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基于GIS的地震信息發(fā)布系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2019-11-11 12:03向姣姣
科技資訊 2019年24期
關(guān)鍵詞:模塊功能用戶

向姣姣

摘 ?要:地震的發(fā)生是由于地殼下巖層原有的斷層發(fā)生了位移所導(dǎo)致的,其所釋放的巨大能量會(huì)以地震波的形式傳播到地表,造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。該文結(jié)合當(dāng)前Web開發(fā)技術(shù)和移動(dòng)開發(fā)技術(shù),設(shè)計(jì)了Web端以及移動(dòng)端的兩個(gè)地震信息發(fā)布系統(tǒng)。其中Web端利用了Google Maps API,移動(dòng)端利用ArcGIS for Android和Android Stuio技術(shù),實(shí)現(xiàn)了Android地震信息發(fā)布系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞:地震 ?GIS ?Web端 ?移動(dòng)端

中圖分類號(hào):P315 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2019)08(c)-0010-02

地震的發(fā)生是由于地殼下巖層原有的斷層發(fā)生了位移所導(dǎo)致的,全球發(fā)生的能被儀器所測(cè)到的地震一年之內(nèi)就有145萬多次。由于地震的發(fā)生能夠引起地面強(qiáng)烈震動(dòng),如果震級(jí)較大則會(huì)導(dǎo)致地面開裂和嚴(yán)重變形,進(jìn)而導(dǎo)致建筑物的倒塌和損毀,地震的影響不僅表現(xiàn)在房屋倒塌和基礎(chǔ)設(shè)施被毀上,而且還可能導(dǎo)致次生災(zāi)害的產(chǎn)生,比如瘟疫及水污染等,嚴(yán)重影響著人們的生活。中國(guó)位于亞歐板塊地震帶和環(huán)太平洋板塊地震帶的交界處,地震斷裂帶比較多,屬于地震頻發(fā)的國(guó)家。我國(guó)地震部門有義務(wù)將地震信息準(zhǔn)確、快速地呈現(xiàn)在社會(huì)公眾面前,增強(qiáng)社會(huì)公眾的地震應(yīng)急意識(shí)。

在當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)得到快速發(fā)展的年代,用戶對(duì)地震信息發(fā)布服務(wù)要求也明顯増?bào){,持別是在地震信息的時(shí)效性和準(zhǔn)確性方面。就目前我國(guó)現(xiàn)有的地震信息系統(tǒng),從功能上講,與國(guó)外先進(jìn)的地震信息系統(tǒng)有著很大的差距,國(guó)外的地震系統(tǒng)在應(yīng)急方面做的工作比較多。將GIS技術(shù)應(yīng)用到地震領(lǐng)域,設(shè)計(jì)和開發(fā)基于Web技術(shù)和移動(dòng)技術(shù)的地震信息發(fā)布系統(tǒng)是迫切的和緊要的。

1 ?系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)

系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)為根據(jù)用戶的特定需求而設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的,通過對(duì)用戶對(duì)該系統(tǒng)需求的深入調(diào)查,依據(jù)調(diào)研用戶的要求來確定。站在用戶的角度來分析、來確定系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的一些功能,滿足用戶需求。地理信息系統(tǒng)可以被看作是一個(gè)解決問題的工具,這個(gè)工具能夠有解決某一(類)或者特定的問題。因此,一個(gè)可運(yùn)行的、實(shí)用的應(yīng)用性GIS系統(tǒng)的目的就是能夠解決某一具體問題,這也就確定了應(yīng)用型GIS的研究應(yīng)用范圍和性質(zhì)。

地震信息發(fā)布系統(tǒng)Web端設(shè)計(jì)的目標(biāo)是在地震信息數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,利用Google Maps API,結(jié)合計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)以及ASP.NET技術(shù)進(jìn)行GIS二次開發(fā),實(shí)現(xiàn)如圖1所描述的Web原型。此系統(tǒng)Web端具備自動(dòng)獲取地震數(shù)據(jù)、地震信息發(fā)布、地震信息查詢、地震信息處理等基本功能,其數(shù)據(jù)類型、編碼和圖形符號(hào)符合現(xiàn)有的國(guó)家和行業(yè)規(guī)范,能夠?qū)崿F(xiàn)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的無縫鏈接。

地震信息發(fā)布系統(tǒng)移動(dòng)端設(shè)計(jì)的目標(biāo)也是在地震信息數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,利用ArcGIS For Android,結(jié)合計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能手機(jī)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了Android地震信息發(fā)布系統(tǒng)的原型,這個(gè)原型可以在智能手機(jī)平臺(tái)上有效地展現(xiàn)可視化的地震信息數(shù)據(jù)。地震信息發(fā)布系統(tǒng)所發(fā)布的數(shù)據(jù)類型比較少,但是對(duì)于數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性要求很高,不能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地提供地震信息就會(huì)延誤抗震救災(zāi)工作,帶來不必要的生命和財(cái)產(chǎn)損失。

1.1 Web端架構(gòu)設(shè)計(jì)

地震信息發(fā)布系統(tǒng)Web端采用的是瀏覽器/服務(wù)器(B/S)結(jié)構(gòu),支持使用者和政府相關(guān)人員在任何時(shí)間、任意基地點(diǎn)通過互聯(lián)網(wǎng)訪問該系統(tǒng),系統(tǒng)的整體架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1所示。

(1)數(shù)據(jù)層運(yùn)行的是SQL Server 2014數(shù)據(jù)庫(kù),用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的表格,表格儲(chǔ)存的是地震產(chǎn)生的各種信息,地震信息的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來自于美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的地震數(shù)據(jù)庫(kù)。

(2)中間層是IIS服務(wù)器。IIS服務(wù)器具有兩個(gè)功能,一是IIS服務(wù)器負(fù)責(zé)定時(shí)獲取美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局?jǐn)?shù)據(jù)的XML文擋,并對(duì)XML文檔進(jìn)行解析,提取地震數(shù)據(jù)的震級(jí)大小、地震位置、震源深度等相關(guān)屬性信息,并把這些地震信息儲(chǔ)存到SQL Server 2014數(shù)據(jù)庫(kù)中。二是IIS服務(wù)器為系統(tǒng)的Web端應(yīng)用程序提供運(yùn)行環(huán)境。

(3)表現(xiàn)層位于PC客戶端瀏覽器上。其能夠?yàn)橛脩籼峁┲庇^、形象的操作界面,操作的結(jié)果通過地圖和信息列表的形式展現(xiàn)給用戶,向使用者提供實(shí)時(shí)的、專業(yè)的地震信息。

1.2 移動(dòng)端架構(gòu)設(shè)計(jì)

移動(dòng)端采用的是客戶端/服務(wù)器(C/S)結(jié)構(gòu),并且通過WiFi作為服務(wù)器與客戶端之間的橋梁進(jìn)行相互通信,支持用戶在有網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下進(jìn)行操作和使用,該系統(tǒng)移動(dòng)端的整體架構(gòu)如圖2所示。

(1)數(shù)據(jù)層是移動(dòng)地震發(fā)布系統(tǒng)的基礎(chǔ),為系統(tǒng)提供了數(shù)據(jù)的保障。主要采用的數(shù)據(jù)是借用ESRI公司提供的離線數(shù)據(jù),是一個(gè)緊湊型的緩存切片。

(2)通信服務(wù)層是通過WiFi、GPRS等通信方式連接互聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端與數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)傳遞,數(shù)據(jù)主要以服務(wù)的方式提供,根據(jù)服務(wù)類型的不同,可劃分為地圖服務(wù)、地理編碼服務(wù)、移動(dòng)數(shù)據(jù)服務(wù)、GIS功能服務(wù)、影像服務(wù)等,該系統(tǒng)采用的是地圖服務(wù)。

(3)終端應(yīng)用層也稱為表現(xiàn)層,主要包括系統(tǒng)的操作功能和系統(tǒng)的人性化的界面展現(xiàn)兩部分,能夠?yàn)橛脩籼峁┑卣鸢l(fā)布系統(tǒng)的功能服務(wù)。

2 ?系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

2.1 地震發(fā)布系統(tǒng)Web端的功能模塊設(shè)計(jì)

地理信息應(yīng)用型系統(tǒng)是在一定地理信息工具型系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,按照特定的應(yīng)用目的對(duì)其進(jìn)行二次開發(fā)而得到的GIS系統(tǒng),它基本上繼承了工具型GIS所提供的所有基本功能。

因此,應(yīng)用性GIS的功能設(shè)計(jì)重點(diǎn)不在于對(duì)基本功能的設(shè)計(jì)和編程,而是根據(jù)需求分析的結(jié)構(gòu),對(duì)解決特定應(yīng)用目的而進(jìn)行的功能分析,選擇合適的工具性GIS功能并對(duì)其具體化,以滿足實(shí)際需要。

根據(jù)地震信息發(fā)布系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)要求,結(jié)合Google Maps API的技術(shù)特點(diǎn),將Web端的整個(gè)系統(tǒng)分成三大功能模塊,分別是:地震信息發(fā)布模塊、地震信息查詢模塊、地震信息處理模塊。

地震信息發(fā)布模塊主要是通過Google Maps API提供的google.maps.Circle()方法在地圖上顯示地震信息,在地圖上用戶可以看到顯示地震地點(diǎn)的紅色圓形,震級(jí)越大,圓形半徑越大。在地圖下方的表格中用戶可看到具體的發(fā)震時(shí)刻、guid(美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局對(duì)每一次觀測(cè)到的地震生成的全球唯一標(biāo)識(shí)符)、里氏震級(jí)大小、震中的經(jīng)緯度、震源深度以及發(fā)生地震的地區(qū)。

地震信息查詢方式可分為按時(shí)間查詢、按緯度查詢、按經(jīng)度查詢、按深度查詢、按震級(jí)查詢及綜合查詢,在用戶在輸入查詢的信息后,GridView數(shù)據(jù)表會(huì)顯示出滿足條件的地震條目。

地震信息處理模塊功能分地震基本信息顯示、周邊信息查詢、歷史地震查詢、圖像疊加以及繪制地形剖面圖。

2.2 地震信息發(fā)布系統(tǒng)移動(dòng)端的功能模塊設(shè)計(jì)

根據(jù)地震信息發(fā)布系統(tǒng)用戶的具體需求分析,結(jié)合ArcGIS For Android的技術(shù)將點(diǎn),將地震信息發(fā)布系統(tǒng)設(shè)計(jì)為兩個(gè)功能模塊,其中一個(gè)模塊功能就是地震信息發(fā)布功能模塊,也是該系統(tǒng)最重要的功能。用戶打開應(yīng)用程序后首先就會(huì)進(jìn)入到該模塊,在MapView地圖控件上用戶可以看到顯示地震地點(diǎn)的紅色圓點(diǎn),點(diǎn)擊圓點(diǎn)以后用戶可在彈出的信息窗口內(nèi)查看到震級(jí)、發(fā)震時(shí)間等地震的具體信息。第二個(gè)模塊就是地震后臺(tái)報(bào)警模塊的設(shè)計(jì)。

3 ?結(jié)語

該文結(jié)合系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法,從地震信息發(fā)布系統(tǒng)的具體需求分析出發(fā),根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的總體架構(gòu),提出了系統(tǒng)最終的目標(biāo)。并結(jié)合具體的用戶需求對(duì)地震發(fā)布系統(tǒng)的Web和移動(dòng)端的功能進(jìn)行了設(shè)計(jì),Web端功能主要設(shè)計(jì)了3個(gè)功能,模塊包括:地震信息發(fā)布模塊、地震信息查詢模塊、地震信息處理模塊。移動(dòng)端主要設(shè)計(jì)了兩大模塊:地震信息發(fā)布模塊和地震后臺(tái)報(bào)警模塊。

參考文獻(xiàn)

[1] 李亞龍.地震應(yīng)急信息發(fā)布與推送系統(tǒng)[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2018(12):55-56.

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[3] 李珀任.基于實(shí)時(shí)技術(shù)和3D WebGIS的地震信息發(fā)布系統(tǒng)[J].地震地磁觀測(cè)與研究,2016(2):31-33.

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