基于天地图的山西地震应急基础数据库建设
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摘 要： 概述了地震应急基础数据库和天地图平台，提出通过数据处理，建立以天地图平台为基础的地震应急基础数据库，为地震应急评估决策系统提供数据支撑。同时解决要素数据的涉密限制问题，提高信息交流和面向社会公众的服务能力，扩展地震应急信息服务范围。
关键词： 天地图; 地震应急; 基础数据库; 信息服务
中图分类号：TP399 文献标识码：A 文章编号：1006-8228（2020）03-93-03
Construction of Shanxi provincial earthquake emergency basic database based on MapWorld
Zheng Shuping1，2， Xu Bo1，2， Ding Xiaoniu1，2， Gao Weiliang1，2， Li Bin3
（1. Earthquake Administration of Shanxi Province， Taiyuan， Shanxi 030021， China;
2. NationalContinental Rift Valley Dynamics Observatory of Taiyuan; 3. University of Science an Technology of Taiyuan）
Abstract： This paper describes the earthquake emergency basic database and the MapWorld platform， and proposes to establish the earthquake emergency basic database by means of the MapWorld platform through the data processing， so as to provide data support for the decision-making system of earthquake emergency evaluation. In addition， the earthquake emergency basic database can also be used to solve the problem of secret restriction of element data， improve the ability of information exchange and public service， and expand the scope of earthquake emergency information service.
Key words： MapWorld; earthquake emergency; basic database; information service
0 引言
山西是一個多震省份，地震应急工作十分重要。地震发生后，地震应急基础数据库可以支持灾害评估系统，对地震灾情的破坏范围和破坏程度进行初步估计，同时还可以提供地震发生地区的灾害背景数据、社会经济统计数据等基本信息，为指挥应急救援工作提供决策依据[1]。
1 地震应急基础数据库现状
近年来，依托各类项目支持，山西地震应急基础数据库不断得到完善与发展，数据的内容与种类逐步丰富，数据质量有很大提高，部分数据已经实现了与居民地数据关联，极大地提高了现有数据库的精度，能够很好地支持应急指挥技术系统，应对各项紧急/临时需要，在地震应急中发挥重要作用。
在全面建设小康社会的进程中，人民更加追求安全、健康和幸福的生活，更为关注地震潜在危险，参与防震减灾活动的意愿日趋强烈。
快速灾情获取和灾害损失评估尚不能完全满足大震巨灾应对的需求。要坚持以人为本，强化社会管理，拓展公共服务，不断丰富公共服务产品，这就需要充分利用行业现有信息资源，开放地震数据，完善防震减灾信息化流程和结构[2]。根据《测绘管理工作国家秘密目录》，地震应急基础数据库的大部分数据都属于涉密数据，尚不能完全向公众提供服务，因此需要解决数据的涉密限制问题，扩展地震应急信息服务范围。
2 天地图概述
“天地图”是国家测绘地理信息部门引导建设的地理信息综合服务网站，旨在向政府部门、企业和公众等用户提供基础的地理信息公共产品服务。它装载了矢量、影像、三维三种模式下覆盖全球的地理信息数据，其中中国的数据不仅可以看见宏观的中国全境，更可以细放至乡镇和村庄级，是目前中国区域内数据资源最全的地理信息服务网站[3]。
地震行业可以利用“天地图”丰富的地理信息资源和开发接口，避免地理信息数据的重复采集及维护工作，可较容易地整合相关信息对外发布，有效避免重复投入，促进信息共享和高效利用。“天地图”提供的地图服务资源权威、准确、统一、丰富。利用这些资源，在地震行业实现一些对外应用服务是完全可行的，并且有明显的实际应用意义[4]。
3 天地图在基础数据库中的应用
“天地图”提供了大量的地图服务资源，如果建立以“天地图”平台为基础的地震应急数据库，不仅能为地震应急评估决策系统提供数据支撑，还能解决要素数据的涉密限制问题，实现地震类信息的对外展示，提高面向社会公众的服务能力。
3.1 基于天地图的基础数据库
如图1所示，现有的基础数据库中的居民地数据，其空间属性是从RGB影像数据中采集出来的，居民地的矢量数据属于涉密内容;属性数据来源于统计局村级统计数据、乡镇级行政界线和村级行政界线的属性部分，这些资料是则可以公开的。“天地图”以门户网站和服务接口两种形式提供地图服务，可满足公众的多种需求，并在GIS底图方面具有权威性和准确性。可以从天地图平台提取居民地矢量数据，统一投影转换到数据标准坐标，将现有数据库中的居民地矢量数据处理为基于天地图的数据，并通过ID关联加载相关的属性信息，以此建立基于天地图的基础数据，该数据可以提供面向公众的服务。 3.2 数据融合
天地图数据量大，由于所属行业、用途、规范、采集条件等各方面的原因，会存在属性值出现多义性的情况，一般的逻辑关系无法自动批量进行这些异型的相同属性判断[5]。如果用大量的人工来做筛查工作，因为提取的数据量较大，涉及区域范围较广，人工排查工作效率低、遗漏概率高。
表1 地名多义类型
[序号 地名多义类型 举例 1 行政区划变更 小王村-小王社区 2 区划名称前缀 新平镇辛庄子村-辛庄子村 3 多字少字 赵庄-赵庄村 4 近义 蔡家窊村-蔡家洼村 ... ... ... ]
可以基于ArcObjects开发一个同名点筛选处理工具，该工具基于一定缓冲区范围，将每个地名点与缓冲区内的所有点对比排查，缓冲区范围可根据融合数据的偏差情况进行灵活调整。当筛选到完全同名的地名点时，可以直接保留;当出现行政区划变更、区划名称前缀差异、多字少字、近义的同名点时（见表1），仍可按完全同名处理。对于无法找到匹配点的数据，可以结合现有基础数据库中的居民点数据、村界数据等，并结合百度地图、高德地图等商业电子地图，为无法匹配的点赋值。
3.3 成果数据质量检查
基于天地图的矢量处理完成后要进行质量检查，可以对成果数据完整性、规范性、逻辑一致性和拓扑关系等方面进行质量检查。质量检查包括三种方法：软件自动检查、人机交互检查、成果使用检查。
⑴ 软件自动检查
由于空间数据的图形与属性、图形与图形、属性与属性之间存在有一定的逻辑关系和规律，通过编制计算机程序，设计模型和算法，将数据中不符合规律、逻辑关系矛盾的要素自动挑选出来。
⑵ 人机交互检查
在软件环境下，将要检查的数据可视化，以图形、图像、表格等形式显示在计算机的屏幕上，通过人工判断其正确性;也可以使用查询、统计、显示等功能的组合，实现对数据的检查。
⑶ 成果使用检查
成果使用主要包括灾情评估和专题图制作两个方面。以成果数据为基础进行评估计算，对产出的评估结果与现有系统的评估结果进行对比研究，研究分析它们的差异，验证数据的合理性。以成果数据为底图产出专题图图件，与数据采集的原始资料进行人工比较核对，从而判断和确定数据的正确性。
3.4 成果数据管理
成果数据的规范可以参照现有基础数据库的规范，并对成果数据统一编码，以便与基础数据库中的数据进行关联。当基础数据库中有数据更新时，可以通过编码关联的方式，同时更新成果数据。另外要做好元数据说明，充分发挥元数据的功能，记录了数据处理过程中的质量变化。
4 运用前景
以基于天地图的数据为基础，以现有地震影响场模型、人员伤亡预估模型、救援力量计算模型为骨架，研究开发基于天地图数据平台的集震害评估、辅助决策为一体的综合信息系统，使其成为地震应急信息系统的重要基础和开展地震信息服务的必要支撑，更好地为各级政府及社会公众服务。
地震应急专题地图能够在震后为指挥者提供震区行政区划、人口、经济、交通等基本信息，其信息量大，显示直观。以往的专题地图都是基于保密数据产出的，在图件共享方面受到很大限制，开发基于天地图的地震专题图快速制图系统，可以面向公众发布，扩充专题图的使用范围。
5 结束语
本文以天地图平台为基础，建立了基于天地图的基础数据库，能够支持灾后预评估和专题图产出，为公众提供信息服务。使用天地图数据避免了使用保密数据带来的在共享和发布方面的限制，扩充了数据的使用范围。
天地图平台中的居民地、水系、道路等都是以第一次全国地理国情普查数据为本底数据，该普查数据成果是利用2013年至2015年之间的高分辨率影像获取的矢量数据，数据现势性更好，准确度更高。通过整理以天地图平台为基础的地理要素数据库，也可以更新和扩充现有的基础数据库。
参考文献（References）：
[1] 李志强等.地震应急基础数据库岗位培训教材[M].中国地震局震灾应急救援司，2008：3
[2] 中国地震局.中国地震局事业发展规划纲要，2011.
[3] 刘洢含.基于ArcGIS的天地图电子地图编绘[J].科技创新导报，2017.7：10-13
[4] 董星宏，和朝霞，段鋒.“天地图”在地震行业中的应用探索[J].地震研究，2011.34（4）：552-557
[5] 王佳颖，王俊男.基于ArcObjects的天地图融合数据自动批量处理研究[J].信息技术与信息化，2019.3：113-115
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