基于AE 的地震应急专题图快速生成系统设计与实现
2014-11-26魏艳旭WEIYanxu王宝坤WANGBaokun贾军鹏JIAJunpeng杨凡YANGFan刘晓丹LIUXiaodan
魏艳旭WEI Yan-xu；王宝坤WANG Bao-kun；贾军鹏JIA Jun-peng；杨凡YANG Fan；刘晓丹LIU Xiao-dan
（河北省地震局，石家庄 050000）
（Hebei Seismological Bureau，Shijiazhuang 050000，China）
0 引言
地震灾害具有破坏性大、突发性、多次生灾害、救援难度大等特点，近年来我国地震活动频繁，地震救援任务繁重，快速有效的实施地震救援对于减少地震损失至关重要。专题地图着重表示自然或社会现象中的某一种或几种要素，地震应急专题图能够把应急基础数据库中各种丰富的灾区数据通过图件展示出来，是了解灾区背景资料的最为直观的方式，为政府的抗震救灾决策提供有力支持。
目前地震应急专题图制作主要借助通用型GIS 软件，由于软件本身操作的复杂性以及功能的欠缺，地图制作及符号化都需要人机交互的时间，在应急工作中受到制约[1]，不能满足快速出图的需求，而对GIS 不是很熟悉的工作人员更难做到高效率的工作，因此，对地震应急专题地图快速生成系统的研究开发具有重要的实践价值和理论意义。
本文研究的主要内容一是利用ArcGIS 的mxd 文件技术实现地震应急专题图模板的制作，形成一套适用于地震灾害救援的地震应急专题图制图模板，模板包含基础信息及各类专题信息。二是利用ArcGIS Engine 的二次开发技术，采用C#语言，建立脱离ArcGIS 桌面的地震应急专题图制作平台，把制作好的MXD 模板文件装载到PageLayoutControl 控件中，通过简单的人机交互，由系统自动完成数据处理和符号化，生成以地震影响场为中心的专题地图，实现专题地图的快速生成，系统设计的流程如图1 所示。
图1 系统设计的流程图
1 专题地图模板的制作
专题制图的模板化是一个复杂的过程，制图对象既有其自身的特征，也具有与其它各种地图制图相似的共同特征，这就是专题制图中模板的来源。同一个图种可以用一个制图模板来完成制图程序。开发模板库，保存地震常用图式的制图模板，可以大大提高制图效率和制图质量[2]。
模板的制作采用ArcGIS 的mxd 文件技术实现，利用ArcMap 进行专题地图模板的制作，地震应急专题图制图标准包括基础地理信息数据、地震专题数据、图面配置及地图整饰等部分。地图整体配置设计要充分利用地图幅面，地震应急专题地图的制图要素有：制图底图、专题内容、制图比例尺、空间参照系统、图例、图面整饰六个方面，图面整饰包括对图名、图例、比例尺、指北针、编制单位、编制人员、编制时间、图标规格等。为便于使用，按照专题类别、模板样式、纸张类别等因素对模板进行分类制作。
2 专题地图快速生成功能实现
专题地图快速生成功能实现有几个技术要点，提取震中数据，提取影响场数据，调整mxd 显示范围和显示中心以及专题图的输出。程序把做好的地震应急专题地图模板自动复制到固定的文件夹中，软件平台左侧设计了专题图列表和图层控制两个菜单，点击列表中专题图名称，右侧就显示相应的专题地图，相应的图层控制列表中显示该专题地图的图层。
2.1 影响场提取
地震专题图与其他专题图不同之处是图中必须要嵌入地震影响场，它反映的是图中受不同地震烈度影响的区域，特别是在刚发生地震时，及时模拟出地震影响场，能够快速掌握灾情和损失分布情况，有利于政府实施安定民心、应急指挥辅助决策及救援[3]。
地震指挥技术系统在收到地震三要素（时间、地点、震级）后，先根据房屋震害矩阵参数，结合灾区的人口、经济、房屋结构等基础信息，通过评估系统计算灾区的损失情况，然后根据烈度衰减关系参数，绘出影响场[4]，影响场以“DZYJ_ZHPG.DZPG_RESULT_DZYXC_PG”为名称存储在数据库中，是包含历次地震的影响场集合。在专题图快速生成软件中，通过输入地震三要素及简单的选择，程序会自动在评估软件的计算结果中提取本次地震的影响场，并保存成shp 数据以便叠加到专题图模板中。
2.2 专题图的输出
系统生成专题图有输出当前视图及输出全部地图两种方式，分别方便用户浏览专题图以及满足生成时间的要求。设置专题图输出范围用Ienvelope.PutCoords 方法，设置输出地图分辨率用IExport.Resolution 方法。
3 实验验证
以通过地震应急指挥技术系统模拟计算过的地震，2013年02月27日16 时16 分10 秒（北京时间）**市**县（北纬40.5 度，东经115 度）6.5 级地震为例，在软件中输入参数震中位置（115，40.5），发震时刻2013年02月27日16 时16 分10 秒及震级6.5，系统自动提取影响场、震中、图名等数据，并加载到已经做好的专题图模板中，在软件工作区显示，因为地震应急指挥技术系统中影响场数据是由已经本地化的烈度衰减关系生成，所以能够很好地反应实际地震的烈度范围和在不同烈度范围下的人口、交通、水库等专题情况。
4 结论
本文对地震应急专题地图模板的制作进行研究，利用AE 进行二次开发，编程实现了带地震影响场的地震应急专题地图的快速生成系统，使非GIS 专业人员能快速的制作出满足要求的地震应急专题地图，为政府进行抗震救灾、地震现场工作及灾害评估工作等提供重要的依据。
[1]叶洪，周庆，陈国光等.在中国地震动参数区划图编制中GIS 信息系统的应用[J].地震地质，2004，26(4)：188-195.
[2]李东平，卢爱刚，孙建.基于GIS 的地震专题图制图中的功能开发[J].西北地震学报，2006，28(3)：285-287.
[3]聂树明.基于GIS 的地震影响场设计与应用[J].应用基础与工程科学学报，2008，16(4)：546-555.
