[发明专利]一种地震应急专题图离线生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种地震应急专题图离线生成方法，属于地震应急与地理信息系统交叉技术领域。

背景技术

众所周知，地震灾害是一种极具破坏力的自然灾害，常常造成大量的财产损失和人员伤亡。在20世纪里，全球地震灾害所造成的经济损失达到了2791亿美元，占到了所有自然灾害总损失的31％，死亡人数达到了1850635人。进入21世纪后，全球大震不断，据中国地震台网中心及美国国家地震信息中心公布的数据显示，截至2016年底，6级以上地震约2500次，其中7级以上地震250余次。尤其是我国大陆地区，近年来地震异常活跃，导致明显震害的地震有：2008年汶川8.0级地震、2010年玉树7.1级地震、2013年芦山7.0级地震、2013年岷县6.6级地震、2013年云川交界5.9级地震、2013年乌鲁木齐市5.1级地震、2013年西左贡县芒康县交界6.1级地震、2014年于田7.3级地震、2014年盈州5.6级地震、2014年鲁甸6.5级地震、2014年景谷6.6级地震、2014年康定6.3级地震、2015年皮山6.5级地震、2016年苍梧5.4级地震、2016年杂多6.2级地震、2016年阿克陶6.7级地震、2016年呼图壁6.2级地震、2017年且末5.8级地震、2017年塔什库尔干5.5级地震、2017年九寨沟7.0级地震，等等。

然而，限于目前的科学技术水平，人类还不能实现准确的地震预报。因而，地震应急救援就成为应对地震灾害的重要手段。这就要求增强震后应急处置能力，在震后短时间内组织起高效有序的抢救生命、救治伤员、安置受灾群众等应急行动，最大限度地减轻地震造成的破坏，保护人民生命财产安全。

专题图作为一种重要的信息表达和传递手段，在地震应急的各时段都发挥着重要的作用。各类地震应急专题图，可以直观地反映震中位置、影响范围、人口与经济分布、重点目标与危险源分布、学校与医院分布、交通道路、行政区划、灾区地形等等相关信息，为抗震救灾的指挥决策和应急救援行动提供了重要的信息支持。

但是，面向实际地震应急工作的迫切需求，当前的技术手段和应用系统存在诸多不足，主要表现在：

(1)对专业人员的要求：专题图的制作主要依靠专业技术人员通过专业GIS软件手工生成，而专业技术人员同时要参与繁重的震后各项应急工作，因而很难实现各应急时段专题图的快速或批量产出。

(2)对基础数据库的要求：传统的专题图制作方法，在制图时需要实时连接地震应急基础数据库。遇网络故障或服务器故障，将无法工作。而应急时数据库处于最繁忙的工作状态，需要参与各软件模型

的计算；此时频繁操作数据库，一方面访问速度受限，另一方面会增加服务器负担、增加其瘫痪的可能。

(3)对应用场景的要求：在破坏性地震发生时，需要在地震现场与后方指挥中心之间进行有效的信息互通。然而，现有的技术系统和工作模式无法满足地震现场的专题图实时制作要求，很难实现“地震现场工作重心前移”的工作原则，亟需提升地震现场应急信息服务保障能力。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种新型的专题图离线快速生成方法。该方法将各类空间数据进行融合整理，建立多级预缓存数据，在应用时不需要实时连接基础数据库、不需要专业GIS软件的支撑即可进行各类专题图的离线式快速综合智能制图。该离线式制图方法对软硬件环境和操作人员要求低，可在不同地震应急场景下实际应用。

本发明提出的一种地震应急专题图离线生成方法，其步骤包括：

(1)多源数据的融合整理

整理各类基础地理数据及涉震重要目标数据，根据专题图制作规范要求，梳理和归纳不同主题、不同时段、不同比例尺、不同震情情况下专题图所需的空间数据要素信息，并对所涉及空间数据进行融合加工。

(2)预缓存专题图数据快速生成

为了在地震应急阶段不依赖应急基础数据库，实现专题图的离线制作与快速输出，需要前期进行大量的数据预处理工作，将专题图制作需要的空间数据按制图要求生成相应的缓存数据。通过自主设计的计算算法实现大范围基础地理数据的快速缓存处理。

(3)预缓存专题图数据组织管理

在预缓存地图数据生成过程中，会生成数以万计的地图切片文件，因而需要研究如何将这些数据进行有效的存储管理以及快速检索与更新。具体需要研究地理坐标与地图像素坐标的转换算法，地理坐标与缓存位置(文件索引号)的转换算法，实现某经纬度范围内地图数据的快速检索与获取，同时要实现某基础数据发生更新时，可以方便实现预存储数据的全部或局部更新。