面对不同服务对象的地震应急基础信息专题图设计初探

2020-03-23杨芳杨理臣徐玮阳徐凯辉

高原地震 2020年4期

杨芳，杨理臣，徐玮阳，徐凯辉

(青海省地震局，青海西宁 810000)

0 引言

青海地处西北高原，经济发展相对滞后，是一个地震多发省份，加之气候条件恶劣、基础设施薄弱、面广线长，这样的情况对于地震应急工作者来说是困难也是挑战，因此必须不断提高自身应急管理和有效处置突发事件的能力。

应急技术部门的具体工作可分为应急准备阶段和地震应急阶段两部分。应急准备阶段包括决策部门震前了解市情、县情，处置突发事件，救援队伍应急演练等；地震应急阶段主要是指挥救援，重点是为领导或上级部门科学决策提供快速、直接的数据信息，促进现场指挥部对现场工作的整体部署，以便更好、更快地组织救援[1]；其次是为社会民众提供科学、准确的公开信息。对于应急技术人员来说，尤其是制图人员，分别针对应急准备阶段和地震应急阶段的工作其实就是面对不同服务对象提供不同信息的专题图。

目前，应急专题图制作的常用方法是，利用快速出图软件调用ArcGIS预先制作好的不同专题内容的模板文件，通过简单地人机交互，快速产出不同要素的专题图件[2]。但是这些专题图都是在震后产出的，一般要经过20～30 min，而在此期间，也就是所谓的地震“黑箱期”[3]。指挥救援的领导或上级部门在“黑箱期”对于建筑物里被围困、埋压多少人、需要多少人来支援、救援队伍应该走什么路线、震区周围最近的医院在哪、能快速出动多少医护力量等等问题的判断，对于整个地震的应急救援起着决定性作用。而面对不同服务对象的地震应急基础信息专题图在此“黑箱期”内恰好发挥它的作用。

1 应急基础信息专题图服务对象

根据应急技术部门的具体工作，地震应急服务的对象主要包括应急指挥部门、救援队伍和社会民众。

对于应急指挥部门，不断提高应急管理和有效处置突发事件的能力是最重要的。因此在日常工作中，地震应急指挥人员就可以根据地震应急基础信息图件和数据加强对各县区基本情况的了解，加强应急演练和培训。在震后可以根据已有地震应急基础信息图件第一时间定位到震中，初步了解震区周围的情况，能够最快速的做到心中有数，在更详细的数据和图件产出之前能对震区情况做大致的判断，减少“黑箱期”的损失，辅助下达救援指挥命令。

在吴继承写的《我国地震及地质灾害救援队伍现状分析》一文中就指出：我国救援队伍存在重点方向专业力量不足、本省的救援力量缺乏，而外省的救援队伍又往往因为不熟悉震区情况而束手无策等问题，加之应急演练太少，真正大震时候问题频出。因此十九大之后，应急工作更加重视应急演练和应急培训。对于救援队伍来说，震前熟悉地情，经常开展应急演练，在大震时方能有条不紊开展救援工作。地震应急基础图件在一定程度上能够帮助救援队伍了解、学习各县区地形、交通、人口、房屋等基础信息，在应急演练时根据震中位置提前熟悉周围情况，在每一次演练中不断缩短救援时间，能大幅的提高救援队的救援水平。当地震发生后，在震后的“黑箱期”内根据专题图和基础数据快速了解到震中周围的情况，结合平时演练经验，避免盲目进入震区救援。

在当今信息化的时代，地震应急人员不仅要做好本职工作，也应该积极响应社会关切，注重媒体和社会舆情，及时向大众及新闻媒体提供权威、准确、全面的信息，满足社会公众的知情权，有助于维护社会的和谐稳定。尤其大震发生后面对社会民众时，可对外发布相关不涉密的专题图，与“12322”热线电话相结合，让民众最快了解自己所在地的情况，是否需要安排自救互助或判断可否自行回家。

2 应急基础信息数据库

地震应急基础信息数据库是指当地震发生后，或地震预报发布后，为了开展对灾区的一系列救灾活动所需要了解和掌握的各种社会、经济、人口、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、地震应急预案等的一种综合性数据库[4]。

地震应急数据库建设是地震应急工作的核心环节和主要工作内容，更是地震应急指挥系统进行抗震救灾指挥决策的基础和核心，在抗震救灾指挥中有不可忽视的重要性[5]。应急基础信息专题图正是在应急数据库的基础上产出和完善的，因此地震应急数据库直接决定了应急基础信息专题图的准确性和实用性。“十五”重大工程项目《中国地震应急指挥技术系统》中就有地震应急基础数据库建设，该项目建设的主要任务之一就是为应急救援指挥的信息快速传递和辅助决策提供基础数据。

图1 应急数据库结构

按照《地震应急基础数据库格式规范》要求，地震应急基础数据库采用Oracle 10g，地理信息系统采用ArcInfo 9.2。ArcInfo 9目前支持的空间数据格式主要有：coverage格式、shape格式、personal geodatabase、geodatabase。ArcInfo 9.2通过ArcSDE(空间数据引擎)存取储存在Oracle 10 g中的空间数据和属性数据，通过ArcIMS 提供空间数据的Web 服务。

应急基础信息专题图数据库包括地图类数据、社会经济统计类数据、地震基础类数据等。将社会经济统计和地震基础类数据用专题图的形式直观的展示出来，如县区经济、建筑及人口的分布，历史地震及断裂分布，第一时间为震后指挥救援提供初步方向。

专题图数据库数据的主要来源一般是三方面：一是地震系统既有数据，包括地震区划图、各种活动断裂资料、各类监测台网数据等；二是地震应急部门专有数据，包括社会调查、危险区调研等，这些行业数据经过多源资料综合分析判定等方法进行专题矢量数据采集处理，形成专题矢量数据后入库；三是各级政府部门所持有数据，包括国土部门的高分数据影像、地形地貌数据、次生灾害数据，交通部门的道路交通、桥梁隧道，水利部门的水库水系数据等；四是公开出版的年鉴发布的数据，包括各区县人口、经济等基础数据。

但是同时数据库也面临着两个重要问题：一是因为数据的收集和获取困难，导致更新时间久，数据陈旧，这样一来制作出来的专题图效用大打折扣；二是不同的数据来源格式、类型等都不统一，使得数据的入库和更新工作都十分困难。因此数据库的标准化和规范化统一是一项长期、复杂而艰巨的任务[6]。

3 地震应急基础信息专题图模板设计

为适应地震应急的需要，缩短应急响应时间，服务不同对象，地震应急基础信息专题图应该具备简单、清晰、完整这三个特点。面对不同的服务对象，专题图将震区一种或多种特定或指定的自然要素或社会经济现象表达出来，直观的为服务对象提供简单清晰的专题信息。因此地震应急专题图模板制作需考虑不同需求、统一规范、区域特征等方面因素[7]。

图2 应急专题图模板制作流程

3.1 应急基础信息专题图模板设计规范

面对不同服务对象，专题图的模板设计应该在对不同服务对象进行调研后，分析他们的需求。应急指挥部门在震后应急指挥中，需要的是准确、简洁又有针对性的震区信息，比如震区的学校离震中有多远，如何快速救援；震中附近的地质灾害隐患点在哪，地震引起次生地质灾害的可能性有多大；进入震区的道路有几条，距离震中有多远，如何决定救援的路线等；救援队伍需要的是指定救援路线的地形图、遥感影像图，震中附近的学校、医院、水库等位置图等。而民众可能需要的比较简单，不涉密的震中位置图，影响场范围图等。将不同服务对象的需求报告分析总结后，再与其他省的应急图件包含的信息、内容综合对比，根据平时演练和真实地震后的测评报告，结合本省情况，在国家局应急专题图制图标准下制定出本省的应急基础信息专题图模板设计规范。

3.2 专题图符号设计

地图符号是地图的语言，形状、大小、色彩、文字是专题图中不可或缺的部分。地图符号是面向对象直观表达的内容，如果符号合理、实用，将会大大提升专题图的实际应用效果。根据应急专题地图的图面内容可以将应急专题符号划分为地理底图符号和应急要素符号，地理底图符号一般包括数学基础(地理坐标、坐标系、比例尺等)和地理要素(水系、居民地、交通、地貌、边界等)两部分[8]。地理要素符号一般有相应的标准，各行各业通用，如果没有特殊需要不用单独去设计。应急信息是应急专题地图的重点表示内容，可以通过设计不同应急符号突出面向不同对象的应急信息。

在ArcMap中，用符号管理器(Style Manager)对符号进行新建、修改、删除等各种操作，根据符号绘制的几何类型分为4类：标记(点)符号Marker Symbols、线符号Line Symbols、填充符号Fill Symbols、文本符号Text Symbols。但是ArcMap中专业符号较少，一般符号属性编辑器不能满足需求的时候就需要根据实际需求制作字体库。

以点状符号为例，需借助图片处理软件AutoCAD及造字软件Font Creator选择字体符号或者图片符号的方式来制作完成。在Font Creator中新建字体文件时会发现有Unicode(编码字体)和Symbol(符号字体)两种字符集。Symbol内部不包含索引表，自由性比较大，通常用来存储一些非标准符号；Unicode字体是16位符号编码，常见的一种类型，优点是可以保持符号的唯一性，并且通过Unicode可以在Arc Map的Style Manager中快速查找符号字体。将制作完成的点符号的bmp文件导入到字体文件的字体模板中，导入图片时要调整到坐标原点位置，使其位于字体模板坐标系的设定范围内，调整因变形引起的变化，并按顺序给符号排列并赋予索引号，且位图图片大小要一致。最后将字体导出到系统字体库集(C: WINDOWSFonts)中或直接安装字体。在ArcMap的Style Manager提前新建一个符号库。Arc GIS自动配给24个符号子库。在符号库目录树下的Mark Symbol文件夹下新建点状符号，打开Symbol Property Editor(属性编辑对话框)，将字体文件中的点符号导入并对符号进行编辑、整合、修改尺寸，最后在Style Manager中对符号进行命名等操作，完成点状符号的创建。

图3 点状符号的创建过程

线状符号和面状符号我们可以由符号嵌套组合而成，复杂的面状符号也可看成由是几个简单面状符号的组和[9]，对特别复杂的符号还需要通过编程实现。

3.3 样图配置及整饰

图幅整饰是一组为方便使用而附加的文字和工具性资料，对阅读和使用地图具有一定参考意义的说明内容。相较于地形图图幅整饰内容的规范和标准，专题图图幅整饰内容则较为灵活，没有固定的版式，但一般都包括内外图廓线、经纬网线、坐标网线、图名、图例、比例尺、制图单位、日期等内容。图幅整饰符号就是将这些内容组合成个整体，在编制专题地图时能够方便快捷的生成以及灵活调整。

内外图廓线根据目前国家基本比例尺地图，按地区编制出版的地图和实际经验，认为图廓宽度一般大约为地图内图廓长和宽之和的百分之一略多[10]，例如图4青海省玛多县综合信息图A3幅面：图幅面积为29.6 cm×20 cm，其图廓宽约为：(30 cm+20 cm)×1/100=0.5 cm，按不超过1 cm的外图廓设计就可以。在设计的时候，图案款样和地图的内容和用途应当协调一致。本文直接选择了最简单的双廓线，明了简洁，但也缺少一定的美观性。