地震应急基础数据库管理与更新

2018-04-03张文静张欣然

防灾减灾学报 2018年1期

张文静，于浩，惠杨，张欣然

（辽宁省地震局，辽宁沈阳 110034）

0　引言

近年来地震灾害频发，尤其是四川汶川，青海玉树、四川庐山等破坏性地震的发生对人民生命财产、次生灾害及社会稳定都产生了及其严重的影响。随着社会经济生活的不断发展，高效利用有限的资源,提高政府及有关部门对此类突发事件的应急响应尤为重要。新中国的地震应急工作始于1966年邢台地震，在“十五”期间全国已经基本形成了一体化的地震应急指挥系统，包括国家级应急指挥系统、省级应急指挥系统、地震现场指挥系统及60个重点大中城市灾情上报系统，因此建立完善的地震应急数据库是必不可少的环节之一。

1　地震应急基础数据库分类

地震应急数据是指在地震应急指挥系统中所使用的基础数据、运行过程中所产生的中间结果数据、最终结果数据和日志数据，地震应急基础数据应遵循科学性、系统性、唯一性、终身性、完整性、综合实用性等基本原则。地震应急基础数据库是参照GIS矢量数据模型，采用点、线、面的几何表示方式进行管理。

地震应急基础数据库主要包括属性数据和空间数据。属性数据是指大量的统计数据，一般具有描述性属性，与相对应的空间数据相关联；空间数据不但含有属性数据，同时具有空间位置，通过空间点数据、空间线数据、空间面数据以及实体等基本空间数据结构将两者数据统一化[1]，表明实体的位置及属性特点，具体属性分类表如表1所示。

2　地震应急基础数据库管理

地震应急基础数据库是地震应急指挥系统的核心工作，尤其在地震发生后的几分钟至几小时能够快速获取有关震区的各类基础数据，进行地震快速评估，了解震区人口、经济损失人员伤亡等情况，利用数据模型对地震应急基础数据库进行查询，能够成为救灾指挥决策者部署行动方案的重要决策依据[2]。所以详细、完善的地震应急基础数据库是地震应急工作的重要内容，其中地震应急指挥空间数据库就是最基本的基础建设工作，数据的采集与整理过程如图1所示。

表1　地震应急基础数据库空间、属性数据分类

图1　地震应急数据库的采集与整理Fig.1　 The collection and arrangement of earthquake emergency database

2.1　地震应急基础数据库来源

2.1.1基础地理数据

基础地理数据来源于权威的测绘部门，主要包括国家1: 25万基础地理数据、城市城区图、行政区划界线图等，数据具有准确性高、精度高及现势性强等特点，能够满足地震应急保障、抗灾救灾等方面的实际应用需求。

2.1.2公共数据

公共数据主要由相应的专业部门提供的直接成果或辅助资料组成，包括人口、经济、房屋、学校、医院、通信、重点目标分布、地方政府联系信息及灾区消防力量等一系列震区基本情况。

2.1.3地震专业数据

地震专业数据是地震行业内部产生的各种专业数据，主要包括地震区划、地震活动、地质构造、地质图、地震台网、活动断层、重点监视防御城市及震害与救灾案例等数据。

2.2　地震应急基础数据库管理

地震应急基础数据库具有复杂性、长期性、艰巨性等特点，对各种数据收集后进行分析整理，数字化处理，判读资料提取所需要的数据，多源数据进行转换与改造，纸质地图扫描配准矢量化，对各类数据进行规模的录入工作。以地震应急基础数据库规范对收集的数据进行整合，数据库以最新的行政区划分为准，使空间数据与属性数据实现数据匹配，建立一致的拓扑关系，通过不同的技术手段把这些数据集成到统一的数据管理系统中去，并对即将更新的数据进行必要的检查。在数据库系统中，采用TCP/IP协议进行数据通信，通过EXCEL、ACCESS、SQL语句、MAPINFO及ARCGIS等相结合的方式对Geodatabase数据进行管理更新。

2.3　辽宁省地震应急基础数据库属性

辽宁地区的地震应急基础数据库在辽宁地震应急响应中起着极其重要的作用，地震应急基础数据库包含人口、经济、气候、房屋、消防力量及地震信息联络表等基础属性数据，这些属性数据收集后以Excel格式进行存储，无需进行空间化的进一步处理。以辽宁省应急基础数据库中人口属性表为例，人口数据来源于公开出版的统计年鉴及行政区划手册，数据按照规定的格式进行整理，其中包含ID、name、total、family及over65等字段名称，具体格式如图2所示。

图2　人口属性表Fig.2　 Population attribute table

辽宁省地震应急基础数据库还包含学校、医院、公路及机场等空间属性数据，这些数据不仅含有名称、位置等基础信息，还包含地理坐标，需要对这些数据进行空间化的处理，在Mapinfo系统中形成TAB格式，然后再进行校验与核对。现以学校空间属性表为例，学校名称、地址等信息是通过搜集整理出来的，在这些数据信息基础上，需要对每个数据进行空间定位，表中包含ID、full_name、address及经纬度等信息，格式如图3所示。

图3　学校空间属性表Fig.3　 School space attribute table

3　地震应急基础数据库更新

地震应急基础数据库中的数据来源广泛而且全面，需要根据数据的不同特点采用不同的更新机制。按照更新周期可以分为实时更新和定期更新，实时更新具有突发性、实时性变化的特征，例如突发地震地区的地理分布信息、重点监视防御区分布的数据更新；定期更新是随着时间的推移达到一定数量或程度的更新，如人口、房屋、经济、学校、医院、铁路及气候等信息[3-6]，根据需要一般每年更新一次就能够满足系统的需求，如有特殊需要按要求进行定期更新。按照更新范围可以分为局部更新和整体更新，局部更新时数据量大，更新流程复杂且周期较长，如学校、医院等；整体更新则获取数据与更新流程简单，更新流程短，如城市区县代码、机场、水库分布等。

根据搜集到信息类型的不同，把这些信息按照不同的存储方式储存起来。Word/Excel形式的信息可以直接对文档信息进行更新修改，Word/Excel文档更新完成后可以通过Access链接或导入功能导入到Access系统中，也可以将Excel文档信息加载到Mapinfo系统中转换为Tab格式后再进行更新。Tab格式的数据可以在Mapinfo系统中打开，直接在系统里更新数据，也可以将Tab格式文件转化为Excel文件，通过Excel工具管理对信息进行更新编辑，再将更新后的Excel文件导入Mapinfo中重新转换为Tab格式。

4　地震应急基础数据规范化

数据入库后需要对数据进行进一步的规范检查，检查出错误的数据必须及时进行修正。数据库设计的规范化是逻辑设计的核心内容，数据库中应该避免可为空的列，不该有重复的值或者列，表中的记录应该有唯一的标识符，字段的类型、长度、名称都是需要检查的地方。如果数据库中数据信息不规范，则会损坏整个数据库，甚至会破坏程序的性能。