基于自动地震速报的地震应急基础信息快速提取模块的研究与实现

王 挺，陈修吾，叶佳宁

（1.广东省地震局，广州 510070；2.中国地震局地震监测与减灾技术重点实验室，广州 510070；3.广东省地震预警与重大工程安全诊断重点实验室（筹），广州 510070）

基于自动地震速报的地震应急基础信息快速提取模块的研究与实现

王 挺1，2，3，陈修吾1，2，3，叶佳宁1，2，3

（1.广东省地震局，广州 510070；2.中国地震局地震监测与减灾技术重点实验室，广州 510070；3.广东省地震预警与重大工程安全诊断重点实验室（筹），广州 510070）

王 挺，陈修吾，叶佳宁.基于自动地震速报的地震应急基础信息快速提取模块的研究与实现[J].华南地震，2016，36（1）：16-23.[WANG Ting，CHEN Xiuwu，YE Jianing.Research and Realization of Rapid Extraction Module for Earthquake Emergency Basic Information Based on Automatic Earthquake Quick Report[J].South china journal of seismology，2016，36（1）：16-23.]

地震发生后需要第一时间将震区基本情况传送给指挥决策人员，以便其快速、合理的部署应急救援工作，尽可能的减少地震灾害造成的损失。根据这一实际需求提出了基于自动地震速报的地震应急基础信息快速提取模块，通过有效整合地震应急基础数据库中的数据资源和12322短信息平台的快速发布功能，实现了震后应急基础信息的快速提取和发布，为高效有序的开展应急救援工作提供了很好的信息支撑。

自动地震速报；地震应急；信息快速提取

0 引言

中国是世界上地震灾害十分严重的国家之一，2008年5月12日的汶川8.0级地震和2010年4 月14日的玉树7.1级地震共造成约9万人死亡，数千万人受灾，经济损失高达数千亿元；2013年4月20日的庐山地震造成196人死亡，21人失踪，11 470人受伤；2013年7月22日的岷县漳县6.6级地震造成95人遇难，1 366人受伤；2014年8月3日的鲁甸6.5级地震造成617人死亡，112人失踪，3 143人受伤；2014年10月7日的景谷6.6级地震造成1人死亡，324人受伤，普洱市经济损失17余亿元；2014年11月22日的康定6.3级地震造成5人死亡，76人受伤[1]。就目前的科技水平而言，地震还是不可预报的，只能通过对建（构）筑物进行抗震设防和建立高效的应急救援体系来最大限度的减轻地震灾害造成的损失。近年来，随着国家经济的飞速发展，为了最大限度的减轻地震灾害造成的损失，各级政府加大了对防震减灾工作的投入，人们的防震减灾意识也不断加强，建（构）筑物抗震能力较以前已有大幅提升，初步建立了横向到边、纵向到底的应急救援体系，但从近几年的破坏性地震所造成的重大人员伤亡情况来看，建（构）筑物的抗震设防管理工作仍需不断加强，应急救援体系也需结合现有的地震科技成果和地震应急工作的特点不断完善。

“十五”期间，在中国地震局的统一部署下，各省、自治区、直辖市相继建立了省级地震应急基础数据库、地震应急快速评估系统和12322短信息平台。中国地震局也于2013年4月1日起正式对外提供自动地震速报服务[2]，国内地震2 min内即可实现快速定位和震级测定。如果能够结合自动地震速报技术有效整合现有数据资源，实现震后应急基础信息的快速提取并发布，就能让决策者第一时间了解震区基本情况，从而更好地促进应急救援工作的高效有序开展。为了实现上述功能，笔者结合广东省地震局应急预案和多次省内地震应急处置工作情况建立了地震应急基础信息模版，以广东省地震应急基础数据库为基础建立了地震应急基础信息数据库，最后利用C#+ ArcEngine开发应用模块进行功能整合，实现了震后4 min内可根据自动地震速报三要素信息从数据库中快速提取模版所需信息，并通过12322短信息平台自动推送至指挥决策人员，第一时间满足地震应急工作的基础信息需求。

1 自动地震速报现状

自动地震速报是近年来发展起来的全新地震速报技术，利用计算机自动处理地震台网的实时监测数据，实现快速地震定位和震级测定。自动地震速报最突出的优点就是“快”，从处理到发布均由计算机自动完成，与传统人工速报相比具有明显的速度优势，国内地震2 min之内便可快速定位，而人工速报通常需要10 min左右。为提升自动速报的时效性和准确性，推动建立自动速报信息服务直通车，2009年开始中国地震局在扎实做好人工速报的基础上大力推进自动地震速报技术应用，组织开发了自动速报产出平台和发布系统，并于2013年4月1日起正式对外提供自动地震速报服务。按照中国地震局的统一部署，广东省地震局也于2013年4月开始提供自动地震速报服务，同时开发了应用程序，将广东地震台网自动地震速报信息实时推送至广东省地震信息网、应急短信息平台、南粤防震减灾微博和微信[3]（图1），保障了自动地震速报信息的时效性。结合前期工作基础和本文的实际需求，我们利用C#语言对已有应用程序功能进行了完善，通过socket即可将广东台网自动地震速报信息实时传送至地震应急基础信息提取模块。

2 地震应急基础信息快速提取模块的研究与实现

按照广东省地震局地震应急预案要求，广东省行政区范围内陆地及近海50 km以内发生M≥3.0级、省行政区陆地周边100 km范围内发生M≥4.0级地震后，应急人员应立即到岗开展应急处置工作。基于这个要求，笔者将应急响应条件确定为广东省行政区陆地、省行政区陆地周边及近海100 km范围内的M≥3.0级地震。地震应急基础信息快速提取模块分为以下4部分（图2）：第一部分是自动地震速报信息过滤。为了减轻地震应急基础信息快速提取模块的负载，对广东台网传送的自动地震速报信息进行过滤，只处理满足应急响应条件的地震信息。第二部分是地震应急基础信息模版的制作。考虑到尽可能的简化程序处理过程，提高应急响应效率，结合地震应急预案和地震应急处置工作实际需求制定2套地震应急基础信息模版，一套用于广东省陆地境内地震，另一套用于广东省陆地周边及近海100 km范围内地震。第三部分是地震应急基础信息数据库的建立。根据前期制定的信息模版从广东省地震应急基础数据库中抽取所需数据建立应急基础信息专用数据库，保障模块的数据需求。第四部分是地震应急基础信息的快速提取。在接收到自动地震速报信息后，模块首先根据地震三要素确定震中位置，选择对应的信息模版，然后再根据模版从应急基础信息数据库中快速提取所需信息并通过12322短信息平台快速推送至应急人员手机终端。

图1 自动地震速报信息传送流程图Fig1 Flow chart of automatic earthquake quick report information transmission

图2 模块运行流程图Fig2 Flow chart of module operation

2.1 自动地震速报信息过滤

目前广东省地震台网对外传送的自动地震速报信息为省内3.0级以上地震、国内省外4.0级以上地震和国外6.0级以上地震，按照地震应急预案，只需对满足应急响应条件的地震进行处理，因此模块首先根据自动地震速报震中的位置信息进行过滤处理，当地震震中位于广东省行政区陆地、省行政区陆地周边及近海100 km范围内时才开始后续工作。

2.2 地震应急基础信息模版

按照“备是根本，快是命脉，准是关键”的应急救援工作原则，为了快速、准确的提供应急基础信息，根据地震应急预案和现有数据资源制定2套地震应急基础信息模版来保障应急处置工作初期的信息需求。第一套模版用于广东省陆地境内地震（如图3所示），包含了震区人口、经济、震中距主要城镇和重点目标距离、历史地震、抗震设防烈度和天气情况等基础信息；第二套模版用于广东省陆地周边及近海100 km范围内地震（图4），包含了震中50 km范围内广东省受影响区县人口、经济、震中距广东省主要城镇和重点目标距离、历史地震、抗震设防烈度和天气情况等基础信息。

2.3 地震应急基础信息数据库

广东省地震应急基础数据库中包含了全省社会、人口、经济、城市地图、自然地理地貌、重要目标位置、救灾队伍情况、救灾通信联络、地震应急预案等基础数据，由于数据保密需要，目前处于物理隔离状态运行，为了满足模块的基础数据需求，根据上述模版从地震应急基础数据库中提取所需的非涉密数据，并按照《区域级抗震救灾指挥部地震应急基础数据库格式规范（修订稿）》要求建立地震应急基础信息数据库[4]（图5），为应急基础信息的快速提取提供数据保障。

图3 地震应急基础信息模版1Fig.3 Template 1 for earthquake emergency basic information

图4 地震应急基础信息模版2Fig4 Template 2 for earthquake emergency basic information

2.4 地震应急基础信息快速提取和发布

在接收到过滤后的自动地震速报信息后，首先根据地震位置信息判断震中是处于广东省行政区陆地境内，还是处于省行政区陆地周边及近海100 km范围内，依据判断结果选择相应的信息模版，然后再通过C#+ArcEngine调用地震应急基础信息数据库中数据自动填入选择的信息模版，其中天气信息通过中国天气网提供的API接口获取，最后通过12322短信息平台自动推送至应急人员手机终端，由于地震应急基础信息包含内容较多，字符数一般都远多于70个，现有的12322短信息平台超过70个字符即分段发送，不便于信息的浏览，为了解决这个问题，在短信发送时先将短信内容转换为Unicode格式，然后将数据分割并封装成数据包后按其序号递增的次序依次发送[5-9]，用户接收到超长短信后再按照数据包序号进行还原后便可实现一条短信显示短信内容。模块启动界面如图6所示。

图5 地震应急基础信息数据库Fig5 Earthquake emergency basic information database

图6 地震应急基础信息快速提取模块Fig.6 Rapid extraction module for earthquake emergency basic information

3 功能测试

本文假定广东省行政区陆地境内、省行政区陆地周边及近海100 km范围内分别发生5.5级左右地震，其中广东省行政区陆地境内地震为2014 年12月07日20时38分河源市东源县（纬度23.7，经度114.7）5.5级左右地震；广东省行政区陆地周边及近海100 km范围内地震为2014年12 月07日20时39分汕头市南澳附近海域（纬度23.5，经度117.2）5.5级左右地震，并以假定地震来进行模块功能的测试。为了不影响广东地震台网的正常运行，开发了自动地震速报信息模拟测试工具，通过该工具可模拟广东地震台网向本文所述模块传送自动地震速报信息，同时向测试手机发出自动速报短信。地震应急基础信息快速提取模块在得到模拟的自动地震速报信息后，按照既定的工作流程，2 min内完成应急基础信息的提取和发送任务。

3.1 河源市东源县5.5级左右地震测试

通过自动地震速报信息模拟测试工具输入假定的地震三要素信息后（如图7所示），测试手机接收到模拟自动速报短信，2 min后接收到地震应急基础信息（如图8所示）：本次假定地震震中位于河源市东源县锡场镇，该镇总人口8 175人，GDP为3 2243万元；震中50 km范围内人口密度约为105人/km2，有545个行政村，距离震中最近的村为水库村；震中30 km范围内平均海拔约为346 m；震中距离源城区约27 km，距离东源县约29 km，距离河源市约26 km，距离新丰江水库大坝约24 km；震中30 km范围内发生过4次强震，最大为1962年的河源6.1级地震，距离本次地震震中约0 km；东源县基本设防烈度为Ⅵ度；根据天气预报，东源县目前天气为小雨，当前温度为13℃。

图7 模拟河源市东源县5.5级左右地震进行测试Fig.7 Simulation test of M5.5 earthquake in Dongyuan country of Heyuan city

图8 测试手机接收到的模拟自动速报短信和地震应急基础信息Fig.8 The analog SMS of automatic earthquake quick report information and earthquake emergency basic information received by test mobile phone

3.2 汕头市南澳附近海域5.5级左右地震测试

通过自动地震速报信息模拟测试工具输入假定的地震三要素信息后（如图9所示），测试手机接收到模拟自动速报短信，2 min后接收到地震应急基础信息（如图10所示）：本次假定地震震中50 km范围内的广东省区县有南澳县（总人口为61 200人）、饶平县（总人口为898 000人）、澄海区（总人口为811 800人）、湘桥区（总人口为600 200人）、龙湖区（总人口为544 900人），距离震中最近的村为南澳县深澳镇后窑村，震中30 km范围内平均海拔约为384 m；震中距离南澳县约20 km，距离饶平县约28 km，距离汕头市约52 km；震中30 km范围内发生过3次强震，最大为1918年的南澳7.3级地震，距离本次地震震中约0 km；南澳县基本设防烈度为Ⅷ度；根据天气预报，南澳县目前天气为多云，当前温度为18℃。

图9 模拟汕头市南澳附近海域5.5级左右地震进行测试Fig10 Simulation test of M5.5 earthquake in Nanao adjacent sea of Shantou city

图10 测试手机接收到的模拟自动速报短信和地震应急基础信息Fig.10 The analog SMS of automatic earthquake quick report information and earthquake emergency basic information received by test mobile phone

4 结语

地震应急基础信息快速提取模块基于现有自动地震速报技术有效整合了地震应急基础数据库中的数据资源和12322短信息平台的快速发布功能，实现了震后应急基础信息的快速提取和发布，让决策者能够第一时间了解震区基本情况，快速、合理的部署应急救援工作，尽可能的减少地震灾害造成的损失。目前本模块已投入试运行，其实用性和稳定性还需实践检验，后续也还需对应急基础信息模版进一步优化，使其更好地满足地震应急工作初期的信息需求。本模块作适当的修改后也可用于其它省市地震应急基础信息的快速提取和自动推送。

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Research and Realization of Rapid Extraction Module for Earthquake Emergency Basic Information Based on Automatic Earthquake Quick Report

WANG Ting1，2，3，CHEN Xiuwu1，2，3，YE Jianing1，2，3
（1.Earthquake Administrator of Guangdong Province，Guangzhou 510070，China；2.Key Laboratory of Earthquake Monitoring and Disaster Mitigation Technology，CEA，Guangzhou 510070，china；3.Key Laboratory of Earthquake Early Warning and Safety Diagnosis of Major Project，Guangzhou 510070，China）

After the earthquake，the basic situation of earthquake region are the first time required to transfer t to the commander, for rapid and rational deployment of emergency relief work，as much as possible to reduce the losses caused by the earthquake.This paper presents the rapid extraction module for earthquake emergency basic information based on auto earthquake information according to the actual needs，through the effective integration of data resources in earthquake emergency base database and quick release function of 12322 SMS platform to achieve the rapid extraction and distribution of the post-earthquake emergency basic information , which provide good information support for the efficient and orderly conduct emergency rescue work.

Automatic earthquake quick report；Earthquake emergercy；Information extraction

P315.92

A

1001-8662（2016）01-0016-08

10.13512/j.hndz.2016.01.003

2015-03-16

地震应急青年重点任务（CEA_EDEM-201408）；广东省破坏性地震应急技术研究中心项目资助。

王 挺（1984-），男，工程师，主要从事地震应急、灾害评估工作.

E-mail：281005351@qq.com.

book=23,ebook=26