规范后, 我们就在原来的基础上进行大规模的补充和修改。

原始数据的收集工作主要是由福建省九地市地震局负责收集, 由于各地市工作人员水平参差不齐, 以致收集提交的数据五花八门, 编码更是漏洞百出, 其中乡镇代码是各地市分别从省局不同部门获的, 因省局部门之间的沟通问题导致乡镇代码不一样, 比如说南平市盖竹村的编码, 就存在两个版本代码, 分别是:“350709100004”和“350781200205”。这些问题给数据整理工作造成很大的麻烦, 如何将这些数据理顺, 并整合到数据库中的确是个挑战。为此, 将数据整理入库分为两步骤:首先, 收集所有的数据, 并进行分类;其次, 检查并修改数据, 然后导入SQL SERVER数据库;最后, 将要空间化的数据按对应关系矢量化。

表1部分相应代码

2 数据入库

2.1 数据编码

数据编码的科学性和数据处理的准确性与否直接影响数据库运行效率和准确度。首先, 定义统一的编码格式可以方便的为各种不同的应用程序调用, 最后将编码长度定为14位, 在图2.1.1所示代码图解中, 1-6位表示省、市、县 (市、区) ;7-9位表示乡、镇或街道办事处代码, 10-11位表示行政村、街区、社区;12-14位表示重点目标或普通流水码。其次, 将每条记录对应补充上代码。这项工作的难点主要是数据量大和地理信息复杂以及数据处理起来容易出错。

数据处理的对象主要是在地震后触发快速灾害评估系统所需要的区域人口、GDP以及建筑物等统计数据和影响应急救援决策的重点目标如医院、消防力量、交通设施等等。响应代码范围规定如表1所示。

2.2 数据整理

数据库创建初期主要是由各县市和省地震局地震应急处的地震工作人员到相应的职能部门索要原始数据。可想而知最后收集上来的数据是多么“丰富复杂”。这些数据里有WORD文档的、EXCEL表格的、ACCESS个人数据库的等等, 所以数据整理起来非常费脑力和体力, 最后动员到20多人花三个多月的时间才把数据基本归类统计出来, 最后将地理信息矢量化又花了两个月。

2.2.1 属性数据整理

属性数据整理过程繁杂, 整理过程概括而言就是: (1) 对应表1把文档分类统计; (2) 判断数据的准确性以及数据缺项并通过相应渠道修正、补缺; (3) 数据编码对应基础数据结构合并同类项; (4) 最后将数据导入到SQL Server2000数据库中。

2.2.2 空间数据处理

从地方收集起来的数据都是EXCEL属性数据, 而且数据量大 (20多万条) , 很难在有限的时间内矢量化, 因此必须另找变通的办法。属性数据的编码里都包含有行政村信息, 而在广大农村地区特别是山区, 建筑物分布较为分散, 另一方面人口密度与建筑物的分布密切相关, 由于重点目标一般分布在行政村居民点所在单位, 而地震发生后造成的破坏计算一般是以震中为中心、烈度圈所包含的生命线工程为计算介质, 所以一般破坏性地震, 其影响范围较小时, 以行政村为计算单元便能有效而准确地估算出地震震害的破坏情况, 从而达到震害评估的要求, 因此, 空间数据处理只须考虑将重点目标直接与行政村所在地关联起来就行了。这种数据处理方法分为四步骤进行, 具体如下。

(1) 获取全省行政村经纬度。此数据可以在ARC GIS平台下获取, 然后将获取的数据导入SQL SERVER数据库。

(2) 从所有重点目标的编码中截取行政村代码信息。

(3) 在重点目标信息中加入行政村经纬度空列, 并通过行政村代码和经纬度的对应关系, 给重点目标生成相应的经纬度。

(4) 在1∶5万的底图上生成相关图层, 有了经纬度信息利用ARCMAP就可以直接生成空间数据。

以上空间数据处理方法的特点就是成图速度快, 而且重点目标位置表达基本到位, 所生成的数据便于应急使用。此外, 也有其它的方法, 比如传统的数字化方法, 即在基础背景底图上根据重点目标所在的实际位置数字化成图, 此方法简单, 处理数据较为精确, 只是目前并没有这种基础地图;还有一种方法是GPS定位法, 即工作人员根据属性数据到现场用手持GPS逐个测量重点目标的经纬度, 这种方法测量数据精确, 但是资源消耗太大。

3 数据应用

这次地震应急基础数据库的一共创建了62张属性表和34张矢量地图, 收录了四十多万条数据, 现已经投入使用 (数据库使用平台:ORACLE 10g) , 目前福建省应急指挥中心的主要应用系统“地震应急快速触发响应系统”就是以这个数据库为依托运行的。即根据地震震中位置、震级计算地震烈度影响场, 然后根据各级烈度影响场中所包含的重点目标信息进行快速震害评估。

4 结语

应急基础数据库完全按照中国地震局的规范标准创建, 具有充分发挥综合应用效益, 不仅可支持和辅助地震应急指挥服务, 而且还可以通过数据转换实现基础数据共享, 提供与其他软件平台数据交换的文件格式。

摘要：地震应急指挥基础数据库可以支持地震应急灾害损失评估系统正常运转, 快速评估地震发生区域灾害造成的经济损失和人员伤亡情况, 并可迅速提供地震发生地区的地震灾害背景数据、灾害相关因素数据、社会经济统计数据、以往地震灾害及救灾案例等, 让救灾指挥决策者了解地震灾害影响, 估计灾害发展趋势, 做出灾害规模判断。

关键词：灾害损失,背景数据,救灾案例