地震是人类面临的主要自然灾害之一,其特有的瞬时突发性和巨大的破坏力会造成大量的人员伤亡和巨大的经济损失(马玉宏,谢礼立,2001)。为了迅速响应、高效应对包括破坏性地震在内的各类突发公共事件,我国确定了党委领导、政府负责、部门联动、军地协作、社会参与的应急管理体系,形成了统一健全的应急响应机制(姜立新等,2012)。而在各级地震管理的应急主体中,作为直接面对地震灾害的市、县级地震部门,在地震应急处置工作中发挥着最基础、最直接的作用(周瑞廷,2013)。

“十五”项目建设以来,我国在地震应急指挥模式、应急指挥技术体系、地震应急管理、地震快速评估等方面开展了较多的研究工作(姜立新等,2003)。在“中国数字地震观测网络工程”的推动下,建成了覆盖国家、区域、重点城市、灾害现场的4级应急指挥技术系统(姜立新等,2003),在提高破坏性地震的快速响应、应急产出服务能力方面发挥了积极的作用(帅向华等,2009a,b),系统的建成大大提升了地震应急处置能力,使得救援工作高效、有序进行,最大限度减少人民群众的生命和财产损失(杨仕升,2011)。但是,从整个应急指挥体系的信息联动角度来看,目前我国地震应急指挥技术系统中还存在“信息孤岛”效应,尤其是市、县级地震应急部门所急需的信息服务和联动协同功能还基本属于空白,与国家和社会对地震应急工作的整体需求还有一定差距(姜立新等,2012)。随着地震应急指挥体系开放性、共享性、互联程度的不断扩大(林山,刘凤仙,2011),特别是汶川和玉树地震发生后,国家、社会、公众对地震应急处置的空前关注,对灾情获取、应急处置的要求更高,这就对应急响应和处置工作提出了新的要求(李敏等,2015),也在一定程度上突显出联动协同,进一步发挥市、县级地震部门应急响应能力的必要性。本文拟通过分析多级地震部门应急信息获取需求,结合现有技术平台,找到能够提升省、市、县级应急信息协同能力的技术方法。

云南位于青藏高原东南缘,受印度板块与欧亚板块碰撞的影响,是全球地壳运动最激烈的地区之一(秦嘉政等,2009),受山地特殊地质环境影响,云南地震具有次生灾害叠加效应明显的特点,震时交通易瘫痪,这在很大程度上造成了高原山地环境下地震应急救援工作的特殊性和困难性(王卫国等,2015)。虽然各级部门在“5·12” 汶川地震后对应急响应平台的建设不断强化深入,各类应急响应处置平台先后得到了补充和提高,但这些工作大多围绕基于国家和省级地震应急技术系统建设,较少开展针对市、县级地震系统的应急管理和信息协同问题的研究,这与人们对市、县地震应急信息服务的研究方向的深度和广度,以及对西南地区特殊地质环境的重视不足有关。结合云南省多次破坏性地震应急响应情况,笔者认为现阶段省、市、县多级联动应急处置工作,在应急信息协同方面还存在以下主要问题:

(1)灾情信息的采集和共享难度使得国家级、省级指挥中心的“信息孤岛”效应较为突出,市、县级地震部门虽然在灾情获取、动态跟踪方面相对其他应急工作机构具有优势,但无法第一时间将此类信息进行整合上报,这在一定程度上延误了指挥部快速掌握震情、灾情,甚至做出应急指挥决策的关键时间点(李敏等,2015)。

(2)市、县级地震部门在开展地震应急响应时主要以平时制定的应急预案作为指导,缺乏针对性和可操作性(邓砚,聂高众,2013),同时由于缺乏国家级、省级指挥中心在灾情模拟评估、救援对策建议、响应等级判定等方面的应急产品支持,市、县级地震部门无法充分发挥其在应急响应时间和空间上的天然优势。

(3)使用传统电话、短信、文件传送等信息交互方式的时效性和承载性较差,且无法进行有效整合,不能适应新时代地震应急信息的互联协同需求,应急科技支撑能力不足。

因此,发展具备大规模互联互通能力的综合信息服务平台,强化市、县级地震系统信息协同能力,成为云南地震应急科技体系建设的重点。

汶川特大地震应急救援和抗震救灾实践表明,我国应对巨大地震灾害的各项准备工作仍然存在许多薄弱环节,亟待加强,各部门之间缺乏有效的沟通机制和联动协同能力(帅向华等,2009)。以云南省乃至全国多次破坏性地震的应急处置情况为例,对于多级联动,同步开展应急响应工作的省、市、县地震部门,目前还存在灾情信息共享、响应级别判定、基础数据交换、灾情模拟评估、救援队伍调度等多个类别的应急信息协同需求。因此,发展省、市、县3级地震应急信息协同技术,建立应急指挥协同技术平台,重点在于明确信息获取需求、整合现有技术平台资源、建立信息联动协同机制,在应用软件和数据库系统的基础支持上,针对各级应急响应机构所产出的数据进行加工,形成服务于不同层级地震部门的信息服务产品,通过有效手段整合推送,进而提升地震应急综合响应能力。

如表1所示,在地震应急处置过程中,省、市、县3级地震部门在不同层面发挥着自身力量,又因其不同的职能定位和地理位置,在信息获取和产出方面具备不同的特征:省级部门具备较强的科技保障能力,在联动响应、震情跟踪、应急科技产出方面具有明显的优势; 市、县级部门则在应急响应时间和空间上具备天然优势,可以在第一时间启动应急处置,开展现场调查,获取第一手灾情资料。但由于传统应急通讯手段在信息资源的整合性和承载性较差,省级指挥部门无法对上报的现场灾情进行有效的提取利用,影响对灾情的动态跟踪和指挥决策部署,同一时间,市、县级应急处置部门又因缺乏上级指挥部门在震区跟踪和应急科技产品方面的信息支援,黑箱效应明显,严重制约了现场应急响应工作的有效开展。而随着互联网技术的飞速发展和网络基础设施的不断完善,各类先进技术得到迅速的普及和应用,个人手持终端成为信息传播的重要载体,它具有实时性、互动性、强扩散、信息承载量大、空间分布广的特点。因此,如何利用好这类新兴信息采集和传播手段提升灾情信息采集和应急信息服务的时效性和广泛性,成为地震应急信息服务系统重点关注的技术指标。

因整个信息协同平台包含多个子系统,结构复杂,本文主要针对全系统的构架及数据存储和发布技术进行了表述,重点阐述了针对省、市、县3级不同应急参与者的差异化服务,以及实现这种差异化服务所需的数据处理模式。

市、县级地震系统是地震应急体系的重要组成部分,发展信息协同技术有助于提升地震应急综合响应能力。地震是一个突发性灾种,涉及面广、破坏性强,抗震救灾是全社会共同面对的问题,而不是一个部门、一个地区、一个行业或一种技术能够解决的,这就需要在一个共同的环境下进行协同配合,各部门必须相互支援、统一调度指挥和协同行动,才能有效地开展抗震救灾工作(张百成,谭伟闲,2005)。本文通过分析云南省省、市、县地震系统在应急快速响应期内的信息协同需求,研究了多级地震系统的信息协同机制和联动方法,在应用软件和数据库系统的基础支持上,建立了一套地震应急信息协同系统,提升了省、市、县3级地震应急机构的信息协同水平,取得了一定的减灾实效。

大数据技术的发展日新月异,正在深刻影响着基于互联网应用技术的各个方向,目前,全国各类应急信息服务系统均缺乏大数据分析应用,为了充分调动资源,提升地震应急信息服务的针对性和有效性,发挥指挥协同、资源互补的信息优势,国家中心和各省级中心在这个领域进行了大量的理论研究和实践探索,其最终目的是建立一个具备多级联动、资源共享、协同保障的大规模地震应急综合信息服务平台,震时形成前后方一体、多部门一体、全社会一体的协同抗震救灾局面,而随着全球互联网应用技术的不断发展,基于云环境的分布式、虚拟化计算模式势必会为大数据时代的地震应急信息服务工作带来更加强有力的技术支持,值得我们进行不断地探索研究。