1、引言

　　2008年5 月 12 日发生的汶川大地震，给人民的生命财产和国家的经济带来了巨大的损失。我国处在环太平洋地震带和欧亚地震带之间，是世界上地震灾害严重的国家之一，重大的地震灾害在我国已经发生过多起，主要有 1966 年河北邢台 6、7 级地震、1974年云南大关 7.1级地震、1975 年辽宁海城 7.3 级地震、1976 年云南西部龙陵县 7.3 和 7.4 级两次强烈地震、1976 年唐山市 7.8 级地震、1998 年河北尚义以东地区 6.2 级地震，因此，防震减灾、抗震救灾以及灾后重建成为一项艰巨的工作的内容，而建立一个完善、有效的地震应急指挥信息系统为当务之急。

　　地理信息系统(Geographical  Information  System，  GIS)是一门介于信息科学、空间科学和地球科学之间的交叉学科和新兴技术学科，它将地学空间数据处理与计算机技术相结合，通过将真实世界模型化到计算机中，结合计算机图形学以及其他算法，来实现空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。地理信息系统的最大优势在于空间数据的可视化表达与可视化分析，空间数据的实时、快速、有效的采集与更新（主要依靠遥感与全球定位技术）以及现在比较热门的三维仿真模拟。地理信息系统的所有这些功能都是为了人类更好的掌握世界、了解世界，进而指导我们人类的活动，是人类和其生存的环境和谐共处。如何利用地理信息系统技术来指导我们的防震减灾、抗震救灾以及灾后重建工作，是地理信息系统发挥其巨大作用的又一个领域。。

　　北京东方道迩信息技术有限公司面对四川这次巨大灾难，快速做出反应，结合震区情况，为相关部门定制开发出一套 Skyline 抗震救灾信息系统。本系统根据地震灾害的破坏，基于地理信息系统平台将受灾地区的村庄位置、余震发生的坐标位置、各乡镇死亡人数统计信息、救灾部队的实时推进情况及各兵种部署情况、物资调集情况及运输路线信息、桥梁道路的损毁情况、进行了实时跟踪记录、为抗震救灾指挥部提供救灾指挥以及提供实时会商信息发布。Skyline抗震救灾信息系统具有快速反应能力和动态实时交互能力，可以提供智能化空间决策分析支持，真正实现了可视化指挥，对于快速了解震情、获取救灾信息、震后路径分析等提供技术了保障，帮助相关政府部门更加全面地了解地震灾情，从而快速做出应对方案；另外，也使相关人员之间的协调更加充分、决策更加有据，同时大大的降低了工作人员的工作难度。

　　2、系统总体设计

Skyline三维地理信息系统在汶川地震中的应用系统总体设计示意图

　　3、系统架构

　　（1）数据层

　　数据层主要由灾情信息综合数据库构成，数据层的核心数据库为基础地理信息数据库、灾情基础数据库、灾情专题数据库和地名地址库。基础地理信息数据库主要由基础测绘提供的地理信息，包括道路、植被、水系、居民等等。

　　灾情基础数据库用于存储不适合在基础地理信息数据库中存储的且在抗震救灾过程中需要跨部门应用的特定基础数据，包括震源分布、道路情况、人员伤亡、等等。灾情业务专题数据库是抗震部门反映抗震管理特征的灾情信息，如救灾信息等等。具体数据分为静态信息和动态信息，静态信息包括救灾人员、设施、设备、等，动态内容包括救援方案、位置监控等等。地名地址库主要根据受灾地区地址自动生成标准地址，然后根据标准地址自动生成地图坐标，从而建立地址编码库。主要用于实现灾区位置信息的快速空间定位。除了核心数据库外，数据层还有多媒体数据库、实时历史数据库等辅助型数据库。多媒体数据库可以存储相关场所的照片、平面图、网页、语音、拍摄视频等数据，以便全面直观地了解重点场所的情况；实时历史数据库主要用于各种地位监控信息。

   （2）应用层

　　应用层是系统使用者可以直接接触的部分，可以为抗震救灾工作人员提供以空间信息为核心的信息支持。应用层主要分为两大部分，即抗震救灾辅助分析系统和地震灾区信息采集系统两个子系统。

　　（3）服务层

　　服务层是以Skyline三维地理信息系统软件为基础平台，提供了地图服务、空间查询服务、空间定位服务、址匹配服务、权限控制组件及其它服务。系统提供的服务不仅面向应用层，同时也面向其它应用系统，可以在其它应用系统中轻松地实现对地理信息系统的集成。同时将 GPS、视频系统等封装到组件层，降低了应用层的复杂度，使得应用层不同的应用模块都可以很容易地集成外部系统的功能。

　　4、系统功能

　　系统主要包括主要包含以下六大功能模块：GIS 基本功能模块、救灾信息采集模块、动态演播模块、路况信息管理模块、救灾信息数据管理模块和救灾信息统计输出模块。

　　4.1     地图基本操作功能

　　实现地图放大、缩小、漫游、全图、距离量算、面积量算、鹰眼导航等功能；按照省、　市、县（市、区）、镇四级建立索引，实现快速地图定位；实现遥感影像和各灾情信息数据的显示控制。

　　4.2     地图信息查询功能

　　系统提供属性查询和空间查询两种方式。属性查询：通过名称快速的查询城市、村庄、道路和灾情信息的空间位置，并能查看其属性信息；

　　空间查询：系统提供圆形、多边形两种空间查询方式，查询一定空间范围内的灾情信息、救灾物资投放信息和人口信息，并分类显示。

　　系统提供基于村、镇、县的救灾信息采集功能，主要采集地震信息（灾情信息、衍生灾害信息）、人口受灾信息（死亡人口、失踪人口、受灾伤病人口等）、房屋破坏信息（倒塌房屋数量、损坏房屋数量信息）、灾后救济信息（已救济人口、需救济人口、救灾物资发放信息）等。下面几幅图分别代表系统对不同信息的查询情况：

　　4.3     动态演变功能

　　对受灾范围、坍塌房屋、坍塌桥梁、山体滑坡地带、泥石流地带、受损基站、救援物资投放点等灾情和救灾信息制作专题符号，在地图上标绘，对标绘的信息自分组组织管理，并可进行动态演播，模拟地震灾害的发生及救援方案