简介
中国大陆强震频发，5级以上地震平均每年发生数十次。按照中国地震局要求，相关单位需要在震后第一时间快速开展震后应急会商等工作。考虑到5级地震的频发性和突发性、应急工作的急迫性，急需开发相应的应急产品自动产出系统，满足应急会商的时效需要，减轻相关科研人员的工作压力。为此，我们开发了地震会商技术系统-全国5级地震应急产出系统（ISPEC-EMOS-CM5），目前主要为中国地震局地震预测研究所人员提供产品服务。该系统针对发生在中国大陆（含香港、澳门、台湾岛，不含海域）的5级以上地震，通过自动触发和人工触发两种方式实现震后应急相关产品的快速自动产出和成果汇集推送，方便相关单位在震后第一时间快速开展相关的应急工作。目前汇集的产品主要包括：地震基本信息、震中及测震台站分布、历史中小地震活动、震中附近台站波形、震源机制解、区域地质构造及历史强震分布图、周边地震序列类型、历史震源机制解、区域GPS水平速度场、同震位移/应变/重力/水准面模拟结果、川滇地震实验场成果、地震周围大型水库信息、区域GPS应变率场、地震影响场分布图、灾区背景遥感影像图、灾区地势图、灾区行政区划图、灾区人口分布图、灾区建筑物分布图等，开发平台为数据专家（Datist）。
一、系统整体设计
系统整体结构如图1-1，简单介绍下设计思路。图中的1区主要是利用接收到的信息更新主要的流程变量，之后通过预先设置好的一些条件就可以判断是否继续执行下去。如果满足条件，则会继续执行2区的一系列预操作，包括清空微信缓存文件、提前发送参数文件给其它程序、微信用户和邮箱用户定义、提示信息发送、无用PPT和临时文件清空等，之后将会执行主体操作部分。主体操作部分主要包括3区、4区和5区的操作，其中3区中的每个超节点都是一个相对完整的功能，包含了数据输入-处理-成果产出等整个过程，这里的输出为PPT，之后通过4区的操作可以将不同的PPT组件筛选、排序、拼接成最终需要的PPT产品，最后在5区通过微信企业号、邮箱等形式推送给目标用户，并且在微信公众号输出一些提示信息。
下面将对几大部分的设计思路进行简单介绍。
二、系统触发方式
上传到中国地震局第二监测中心服务器上的ISPEC-EMOS-CM5系统目前包含两个单独的系统，分别对应两种触发方式：一种是自动触发方式。通过关联EQIM信息服务，可以自动接收地震短信并被触发启动，通过内置的震级阈值和空间范围等条件判断是否满足自动触发条件，如果满足则运行系统后续处理功能，并产出相应应急产品。另一种是手动触发方式。对于一些不满足自动触发条件的地震事件，如果仍有产出需求，则可以通过手动触发的方式实现，通过在微信企业号/企业微信下发送指定格式的信息即可以触发系统。
如果触发条件设置合适，自动触发方式将可以解决大部分应急会商的需求，这样就会极大减轻相关人员的压力，无需时刻关注地震信息，也无需人工操作。当然，有时候一些地震虽然震级偏小但是大家都比较关注，需要有相关应急产品产出，这时就需要利用手动触发的方式。而且为了达到自动触发的效果，一般自动触发系统内的参数格式和触发条件等相对比较固定，灵活性欠佳。手动触发系统则可以通过内部设置多样的条件，达到不同的产出效果，例如可以通过在输入信息中添加不同的关键字达到推送不同人群的效果，这样就可以方便的在测试运行和正式推送间灵活切换而无需调整系统。而且两套系统的同时运转可以保证在进行某个系统升级测试时至少还有另一套系统可以应对突发地震情况。
当然，考虑到服务器稳定性、网络传输等问题，我们还在本地服务器上部署了ISPEC-EMOS-CM5系统，以应对中国地震局第二监测中心服务器无法正常运行的情况。本地版本的系统目前只能在数据专家（Datist）中人工输入相应参数运行。
三、系统涉及的几种产品产出和集成方式
3.1 模式一
成果集成方式：直接提供数据、绘图脚本等给系统，由系统自行绘制。适用情况：数据几乎不会再更新，没有涉及复杂运算、绘制等。典型例子如震中及台站分布图（图3-1）、周边地震序列类型（图3-2）、历史震源机制解（图3-3）、地震周围大型水库信息（图3-4）、区域GPS水平速度场（图3-5）、区域最大剪切应变率（图3-6）、区域面应变率（图3-7）、中国地震科学实验场川滇地区垂向运动速度结果（图3-8）、中国地震科学实验场地壳剪切波速度模型（图3-9）、中国地震科学实验场除丛后地震目录（图3-10）等。
3.2 模式二
成果集成方式：提供数据库/ftp/服务器访问方式、绘图脚本等给系统，由系统访问获取数据并自行绘制。适用情况：数据存放在数据库/ftp/服务器中并会更新，没有涉及复杂运算、绘制等。典型例子如历史中小地震活动（图3-11）等。
3.3 模式三
成果集成方式：提供远程linux服务器访问方式，成果由远程服务器自行产出维护，系统只负责抓取成果、传输参数等。适用情况：成果产出涉及linux服务器上的复杂运算、绘制等，需要专业运算及维护。系统通过scp方式直接获取最终成果，需要的话也可以通过ssh、scp给远程服务器发送简单指令、传送参数文件。典型例子如震中附近台站波形（图3-12）、震源机制解（图3-13）、同震位移模拟结果（图3-14）、同震应变模拟结果（图3-15）、同震重力及大地水准面变化模拟结果（图3-16）等。
3.4 模式四
成果集成方式：提供远程ftp访问方式，成果由远程服务器自行产出维护，系统只负责抓取成果、传输参数等。适用情况：成果产出涉及windows服务器上的复杂运算、绘制等，需要专业维护。通过ftp方式给远程windows服务器传递参数文件，远程服务器需要略微修改程序用于实时监测参数文件，并进行运算产出，最后系统通过ftp将最终的成果抓回。典型例子如区域地质构造及历史强震分布图（图3-17）、地震影响场分布图（图3-18）、灾区背景遥感影像图（图3-19）、灾区地势图（图3-20）、灾区行政区划图（图3-21）、灾区人口分布图（图3-22）、灾区建筑物分布图（图3-23）。
四、成果产出及推送方式
考虑到各种应急产品产出所需时间不同，根据实际需要，将可以快速产出的应急产品放入预报1.0版PPT，并将遥感产品单独生成应急版PPT，将较为耗时的成果（震中附近台站波形、震源机制解、同震位移/应变/重力/水准面模拟结果等）补充到预报2.0版PPT。当触发系统后会出现提示信息表明正常启动，一般在系统启动后5~10分钟会产出预报1.0版PPT和应急版PPT，系统启动后10~20分钟会产出预报2.0版PPT（对于台湾地区地震不生成2.0版；对于中国大陆2.8级以下地震也不生成2.0版，对于2.8~4.5级间的地震2.0版中仅增加波形图，对于4.5级以上地震则同时增加波形图、震源机制图、同震位移/应变/重力/水准面模拟结果等）。
产出成果将以两种形式对目标人群进行推送，一种是将成果PPT发送到微信企业号/企业微信中，一种是将成果PPT通过预设的邮箱列表发送到指定邮箱，基本可以满足目前的需求。
五、总结
1. 利用EQIM+Datist服务器+流程调度服务器+地震会商技术系统流程构成的自动触发系统，可以基本实现震后应急产品的全自动产出及推送，解放业务人员。
2. 业务人员运维压力减轻，仅需在各别地震发生时采用人工方式触发系统，或者在服务器、网络等出现故障时启用本地应急产出系统。
3. 为了及时掌握系统状态，保证地震发生时能够正常运行，一方面需要定时监测Datist服务器和流程调度服务器状态，另一方面还需要定时监测成果产出所需访问的其它服务器状态是否正常。我们的做法是编写了服务器状态监测流程，定时每小时访问成果产出所需访问的所有服务器，如果无法正常访问，便反馈异常信息以便核查，正常则不反馈。当然，不反馈的情形可能对应两种原因，一种是所访问服务器确实无异常，另一种则是因为Datist服务器或流程调度服务器出现故障，导致服务器状态监测流程没有正常运行，自然不反馈信息。为此，我们设计服务器状态监测流程在上午和下午指定时间各发送一条提示信息，如果届时未收到信息，则可以判断Datist服务器或流程调度服务器出现故障，这时需要及时联系相关人员排除问题，并启用本地应急产出系统以备地震发生。
4. 当地震发生时为了及时判断Datist服务器是否正常运转，可以在应急产出系统流程里一开始的位置推送提示信息给目标人群，这样如果地震发生但是没有看到提示信息，那么就可以判断Datist服务器故障，应急产出系统并未正常触发，可以及时启用本地应急产出系统，避免耽误时间。
5. 随着地震会商技术系统的逐步发展，有一个问题会变的较为突出，即如何集成多样化的成果产出。一般有两种方式，各有利弊。一种是将成果产出依赖的数据、程序等全部移植到二测中心的服务器上，优点是相对集中，避免了访问多个服务器的网络隐患，缺点是由于产品多样化导致移植和后期维护难度较大，而且一旦二测服务器故障将导致大量成果无法正常产出。另一种是分布式管理，即特色化的产品交给专业人员在各自独立的服务器上运维，应急产出系统仅负责简单的参数和文件交换，优点是专业的事交给专业的人做，维护难度降低，应急产出系统架构和欲引入的专业程序无需做较大调整，接入简单，且很难出现全体故障的情形，缺点是由于需要访问的服务器增多，导致网络风险加大。个人比较倾向于分布式管理，当然也不可一概而论，还需要根据实际情况进行选择。
6. 目前的产出可以通过微信企业号/企业微信和邮件的方式进行自动推送，基本满足了需求。当然，如果一些单位仍然比较适应微信群方式的话，还可以设计微信群自动推送的相关功能。目前腾讯公司似乎并未开放相关功能，因此可能需要借助第三方外挂实现，但是需要考虑存在一定的封号风险。大致设计思路还是自动监测硬盘上是否有指定文件产生，一旦产生就通过外挂发送到指定微信群，具体细节这里不做过多讨论。
参考文献
[1]地震会商技术系统-全国5级地震应急产出系统ISPEC-EMOS-CM5 V1.0. 著作权登记号：2020SR0004296.
[2]地震会商技术系统-全球7级地震应急产出系统ISPEC-EMOS-IM7 V1.0. 著作权登记号：2020SR0003958.
[3]地震会商技术系统-定点形变异常跟踪产出系统ISPEC-TOS-FDA V1.0. 著作权登记号：2020SR0708553.
