地震灾害具有突发性和不可预测性，中国地震灾害发生频度较高，同时伴随严重次生灾害、衍生灾害等一系列灾害链事件，对灾情、社情的应急处置都面临严峻考验。2006年1月《国家突发公共事件总体应急预案》发布实施，标志着中国的突发公共事件应急管理体系建设开始步入快车道。切实加强应急管理提高预防和处置突发地震事件的能力是构建社会主义和谐社会的重要内容，也是全面履行政府职能、提高行政能力的迫切要求^[1]。中国是世界上遭受地震灾害最严重的国家之一，地震信息是抗震救灾指挥决策的重要依据，准确完备、表达清晰的信息是做出具有针对性救灾决策和救援行动的前提条件。目前，地震应急信息服务工作与现实要求仍有较大差距，对于黑箱期灾情获取的时间和精准程度普遍面临各种局限性，真实灾情信息的利用程度较低，不能满足中国大陆地区全覆盖的地震突发事件处置要求。由于地震灾害的突发性和多样性，灾害对象相互关系错综复杂、多源灾情数据涵盖范围广、数据来源复杂、数据格式和种类的差异性较高。如何高效精准地获取地震灾害信息，并进行数据快速分析、抽取、入库，是当前应急决策服务中迫切需要研究解决的问题之一，为震后地震应急黑箱期和灰箱期内的指挥决策、行动方案、救援部署提供了重要技术支撑。

目前，中国地震相关部门地震应急信息的传输方式是通过各省、自治区、直辖市已建立的信息汇总渠道，直接上传到相关服务平台，供应急指挥中心及相关领导、专家参阅。但是破坏性地震发生后，面对大量的震情、灾情、救援以及震区背景信息，仅靠传统的传输方式和提取方法，还未达到应急处置全时程、全自动的服务程度。

中国地震局应急指挥中心2017年建立了“一张图”可视化服务系统，2020年建立了“小型移动首长服务平台”，依托安装PAD服务端进行信息的上传、汇总和下载展示。当破坏性地震发生后，依托地震相关部门协同合作机制，所有服务平台接收地震信息，为地震应急处置决策者提供参考意见和服务产品。

但由于网络媒体获取到的灾害信息结构复杂，具有多源异构、重复性、数据碎片化的特征，信息的庞杂与类别的多样性使得地震发生后无法第一时间判断最有效的地震信息以供决 策。因此，对信息进行分类，建立统一、规范、系统的地震灾情信息数据库势在必行。信息分类需要基于科学性、实用性、简明性、扩延性、唯一性等基本原则开展，即根据灾区信息研究对象的客观和本质特征、灾区应急工作开展的信息需求、继承已有信息分类方式、后续新技术的应用空间等开展信息分类，进而根据时间属性、匹配地名、灾情信息关系网等完成灾情信息的属性关联，完成多源地震灾情信息的采集、融合，并建立覆盖地震应急全时程的数据集合。

中国地震局应急指挥中心现用的数据库为ArcGIS自带的personal geodatabase数据库。作为关系型数据库，其读写性能比较差，尤其是海量地震信息的高效率读写、固定的表结构，灵活度稍欠。因此，数据库选择MongoDB非关系型数据库。MongoDB是一个介于关系数据库和非关系数据库之间的产品，是非关系数据库当中功能最丰富、最像关系数据库的。其支持的查询语言非常强大，语法有点类似于面向对象的查询语言，几乎可以实现类似关系数据库单表查询的绝大部分功能，而且还支持对数据建立索引。MongoDB数据库模式自由，意味着对于存储在该数据库中的文件，无需知道其任何结构定义。如果需要的话，完全可以把不同结构的文件存储在同一个数据库里。存储在集合中的文档，被存储为键-值对的形式。键用于唯一标识一个文档，为字符串类型，而值则可以是各种复杂的文件类型，这种存储形式称为BSON。

当地震发生后，会有关于本次地震各种社会、经济、人口、城市地图、自然地理地貌、救灾队伍情况等多种数据。这些信息对地震应急起着关键性的作用，从这个角度出发，总结归纳出历史灾害地震信息的4个大类，共32个子类^[2]。为保证数据的准确性和可靠性，每次灾害地震发生后，通过官方渠道获取相关信息。地震震情信息通过中国地震台网中心获取；地震灾情信息通过中国地震局和发震省局获取，并与应急管理部、民政部发布的信息开展对比；应急处置信息通过应急管理部、中国地震局获取；地震评估信息通过中国地震台网中心和中国地震局获取。

1）地震震情信息（5个子类，1个数据集合）：地震名称、类型、发震时间、经度、纬度（表1）。

2）地震灾情信息（10个子类、1个数据集合）：地震名称、人员伤亡、房屋破坏、生命线震害信息、次生灾害信息、特殊工程震害信息、组织机构运行能力震害信息、地震谣言信息、生产经营与流通震害信息、地面形变与破坏信息（表2）。

3）应急处置信息（5个子类、1个数据集合）：地震名称、应急指挥协调信息、人员信息、物资信息、财政信息（表3）。

4）地震评估信息（12个子类、1个数据集合）：地震名称、灾民救助信息、物资发放信息、生命线修复信息、次生灾害处置信息、地震谣言平息信息、特殊工程修复信息、房屋修复信息、地震测震台站架设信息、灾评信息（烈度信息）、灾评信息（烈度异常信息）、灾评信息（经济损失信息）（表4）^[3]。

数据库架构划分为两层：数据源和数据库管理工具。数据库管理工具选择使用Navicat，它的用户界面 (GUI) 设计良好，可以以安全且简单的方法创建、组织、访问信息。同时，也可以让用户连接到任何本机或远程服务器，提供一些实用的数据库工具如数据模型、数据传输、数据同步、结构同步、导入、导出、备份、还原、报表创建工具及计划以协助管理数据。

历史灾害地震信息数据库根据灾情信息的快速上报和关键特征信息的识别，设计了相应的数据集合（表1～4），满足地震应急数据的录入要求。

历史灾害地震数据库实现了地震灾情信息的快速查询、统计、调用等功能，提高了应急基础数据库的精度，实现了地震灾情信息的科学化、规范化、系统化管理，为地震灾害快速评估技术系统和辅助决策的生成提供了数据保障，主要表现在以下4个方面^[4]：

1）当地震发生时，历史灾害地震数据库中的地震震情信息表中的宏观震中、发震时间、经纬度等数据，提供了历史地震的基础参数，了解和掌握重要历史地震目标位置和震级大小，为在同地区发生相近震级地震后的应急决策提供参考；

2）地震灾情信息表中的人员伤亡、房屋破坏、生命线震害信息、次生灾害信息、特殊工程震害信息、组织机构运行能力信息、地震谣言信息、生产经营与流通信息、地震形变与破坏信息为指挥人员提供有关灾区的各种背景数据，如灾区地理地貌、河流分布、地质概况、人口与人口分布等重要的基础信息，为相似地震发生后可能造成的灾害规模提供判断依据，分析灾区交通情况、重大目标情况、重大次生灾害情况等，为地震应急处置提供参考；

3）应急处置信息表中的应急指挥协调信息、人员信息、物资信息、财政信息为附近区域地震提供背景信息，为抗震救灾的救援力量调度和应急物资分配提供基础数据支撑。

4）地震评估信息表中的灾民救助信息、物资发放信息、生命线修复信息、次生灾害信息、地震谣言平息信息、特殊工程信息、房屋修复信息、地震测震台架设信息、灾评信息等，为震后评估相似震级的灾害损失大小和人员伤亡情况提供参考，相关处置决策也可以为相似地震提供决策流程、趋势判断、风险控制等方面依据，也为抗震救灾预案的制定提供基础支撑。

详细震例与相关舆情信息见附件1、附件2（附件2中相关信息来自于地震应急响应可视化辅助平台）。其中，附件1为地震信息（包含西部多震省区及首都圈15个典型震例），附件2为舆情信息（附件1所列地震的15条地震网络舆情数据），附件3为成灾地震信息（2008—2021年22个西部典型成灾震例）。3个附件请关注http://www.nceqsci.com/index.htm，点击文后链接可下载。

历史灾害地震信息数据库建设的主要任务是对各种资料收集、整理、数字化、录入等。建设流程如图1所示。前期处理利用扫描仪、数字化仪等辅助。

图  1  历史灾害地震信息数据库建设流程图

软硬件数据生产系统，主要包括对纸介质进行数字化和文本信息的输入、检查、校验、输出、整合等。完成主要包括上述四大类、32个子类的相关数据的建立工作。

后期建设完成的主要工作内容包括数据分类、数据组织、数据库建立、更新与管理等。具体到数据格式，地震名称、次生灾害信息、地震谣言信息、房屋信息、灾评信息等字段的描述均采用字符串（String）格式，发震时间与其他涉及到的时间信息，均采用（Date）类型，涉及到数量的信息采用十进制小数（Decimal）类型。后续其他类型信息可以自行定义增加。

截止到2022年2月25日，历史灾害地震信息数据库中（图2），地震震情信息中的条目数量为1990年以来5.0及以上地震，包括成灾地震。地震震情信息、地震灾情信息、应急处置信息、地震评估信息的条目数量根据每个集合中“地震名称”字段的数量来计算（表5）。若未搜集到资料的地震信息暂不在数据库中创建相应的字段，未填写数据的字段默认设置为NULL，在以后的工作中会继续搜集并补充完整。

图  2  历史灾害地震信息数据库界面

在建立了数据库之后，使用数据库管理工具中的实时查询检索、标准化显示输出、数据更新功能，实现数据的查询、使用和更新维护。同时，也可以在数据库建立的基础上实现同震害评估、辅助决策、屏幕显示等应用软件的对接，实现数据对接和应用。

数据库的管理主要通过管理工具实现，即数据集合和要素类创建、删除、浏览等。本次选用了Navicat作为数据库的管理工具，实现了数据集合的创建和维护、数据的传输、数据提取、数据的备份与恢复、日志浏览等功能^[5]。

这些基本功能的实现，为后续数据库的应用奠定了基础，包括：

1）为邻近地区发生地震提供可靠的地震灾害背景、社会经济情况、以往地震灾害及救灾案例，并对可能产生的灾害损失大小和人员伤亡情况开展快速预估提供参考；

2）为其他地区发生震级相近的地震提供决策支持，估计灾害可能的发展趋势，做出灾害规模预判；

3）为现场应急指挥人员提供震中周边的各种背景数据，如地理地貌、地质概况、财政经济状况等，为制定救灾决策提供参考；

4）完备的数据库为救灾力量提取和部署、救灾措施制定和执行提供更为便捷和快速的支撑，如：周边救援力量和救灾物资的分布情况等^[6]。

基于MongoDB建立地震灾害信息数据库，在保证数据来源准确和可靠的基础上，对32类历史灾害地震信息数据开展收集、整理、分类、录入等工作，完成查询检索、标准化显示输出、数据更新等功能，实现历史灾害地震信息的科学化、规范化、系统化管理，为历史灾害地震信息数据的后续应用提供基础。主要包括4大类信息，32个子类，即地震震情信息5个子类、地震灾情信息10个子类、应急处置信息5个子类、地震评估信息12个子类。

现有数据库的设计是基于现有信息完成的，数据库中的内容只涉及文本、时间及精确数字格式，需要进一步考虑图片、文档等格式信息的存储和扩容。此外，数据库建设完成后需要不间断定期更新，从而保证数据的完整性和准确度。现有32类数据类型与震后应急和公众需求密切相关，随着社会发展和地震应急要求不断提高，需要为数据库的新模块开发和功能升级预留接口。