0 引言

地震发生后的应急过程中会在短时间内汇集和产出大量的应急信息，如地震灾区的基本信息、震情、灾情应急救援信息等(王海鹰等，2016；杨斌等，2020；帅向华等，2009；侯建民等，2023)，在不同的地区、不同的时间阶段产生的信息各具特点。如何在短时间内储存、管理大量复杂的信息是一个十分重要的课题，其涉及到多方面的内容，如信息储存的方式、各种信息存储的数据结构、信息检索与访问的方式以及信息储存、访问、检索的算法等等。高效的内容管理平台可以极大地提高对上游产出数据的承接能力并方便下游信息的索取与呈现。应急数据的复杂性对内容管理平台提出高要求，不同受众如政府、公众、媒体、专家等关注的具体信息各不相同，因此需要构建一个信息自动发布平台(姜立新等，2003；聂高众等，2012)，围绕震后地震应急过程中的应急信息产品，建立服务于政府、公众和各类媒介的应急产品支撑信息资源平台，实现面向不同对象的、跨平台的灾情信息推送与准实时发布，建立为首长信息查询、专家信息协同、指挥部成员单位信息交流、公众信息服务的技术平台(帅向华等，2011)。

国内外学者在地震应急信息汇聚与发布方面均开展了相关研究。例如宋振华(2023)对自然资源管理平台开展了研究，吴飞宇(2023)研究了生命线工程相关的信息管理，赵云(2013)研究了地震灾情的收集与发布平台，盛一川(2022)研究了基于大数据的应急信息发布平台，李晋峰等(2023)研究了海南预警发布系统。现有研究大多针对单一学科开展，但地震灾后应急信息的汇集、发布与决策支持研究是一项涉及多部门、多学科、多业务手段、多源数据的综合性工作，业务人员需要从地震监测台网和多源数据中提取关键信息进行专业的计算、分析、对比，完成基于多种灾害模型的关键决策信息服务(杨斌等，2016)，并进行应急决策信息的发布与呈现。因此需要建立一个地震灾情信息汇聚统一接入、分级规划存储并可进行质量管控和实时分析计算的信息汇聚与发布平台，解决震后灾情获取缓慢且碎片化、灾情评估误差较大、决策支持不到位、灾情服务缺位等问题。

地震应急信息汇聚与发布平台采用云平台三层架构，汇聚破裂过程、快速评估、辅助决策等各类地震应急产出，通过目录服务和用户管理，为政府管理人员、专业技术人员和社会公众提供地震信息服务。

1 平台设计 1.1 平台架构设计

地震应急信息汇聚与发布布平台采用先进技术和专业算法，将地震相关数据通过接口及时、安全、完整地汇总至数据库中(杨斌等，2016)，实现了各类地震应急信息的自动调用汇总、全流程模型计算、产品产出、结果汇聚、综合展示等功能。平台整体框架包含接入层、数据层、应用层、表现层、业务层等五部分，总体框架设计如图 1所示。

(1) 接入层

系统通过接入层对接各个系统数据，并对数据进行梳理、汇总、转换，从而为后续的数据处理及产品输出做准备。

(2) 数据层

数据层实现平台数据的存储和管理，实现对获取的地震事件速报、地图对接、专题数据进行访问、查询、更新和信息处理。

(3) 应用层

应用层包含各类服务器，是底层硬件支撑，其中平台服务器用于部署后台算法及对接相关程序，业务服务器用于部署主业务程序，提供用户可看的web界面及与后台的交互功能。数据存储服务器用于存储结构化、半结构化数据等，备份服务器用于部署备份同步程序，定时或手动进行数据、配置备份等。

(4) 表现层

提供地震应急信息汇聚与发布平台与用户交互界面。

(5) 业务层

提供地震应急信息汇聚与发布平台的主要功能，包含地震监听、系统触发、信息汇集、综合展示和产品管理。

1.2 数据资源管理设计

地震应急信息汇聚与发布平台采用分布式部署架构，实现对多源、多类型协议数据的统一采集并实时汇聚和分布式存储，形成标准统一的数据资源池，通过提供数据访问、统计分析、数据可视化等服务，为业务系统应用提供数据支撑，数据资源汇聚架构如图 2所示。

数据源包含京津冀测震连续波形数据、强震历史文件数据、背景场数据、台站数据、监控数据和国际SeedLink数据。

数据接入通过数据交换提供的多源异构适配器和流数据接入服务器，实现实时连续波形数据、历史数据及国际数据的统一接入。

数据转发通过对接入连续波形数据的重新封装，可对外提供Netseis协议、SeedLink协议和HTTP协议的实时转发，各业务系统可按需获取使用。

数据存储提供多种存储引擎，包括关系型数据库、分布式数据、分布式文件系统和全文检索数据库。各存储引擎均采用主流且稳定、处理性能优秀的产品构建，其中关系型数据库采用Mysql；分布式数据库采用Hbase；分布式文件系统采用HDFS；全文检索数据库采用Elasticsearch。

调度管理提供分布式集群的任务分配调度、任务执行调度与管理。

1.3 数据流设计

数据资源汇聚实现了地震灾害历史数据、实时数据及基础数据的接入，数据汇聚中心实现对各类数据的共享、传输、交换、分发等，最终统一加载到数据中心，接入的实时流数据可无延迟转发至业务系统。数据流汇集图如图 3所示。

基于Jopens的Socket流服务器的Http协议，完成连续波形数据实时接入，实时流数据在发送到数据中心之前完成数据解析、数据排序、数据去重。

台网基础库(结构化数据)采用JDBC的方式接入到共享交换中心，经过处理后的数据进行分块封装、实时传输、断点续传，并按照定义好的优先级级别进行交换传输，最后通过载数适配工具直接加载到目标系统进行拆封组合。

地震预测数据(半结构化数据)以API方式写入数据汇聚中心。

非结构化数据通过卸数过程、内部传递过程、目标系统载数过程进行数据传输。非结构化数据按照统一的文件交换规范进行规范命名，并生成描述文件和控制标识文件，并将其放入规范的目录中，然后通过FTP推送到共享交换中心的数据集群存储区，交换平台依据描述文件和控制文件的相关信息，判断非结构化数据文件的分发规则，发送给目标端指定位置，目标端通过载数适配工具(SFTP)到交换平台采集数据文件，从而实现对非结构化数据的交换和管理。

1.4 数据库设计

数据库数据来源主要为中国地震台网中心和省局各业务系统产品数据，主要包括Mysql、Oracle等数据库，通过JDBC协议或导出为文件的方式进行数据对接，汇聚过程中对原始数据进行清洗、转换，最终加载干净数据到平台标准库中(杨斌等，2023)。数据库汇集如图 4所示。

数据存储模块对接入数据和预处理输出的数据进行统一存储和管理。存储方式包括关系型数据库、分布式数据库、分布式文件系统、全文检索数据库和分布式缓存数据库等，从数据的使用和业务需求角度，可将数据存储划分为原始库、标准库、主题库和专题库。

原始库通过对地震历史数据、实时数据和基础数据的适配接入，进而完成原始业务数据的引接和集中汇聚。

标准库按照地震业务应用的需要，围绕仪器、台站、台网、地震事件的大体分类构建基础库。

主题库主要用于对基础库存储层中的数据进行深度关联整合，为专题库以及关联查询提供数据支撑。

业务库主要为地震各业务系统提供数据存储和来源支撑，以快速响应业务系统的数据需求，包括速报业务库、编目业务库、前兆业务库、会商业务库、预警业务库、评估业务库、辅助决策库、信息服务库等。

2 解决的关键问题

地震应急信息汇聚与发布平台实现了地震监测、震害防御、应急处置领域地震应急全时程的应急产品产出与服务，建立了地震监测数据产出对地震应急的直接信息服务渠道，实现从发震时刻到应急处置的全链条的产品服务平台，提供了多场景的可视化展示应用模式。

2.1 基于云平台的地震应急信息聚合与发布技术

目前地震速报和预警工程已有很多应急产品，这些产出结果存储方式、格式不一致且存在非结构化数据。因此，如何从复杂网络环境、复杂存储环境中汇集异构、非结构化数据并分类存储和管理十分重要，地震应急信息汇聚与发布平台设计了地震数据资源平台地震信息(灾情)汇聚资源池作为数据集成平台，即时汇聚、集成、发布地震应急信息产品。

由于震灾时空位置和程度的高度不确定性，灾后信息汇聚发布工作涉及的数据源、软件、模型随着分析目标变动，不同的灾情需要进行不同的分析。为了满足分析目标不断变动的需求，地震应急信息汇聚与发布平台使用弹性化的软件架构，分别应对地震应急信息聚合、发布、系统监控需求，构建高度灵活、可自定义的信息服务软件平台。

2.2 全时程多场景灾情信息服务技术

针对地震产品成果展现形式多样、部署独立、分散应用等关键技术难题，地震应急信息汇聚与发布平台利用集成门户技术，建立集成服务云平台，为用户提供统一入口，提供灾情研判与评估、辅助决策、灾情可视化等模型算法集中管理、授权，实现了多场景、分时段的信息服务。同时利用大数据、云计算技术解决了地震应急决策支持不到位、灾情服务缺位等关键问题。建立了一套系统性、分时段、精准服务的地震灾后信息服务技术规则体系，将数据感知、数据表达和数据萃取、检索查询结合起来，解决数据的融合问题，对多源异构数据进行高效快速处理，实时输出分析结果并生成动态图表；制定多主体多阶段的地震应急处置方案，相比传统地震应急预案具有更强的针对性与可操作性；融合多源产出的大震应急信息服务模式，构建地震信息(灾情)汇聚资源池，基于微服务弹性架构实现自定义的应急信息聚合流程，即时汇聚、集成、共享和发布地震应急信息产品，提供地震应急全过程产出与定制化应用。

3 系统实现与应用

地震应急信息汇聚与发布平台包括综合看板、可视分析、地震统计、专题报告、数据成果、系统管理等六个功能模块，系统平台界面如图 5所示。

(1) 综合看板

主要对全国地震的分布情况、基本信息、重要数据成果、相关影响数据进行汇总展示，系统界面如图 6所示。

(2) 可视分析

展示所有地震在GIS地图上的分布情况，针对某一个地震，可展示该地震的所有相关数据，并从不同维度展示该地震所造成的影响程度，如地震影响预估、房屋损毁情况等。

(3) 地震统计

对获取的地震信息进行相关维度统计和展示，系统界面如图 7所示。

(4) 专题报告

该模块适用于系统地震触发后进行评估计算，自动生成地震评估影响场、建筑物破坏评估、人员伤亡评估和经济损失评估等专题图件和评估报告。

(5) 数据成果

汇总其他系统/课题的成果并进行展示或下载。

(6) 系统管理

该模块适用于用户在系统中对组织架构、岗位、权限进行管理，并根据岗位进行权限划分等。

目前该平台已在中国地震台网中心初步部署应用，其中地震观测数据汇聚、地震事件自动触发、动态评估、辅助决策、业务数据交换分发、不同场景应急展示等功能已于2019年投入到实际地震应急工作中，在之后历次破坏性地震应急处置中，提供产品产出和信息服务，发挥了应急服务作用和减灾实效。平台实现了涵盖地震监测、震害防御、应急处置领域的地震应急全时程的应急产品产出与服务，首次建立了地震监测数据产出对地震应急的直接信息服务渠道，作为首个从发震时刻到应急处置的全链条的产品服务平台，提供了多场景的可视化展示应用模式。平台实现了数据资源实时接入，各类业务模型适用性强，应急产出产品丰富，信息服务模式具有针对性，在经过实用化和数据基础机制完善后，能够投入业务运行。

4 结语

地震应急信息汇聚与发布平台针对震前灾情难以预估、震后灾情获取缓慢且碎片化、灾情评估误差较大、决策支持不到位、灾情服务缺位等科学问题，通过汇聚破裂过程、快速评估、辅助决策等地震各类应急产出，实现了各类地震应急信息的自动汇总、全流程模型计算、综合展示等功能。在2020年以来的历次破坏性地震应急处置中已将地震观测数据汇聚、地震事件自动触发、灾害动态评估、救灾辅助决策、业务数据交换分发、不同场景应急展示等功能投入到实际工作中，提供产品产出和信息服务，在地震灾情决策支持及地震应急信息服务中发挥了作用。随着地震应急智能化业务需求的增加，地震信息的智能管理、智能决策、三维情景展示将成为地震应急信息汇聚与发布平台后续改进的方向。