賈寧

(陜西省地震局，陜西西安　710068)

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賈寧

(陜西省地震局，陜西西安710068)

摘要：考慮地震應急災情上報工作流程，設計和開發(fā)了基于智能手機的地震災情信息上報系統(tǒng)。該系統(tǒng)內置多種災情信息上報模板，幫助手機用戶準確快速生成各類上報信息，并通過多種途徑發(fā)送至災情收集中心服務器，使災情信息上報更為快速、簡便和規(guī)范，提升災后應急響應能力。

關鍵詞：災情上報；智能手機；應急響應

0引言

破壞性地震發(fā)生后，為了迅速采取有針對性的應急措施，保證搶險救災工作的有效實施，第一時間獲取震區(qū)災情信息就成為震后的一項緊迫任務。因此，如何解決地震災情的快速上報與處理是做好地震應急與救災決策工作的重要基礎[1-2]。

目前，被廣泛采用的電話、短信上報和人工填寫紙介質災情調查問卷的方法，不僅耽誤應急時間而且很難快速匯總和分析[3-4]，為快速獲取地震災情帶來不便。本文結合地震應急現(xiàn)場工作流程和智能手機平臺進行研究，嘗試一種災情信息上報的途徑和方法(圖1)。

1系統(tǒng)整體架構

本系統(tǒng)是一套基于微軟Windows Mobile 6.5智能手機平臺開發(fā)的災情信息上報系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于微軟.NET Compact Framework平臺進行軟件開發(fā)，數(shù)據(jù)庫使用微軟針對智能手機系統(tǒng)的SQL Server Compact Edition，GIS平臺使用Esri公司的ArcGIS Mobile作為移動地理信息支撐平臺[5]。該系統(tǒng)具有地震災情上報模板內置功能，可以實現(xiàn)多種渠道數(shù)據(jù)發(fā)送，同時具有地圖基本操作、空間定位、數(shù)據(jù)存儲、調查路線記錄等功能。系統(tǒng)功能模塊如圖1所示。

圖1　災情上報系統(tǒng)功能模塊圖

2關鍵技術

2.1災情上報模板設計

該系統(tǒng)加入了災情信息上報模板的設計，具有多個災情調查選項欄，包括人員感受、房屋建筑、地震地質、人員傷亡等4大類別。災情上報類型可以通過軟件菜單標簽欄進行選擇，針對不同的災情內容進行信息上報。例如，在房屋建筑破壞調查模板中，房屋狀況描述下拉菜單包括房屋倒塌、房屋結構破壞、房屋局部倒塌、房屋局部開裂、房屋墻體出現(xiàn)裂縫、灰土掉落、抹灰出現(xiàn)微細烈縫、有檐瓦掉落等選項；毀壞程度下拉菜單包括輕微、嚴重、損毀等選項；房屋用途為下拉菜單選項包括賓館、廟宇、民居、校舍、辦公樓、醫(yī)院等選項；房屋結構下拉菜單包括混凝土框架、磚混、磚木等選項。

每一個選項在用戶選擇后就對應一個代碼，全部選項選擇完成后即可以自動生成全部災情信息上報代碼用以發(fā)送，數(shù)據(jù)發(fā)送回中心端服務器直接進行入庫，這樣不僅提高了發(fā)送效率，而且也方便后臺接收信息的服務器進行匯總和處理。

災情信息上報系統(tǒng)界面如圖2所示。

2.2地圖基本操作

該系統(tǒng)使用ARCGIS Mobile實現(xiàn)地震調查位置的顯示，地圖基本操作主要實現(xiàn)以下幾部分功能：

(1)移動地圖：在地圖上直接通過觸摸屏拖動地圖，完成移動地圖操作。

(2)縮放地圖：可以使用軟鍵盤的“+”“-”鍵，或者通過地圖上的滑桿及放大、縮小按鈕完成地圖縮放操作。

(3)全屏顯示：點擊地圖右上角的全屏按鈕，即可進入全屏狀態(tài)。

(4)地圖測距：通過地圖上的測距功能按鈕完成對地圖中兩點之間距離的測量。

(5)圖層選擇：地圖具有多層數(shù)據(jù)時，可以選擇不同的圖層組合顯示。用戶可以在圖層直接上下拖拽實現(xiàn)對上下圖層順序進行排列。

(6)緩沖區(qū)分析：當在地圖的搜索框輸入關鍵詞時，可以在目前地圖范圍內查詢各類相關信息。能夠查詢的內容有：行政村、學校、醫(yī)院、水庫、危險源、崩塌滑坡泥石流、橋梁、隧道、文物等。

2.3空間位置獲取

2.3.1選取方式

調查者每進入一處新的調查地點，系統(tǒng)首先要對所調查地點進行標識。標識的方法支持3種方式：①通過系統(tǒng)內置的省市、區(qū)縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、行政村的各級選項列表，讓用戶選擇所在位置；②通過GPS信息定位所在位置；③通過地圖拖拽的方式直接定位或讓用戶在地圖周邊范圍進行POI關鍵詞搜索，用戶進行位置確認后，位置信息就暫存在系統(tǒng)里供后續(xù)調查使用，一旦更換新的調查地點，再進行新地點的確認和存儲。

各級行政區(qū)劃信息存儲于中心端基礎數(shù)據(jù)庫中，維護人員定期對數(shù)據(jù)庫進行更新?？蛻舳塑浖梢栽O置自動更新和手動更新2種方式。自動更新在系統(tǒng)每次開啟后首先檢查基礎數(shù)據(jù)是否有更新內容，如有更新便從中心端下載數(shù)據(jù)包補丁進行在線安裝更新；手動更新可以通過Wifi、藍牙或USB連接電腦等手動方式導入離線升級包進行數(shù)據(jù)更新，客戶端軟件通過SqlClient訪問本機數(shù)據(jù)庫獲取各級行政區(qū)劃信息并通過代碼進行關聯(lián)，軟件前端顯示使用TabControl和LinkLabel控件進行行政區(qū)劃信息的層級顯示。

2.3.2GPS信息獲取

使用智能手機提供的GPS信息進行定位和分析使災情上報更為方便和快捷[6]。GPS一旦啟動后，會自動連接衛(wèi)星，接收信號，通過算法計算出位置信息，然后以NMEA data的格式輸出。Windows Mobile平臺有3種GPS開發(fā)方式：直接使用串口連接GPS接收器、GPS Intermediate Driver(GID)和使用第三方類庫(例如opennetcf提供的類庫支持)。GID是在開發(fā)者和設備之間加入的抽象中間層，開發(fā)人員不需要關注GPS硬件設備便可直接調用GID提供的API接口，這樣可使軟件系統(tǒng)具有設備無關性的特點。同時，因不需要直接通過串口訪問GPS設備，可支持多應用程序同時訪問同一GPS設備。系統(tǒng)程序引入Microsoft.WindowsMobile.Samples. Location類包，在GPS設備初始化和打開后通過position.Longitude.ToString()和position.Latitude.ToString()函數(shù)可以獲取用戶所在位置經(jīng)度和緯度信息。通過GID獲取GPS信息較之前常用的串口訪問GPS設備方式更為簡單高效。

2.4災情調查路線

系統(tǒng)可在地圖上顯示災情調查點和災情調查路線圖。當用戶打開記錄路線圖功能時，軟件通過GPS獲取到的經(jīng)緯度信息來標記用戶所處的位置，并且實時進行更新和記錄；如果未能獲取到GPS信息，就記錄調查點的地理位置信息。系統(tǒng)可以將用戶的位置移動過程在地圖上描繪成路線圖，方便用戶查看調查路線線路和方向。

2.5多途徑信息發(fā)送

2.5.1運營商分組交換網(wǎng)絡發(fā)送

比如使用運營商提供的4G/3G等分組交換網(wǎng)絡就是目前一種高效快速的方式，一旦上報信息生成后，就可以通過http連接和在線服務器進行數(shù)據(jù)交互，將上報信息發(fā)送給服務器進行數(shù)據(jù)處理。Windows Mobile使用.NET Compact Framework下的HttpWebRequest和HttpWebResponse來進行http訪問，直接和服務器進行數(shù)據(jù)傳送。核心代碼如下所示：

private void datahttpsend(ob ject sender, EventArgs e)

{HttpWebRequest request = (HttpWebRequest)HttpWebRequest.Create(new Uri("http://www.eqsn.gov.cn/service/api/shangbao?content=......."));

//其中content為災情上報內容編碼

HttpWebResponse response = (HttpWebResponse)request.GetResponse();

if(HttpStatusCode.OK==response.StatusCode)

{ //http連接成功，參數(shù)已經(jīng)發(fā)送給服務器

}

response.Close();

}

2.5.2短消息發(fā)送

日常情況下使用分組交換網(wǎng)絡來發(fā)送數(shù)據(jù)較為快捷，但是為了確保在應急狀態(tài)下具有多途徑發(fā)送渠道，系統(tǒng)設計了短消息信令通道來發(fā)送信息。使用Microsoft.WindowsMobile. PocketOutlook自帶的短消息發(fā)送類庫來進行短消息的發(fā)送，這樣只要依據(jù)災情上報模板進行短消息的生成后就可以自動將信息發(fā)送到短信網(wǎng)關接收和處理，核心代碼如下：

private voidsmssend(object sender, EventArgs e)

{ string phoneno="139*******"; //災情上報需要發(fā)送的電話接收號碼

string smstext="此處為災情上報短信內容"; //災情上報的短信內容

//構造短信息對象

OutlookSession ols = new OutlookSession();

//發(fā)送信息

SmsMessage sms = new SmsMessage(phoneno,smstext);

ols.SmsAccount.Send(sms);

MessageBox.Show("災情信息已發(fā)送!", "send", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Asterisk, MessageBoxDefaultButton.Button1);}

2.6數(shù)據(jù)存儲

現(xiàn)場人員進行一處災情調查后便可以立即將調查結果發(fā)送至中心端進行處理。但由于地震災后網(wǎng)絡經(jīng)常出現(xiàn)擁塞或無效的情況，因此，系統(tǒng)在網(wǎng)絡異常時可以將數(shù)據(jù)自動存儲在手機存儲卡上，當具有網(wǎng)絡環(huán)境后再將數(shù)據(jù)進行發(fā)送。該系統(tǒng)自動監(jiān)測網(wǎng)絡狀態(tài)，當發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡連通后會自動提示用戶是否通過網(wǎng)絡發(fā)送已存儲的災情信息。數(shù)據(jù)發(fā)送過程通過數(shù)字百分比圖標進行完成進度量化表示。發(fā)送過的數(shù)據(jù)在手機中進行數(shù)據(jù)備份，便于后期查詢。備份數(shù)據(jù)容量可通過軟件菜單進行占用空間閾值設置，比如設置閾值為100 MB，當備份數(shù)據(jù)超出后系統(tǒng)自動提醒用戶空間已滿，讓用戶選擇是否刪除舊的備份數(shù)據(jù)，以釋放手機存儲空間。

3優(yōu)勢分析

基于智能手機的災情上報系統(tǒng)具有以下幾點優(yōu)勢：

(1)災情信息上報需要重點記錄災情所處地理位置，本系統(tǒng)除了GPS信息獲取位置外還具備地圖標點定位以及行政區(qū)劃列表選擇功能，即使在室內等特殊情況下無法獲取GPS信息仍可正常使用，災情上報位置記錄方式更為多樣。

(2)該系統(tǒng)內置了災情上報模板，用戶只需要在相應的填報欄里勾選對應信息，就可以快速完成災情上報，避免了紙介質填寫調查表等原有災情上報方式的復雜操作，而且統(tǒng)一的格式也為信息匯總和處理提供了便利。

(3)目前地震行業(yè)內各類災情上報系統(tǒng)上報方式都過于單一。本文所述系統(tǒng)具有分組交互數(shù)據(jù)網(wǎng)絡和短信息多種數(shù)據(jù)傳輸方式，當其中一種通訊鏈路擁塞或不可用時，系統(tǒng)可以使用其他途徑進行信息傳輸，多渠道數(shù)據(jù)傳輸保證了信息上報的可靠性。

(4)目前地震行業(yè)所使用的上報系統(tǒng)為實時上報方式，但是震后地震現(xiàn)場尤其極震區(qū)的通信環(huán)境普遍較差，經(jīng)常無法實時回傳數(shù)據(jù)。本文所述系統(tǒng)在通信異常時具有災情數(shù)據(jù)存儲功能，可實現(xiàn)智能網(wǎng)絡檢測及動態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送，也可配合衛(wèi)星、無線局域網(wǎng)等地震現(xiàn)場網(wǎng)絡環(huán)境使用，更為適合地震現(xiàn)場的應用場景。

(5)對比以往的災情上報系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用ARCGIS Mobile作為地理信息支撐平臺，具有多種空間分析和離線地圖功能，可配合基礎數(shù)據(jù)庫查詢現(xiàn)場重點目標的屬性信息，使災情信息獲取更為便捷。

4結語

基于智能手機的災情信息上報系統(tǒng)改變了當前災情上報方法操作復雜、信息發(fā)送渠道過于單一的現(xiàn)狀，實現(xiàn)了災情信息的快速填寫和多渠道發(fā)送，便于中心端的數(shù)據(jù)匯總，同時具備多種適合地震現(xiàn)場災情上報應用場景的補充功能。陜西省地震局為現(xiàn)場多臺智能手機終端設備配備了該系統(tǒng)，經(jīng)過多次演練使用災情信息上報系統(tǒng)運行情況良好。下一步，可以不斷擴大智能手機在地震現(xiàn)場的應用服務范圍，使智能手機應用服務在地震應急響應中發(fā)揮更大的作用。

參考文獻：

圖2　災情信息上報系統(tǒng)界面

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[6]趙士達，張楠. 面向手機終端的地震災害信息服務系統(tǒng)[J]. 中國應急救援，2015(5)：18-22.

SEISMIC DISASTER INFORMATION REPORTING SYSTEM BASED ON SMART PHONE

JIA Ning

(Earthquake Administration Of Shaanxi Province,Xi’an 710068,China)

Abstract:Considering the process of earthquake emergency reporting,the seismic disaster information reporting system based on smart phone is designed and developed.The system has a variety of disaster information reporting template,helps mobile phone users to generate all kinds of information accurately and quickly and the information can be sent to the disaster collection central server through many channels.This ststem makes the disaster information reported more rapid,simple and standardized which can improve the emergency response capability.

Key words:Disaster reporting;Smart phone;Emergency response

收稿日期：2015-03-10

基金項目：中國地震局地震科技星火計劃(編號：XH14048Y)資助。

作者簡介：賈寧(1982—)，男，陜西西安人，工程師，主要從事網(wǎng)絡信息服務和應急指揮系統(tǒng)的研究工作。

中圖分類號：P315-39

文獻標識碼：A

文章編號：1005-586X(2016)02-0049-05