基于WAMP的地震科普信息數據庫發布系統設計與實現

李志恒, 金 興, 李 紅, 劉承雨, 張慧峰, 于江薇

(1. 山東省地震局, 山東 濟南 250014; 2. 中國科學院空天信息創新研究院, 北京 100094;3. 自然資源部信息中心, 北京 100037)

0 引言

隨著我國經濟和科技的飛速發展,地震系統各單位的防震減災工作也在與時俱進,并全面推進,在行業治理現代化、公共服務常態化、科技支撐實效化以及內部運行規范化等方面取得了顯著進步。其中,在地震科普信息傳播方面,各級地震部門已經開始通過多種新媒體平臺(微信、微博、抖音、快手等)進行科普信息的傳播,在提高地震信息傳播效率的同時,也彰顯了地震部門對社會的公共服務職能,包括普及防震減災科普知識、發布震情權威信息等,大大拓寬了社會公共服務方式和信息公開化渠道[1-2]。地震科普信息傳播速度的即時性、傳播平臺的開放性、傳播行為的互動性以及傳播載體的融媒體化進一步提升了地震部門的形象。

眾所周知,我國是一個地震災害多發的國家,隨著人民群眾的防震減災意識不斷提升,人民群眾對防范地震災害風險、減少地震造成的人員傷亡和財產損失等地震安全科普需求日益增長,對防震減災科普信息公共服務的要求也逐漸提高[3-4];此外,中國地震局發布的《新時代防震減災事業現代化綱要(2019—2035年)》中強調要加強地震科普信息化建設。在上述背景下,依托地震系統現有科普資源,建設符合人民群眾需求的地震科普信息公共服務發布系統具有重要的社會公共服務應用價值。

目前,地震系統在科普信息傳播工作方面已初步形成了網站、微信、微博等多元多形式的傳播平臺,但是卻存在科普信息不成體系、分類不明確、信息融合程度低、資源過于分散以及科普信息集成性不高等問題[5];同時,防震減災科普信息服務也沒有經過統一規劃與設計的相關產品,缺乏定制服務產品的功能,不能根據公眾、政府以及重點企業等各類用戶群體的需求個性化地產出服務產品,防震減災的科普信息公共服務效能不顯著,科普信息傳播影響力較低。

因此,針對以上共性問題,本文將借鑒地震系統內其他公共服務平臺的建設思路[6-11],利用Apache、PHP、MySQL等開源軟件,依托山東省地震局所積累的大量地震科普資源,構建省級地震科普信息公共服務發布系統。該系統可通過推送、查詢、展示等多種便捷方式為公眾提供集成化、體系化和實用性的地震知識科普、應急避險知識學習、地震科技前沿知識解讀等方面的公共信息服務;同時,該系統的建成將會有效擴大防震減災科普信息傳播公共服務覆蓋面,能夠提升地震部門在一定范圍內公眾服務能力、專業服務能力和科普宣傳專項服務能力;此外,還能提升公眾的地震科普素質,在地震發生時,能夠一定程度上減少人員傷亡和財產經濟損失。

1 系統架構設計

地震科普信息公共服務發布系統設計原則是以滿足社會公眾的地震科普信息需求為目的,充分挖掘多元新媒體傳播平臺科普信息資源的價值,最大限度地發揮其對地震科普信息在社會公眾間傳播效率的貢獻力,實現地震科普信息傳播力的有效提升。本次系統平臺建設利用WAMP技術,Apache 2.4、MySQL 5.7及PHP 5.6等配置環境[12],同時采用B/S(瀏覽器/服務器)架構、前端與后端業務分離的設計模式[13-14]。該設計模式降低了前后端業務模塊的耦合性,最大程度地提高了開發效率。根據服務對象及業務需求,本系統由數據層、應用層及表示層組成。系統總體架構如圖1所示。

圖1 地震科普信息公共服務發布系統總體架構圖Fig.1 Overall architecture of the public service publishing system for popular earthquake science information

(1) 數據層:該層主要是對現有地震科普信息數據的集成、管理、存儲和更新。通過對圖文科普信息數據、音視頻科普信息數據以及其他類型科普信息數據的收集、篩選、修正及補充,入庫形成地震科普信息數據庫,可為應用層提供數據服務。數據層中采用了Navicat工具,該工具用于創建MySQL數據庫及數據庫中的表單。同時后端采用SSH框架開發模式,方便PHP引擎直接訪問數據庫對象。

(2) 應用層:該層主要為表示層提供系統功能調用,并且能夠對數據層中的數據庫進行訪問。應用層可對系統采集到的地震科普信息進行分類處理,并對同一類型的科普信息進行入庫管理,同時建立科普信息檢索機制,以方便用戶通過檢索關鍵詞進行信息查詢。根據整個系統設計,應用層主要包含系統前后端交互技術及功能實現。系統前后端交互主要采用Apache服務器和PHP引擎技術。Apache服務器支持通用網關接口(CGI)及最新的HTTP通信協議,CGI能夠將前端指令信息轉換為后端數據庫可執行的結構化查詢命令(SQL)。PHP引擎是一種用于前后端開發的Web腳本語言,并可嵌入HTML5.0中,方便Web開發人員快速編寫動態網頁。

(3) 表示層:該層顯示應用層傳遞的科普數據信息,通過CSS標記、HTML5.0及WWW服務實現。HTML5.0以模塊的形式展現前端的應用頁面,WWW服務方便用戶查詢并訪問系統網頁資源(URL)。表示層是在系統前端呈模塊化展現系統的各項功能,包括科普信息展示、檢索、推送等功能。

同時,科普信息推送還包括系統推送、網頁發布及App發布等相關途徑。

2 系統主要功能

根據上述系統總體架構設計,開發實現了地震科普信息公共服務發布系統。系統主要包括數據管理、信息管理、用戶管理及系統管理等功能模塊(圖2)。

圖2 地震科普信息公共服務發布系統功能模塊樹Fig.2 Function module tree of the public service publishing system for popular earthquake science information

2.1 數據管理功能模塊

數據管理模塊主要功能為數據處理與維護,該模塊主要包括系統各類科普信息數據的添加、刪除、修改、查詢等功能,以支撐系統前端各類數據請求服務。同時將系統數據請求指令按照特定格式返回到前端。在本系統中,為提高數據處理效率,方便數據信息的添加和設置,所有的欄目均按照統一的信息添加、修改及刪除標準執行。在系統的信息添加頁面(圖3),可以快捷實現圖文信息、音視頻信息導入、編輯及設置。在完成以上操作后,本系統支持所錄信息內容的再次修改和刪除。

圖3 系統添加信息頁面Fig.3 System information addition page

2.2 信息管理功能模塊

信息管理功能模塊主要包括地震科普信息的檢索、查詢、發布、展示等,以上功能均在系統首頁直觀顯示(圖4)。

圖4 系統主界面Fig.4 Main system interface

(1) 科普信息發布功能。該功能是將系統最近更新發布的地震科普信息,按照時間順序以列表的形式在系統首頁“科普信息”一欄進行呈現,用戶可以選定“科普信息”欄目右側的“更多”按鈕,進入二級子頁面中查看更多最近更新的地震科普信息。

(2) 科普信息檢索、查詢功能。該功能體現在系統首頁菜單欄及子菜單中,用戶可以根據需求,對科普信息進行查詢(圖5)。同時用戶可在系統首頁菜單欄的檢索框里輸入關鍵字,進行信息檢索,檢索內容將以列表的形式進行呈現,以方便用戶查詢。

圖5 系統主界面信息檢索、查詢功能示意圖Fig.5 Information retrieval and query diagram in system main interface

(3) 科普信息展示功能。該功能將地震科普信息在系統中進行直觀展示,方便用戶瀏覽。主要體現在兩個方面:①體現在系統的各個二級子頁面中,例如選定系統首頁菜單欄的“科普視頻”按鈕,即進入“科普視頻”二級子頁面(圖6),該頁面主要以列表的形式直觀展示各類型地震科普視頻;②地震科普信息公共服務發布系統共設計8大系列專項科普欄目。欄目名稱分別為:地震地質、地震預警、地震監測預報、地震科技、地震應急、地震次生災害、震例科普、地震謠言,以上系列科普欄目均在系統首頁顯示。選定相應的欄目,便可進入二級子頁面中,查看更多相關的科普展示內容。

圖6 “科普視頻”二級子頁面Fig.6 Secondary sub-page of "science video"

2.3 用戶管理功能模塊

考慮到系統安全性維護問題,系統設計了用戶管理功能模塊。該模塊主要包括系統用戶注冊、登錄以及用戶權限管理等功能。在系統用戶登錄管理方面,系統設置了兩種登錄類型,一種是普通用戶登錄,另一種是系統管理員登錄(圖7)。

圖7 系統登錄信息框Fig.7 System login information box

上述兩種不同的登錄方式對應的是兩種不同權限用戶,分別為普通用戶和系統管理用戶。普通用戶只能在系統前端瀏覽、檢索數據,不能對數據進行修改、刪除等操作,普通用戶在系統內注冊登錄后,可選擇首頁導航欄中的“咨詢留言”按鈕,在“咨詢留言”二級子頁面中進行留言咨詢操作。系統管理用戶可進行數據處理、設置用戶權限、更改用戶信息、數據表單修改等操作。

2.4 系統管理功能模塊

系統管理功能模塊主要基于系統后端數據庫的信息資源管理。主要包括表單管理、數據備份、日志管理等。該模塊可以實現結構化查詢命令(SQL)的執行、數據還原操作。同時可對數據表單進行創建、修改及刪除,以及數據庫的備份、導入、導出及數據安全管理等基本操作。

3 結論

本文分析了地震科普信息公共服務發布系統設計理念的重要性。在研究國際上通用著名框架和地震應用系統框架的基礎上,吸收其優點開發了自主研發的軟件框架。在框架的設計上始終堅持設計有度、化繁為簡的原則,框架具有靈活性、高效性、簡單易用性等特點,在地震科普信息公共服務發布系統開發上取得了良好的效果。同時,對系統框架進行了深入的優化、測試與研究,取得了優異的性能,達到了高性能、高容量的地震科普信息公共服務發布系統的目標。地震科普信息公共服務發布系統的建立,為社會公眾提供了權威性、可靠性、全面性的地震科普知識傳播平臺,方便其便捷地查閱、學習地震科普知識,同時也提高了地震科普宣傳工作的效率及地震科普知識在公眾之間的傳播力。當然,一個成熟的軟件框架,需要幾十年的升級維護,才會越來越成熟,未來依然任重道遠。