新一代区域地震灾害快速评估系统设计与实现——以甘肃省为例

破坏性地震发生后,地震灾情快速评估作为地震应急指挥技术系统中的核心模块能够为各级政府和应急管理部门地震应急指挥决策提供重要的信息服务,是地震应急救援与指挥决策重要的支撑平台。随着学者对地震应急领域几十年的研究,已经具备了开发新一代地震灾害快速评估系统的条件。本文基于甘肃省分震级地震烈度衰减模型、分区域的地震灾害人员伤亡评估模型、地震应急专题图设计等研究基础,研发了新一代甘肃省地震灾害快速评估原型系统,实现了软件自动触发、分震级地震影响范围估计、分区地震灾害人员伤亡计算,自动生成地震灾情评估报告,提高了系统的自动化水平和计算结果的精度。该软件能够提升甘肃省地震灾害快速响应能力,能够为甘肃省地震灾害应急救援和指挥决策提供更为科学可靠信息服务。     

河北省地震应急专题图模板化及快速出图技术研究

结合地震应急救援工作中对地震专题图的要求,利用地震应急基础数据库及专业GIS制图软件,研制一套适用于地震应急救援的专题地图模板。对地震应急专题图快速产出技术深入研究,基于ArcGIS Engine组件技术开发快速出图软件,软件以地震应急指挥技术系统为基础,通过输入地震三要素,实现对震中位置的提取,在应急指挥技术系统影响场数据库中提取地震影响场,实现专题图的快速生成及批量输出,为震后应急指挥决策及地震救援提供技术支持。     

地震应急中制约遥感应用因素分析

遥感在汶川、玉树地震中的有效应用,突出了重大自然灾害对遥感技术的需求。针对地震灾害快速评估的特殊性,详细分析了地震发生在不同的地理环境下,产生不同的地震灾害,地震应急中监测目标的不同,需要采用最佳遥感数据进行灾情判别,从而更好地得到地震灾情的分布情况;对现有遥感数据源和地震应急实际案例进行综合分析,得到遥感在地震应急中的应用现状及制约因素,制约因素主要有两点:时间分辨率和图像处理技术;最后提出了遥感技术在地震应急应用中存在的一些问题和解决的方法。     

地震应急专题图快速产出系统开发——以黑龙江省为例

为了提升地震应急能力,结合地震应急救援工作对地震专题图的需求,利用VB6.0开发出一套适用于地震应急救援的专题地图快速产出系统。该系统建立了相关地区的独立数据库,完全摆脱了对ArcGis、MapSis等专业制图软件的依赖,建立了独立的地震应急图件产出平台。通过输入地震参数,系统可以快速生成震中位置分布图、地震影响场分布图、震中人口分布图、历史地震分布图等专业图件并批量输出。     

基于应急指挥技术系统的具有影响场的地震专题图绘制

从绘制影响场的常规方法入手,探讨了从应急指挥指挥技术系统中快速提取地震影响场图层的方法。依托地震应急指挥技术系统和新疆应急基础数据,可以做到在地震发生后较短时间内给出相关地震专题图,并且制作成专题图模板,快速生成所需要的图件。与常规方法比较,这种方法具有时间短、烈度范围具有区域性特征等特点,保证了快速、准确提供地震应急基本信息,为地震应急救援工作提供有力的技术保障。     

基于ArcGIS的多准则地震应急避难所选址规划研究

地震是极其严重的自然灾害,有可能造成重大伤亡和经济损失。由于城市中人口高度聚集,地震发生时,需将受灾居民快速疏散至应急避难所,因此,应急避难所选址的合理性至关重要。本文提出1种可用于解决选址问题的多准则选址模型,并提出了求解模型的方法。该方法分为3个步骤,首先选择候选应急避难所,其次分析候选避难所的服务范围,最后确定应急避难所的位置。通过案例研究,论证了多准则选址模型在地震应急避难所规划中的有效性。     

基于千米格网的地震应急灾情预评估数据开发

震后地震应急灾情的准确、快速评估(盲估)是有效地震应急决策的关键之一。为提高应急灾情评估的速度与准确性,文中提出开发基于千米格网技术的地震应急灾情预评估数据。阐述了预评估数据计算模型,包括承灾体数据、灾情计算用致灾因子和计算公式。介绍了千米格网地震应急灾情预评估数据计算的算法,该算法通过对计算参数的空间化和地图代数的应用实现。最后论述了预评估数据在地震应急灾情评估与应急救援中的应用,并以近期中国大陆发生的2次实际破坏性地震为实验案例,展示和检验了其应用。实验结果表明,千米格网地震应急灾情预评估数据能较好地提升灾情评估速度和准确度,还能精细地展示灾情的空间分布,为地震应急指挥和救援提供参考。     

基于ArcGIS Engine的地震应急快速成图软件的设计与实现

当前地震专题图在地震应急方面依然起着非常重要的作用。利用ArcGIS Engine二次开发组件开发一套能够在地震应急中快速成图的软件,使得没有任何GIS专业背景的技术人员也能够通过简单的人机交互,快速产出地震应急专题图件,从而为地震应急指挥决策提供支持。     

基于ArcGIS的地震专题图快速生成技术研究

介绍了基于ArcGIS Engine组件进行自动生成地震专题图的技术研究与实现.该技术的实现可以使没有GIS专业背景的工作人员也能在震后快速生成地震专题图,为地震应急指挥决策、网上宣传等提供有效的支持.     

海南省市县地震应急评估系统

着重分析海南省市县地震应急评估系统关键技术和部署要点,在2018年保亭2.9级地震发生后,该系统在应急成果产出、应急决策中发挥了重要服务作用,充分表明,海南省市县地震应急评估系统是全省地震应急联动服务工作的重要业务支撑平台。     

地震灾害人员死亡评估模型对比—以甘肃省中强震为例

梳理了现有3种地震灾害人员死亡评估模型,并基于甘肃地区历史中强地震(M_S4.7~6.0),对人员死亡评估模型进行震例计算。结果表明:(1)针对甘肃地区中强地震,3种模型的评估结果与实际结果基本处于同一数量级,可用于地震后快速盲评估计算,为地震后政府和应急管理部门应急指挥决策提供科学依据;(2)当中强地震震中烈度达到Ⅷ度时,这3种评估模型的计算结果与实际人员死亡人数存在较大误差,需要根据专家经验进行人机交互修正,依据地震灾区地理环境、社会经济、人口空间分布等资料进行综合分析支撑应急决策;(3)在甘肃地区中强地震的人员死亡评估中,李雯模型因考虑了地震灾区面积、区域适用性要优于其他两类模型。     

基于离散灾情信息的地震烈度分布快速判定方法研究*

根据历次破坏性地震实际灾情反馈特点的分析总结,结合地震灾害的演变机理和分布特点,本文尝试利用3种基于离散灾情信息点推漫灾情分布面的方法在不同灾情获取阶段快速判定地震烈度分布。从计算原理、数据基础、方法特点和判定结果看,三种方法具有不同的应用场景。泰森多边形判定法简单、易行,可用于震后初期灾情量较少时使用,判定结果较粗糙,必须再结合震源特性、破裂过程以及地形地貌条件等对震害分布的影响进行综合判定后才能得出相对合理的震害分布预判结果;克里金插值判定法是一种基于地理统计方法的空间插值方法,对数据分布有明确要求,其判定结果对灾区范围整体把握较好,可用于已经获取一定量灾情信息但灾区情况尚未明朗时使用,其插值结果再结合地震破裂过程以及震后余震分布信息综合调整后,可作为灾害评估修正和应急决策参考;标准差距离椭圆拟合方法是基于地震烈度分布呈椭圆形的假设提出的,对数据的敏感度较高,可用于对可信度较高的或由专业途径上报的灾情信息进行拟合,其结果可作为现场灾害调查和确定最终烈度分布的参考。     

基于格网的全国尺度地震灾害损失预测系统设计与实现

空间格网数据相比于矢量数据具有运算速度快、处理简单的特点,适合地震灾害损失震前预测或震后快速评估。但地震损失评估涉及地震危险性及人口、房屋建筑及其地震易损性等不同类型数据在全国范围内的千米格网分布,数据量大,数据变化时形成新的格网数据的工作量较大,使用常规震害预测算法会影响评估效率。依据地震损失评估原理,采取前置确定性损失评估策略和算法优化,结合GIS功能设计并编程实现了具有风险评估相关数据千米格网化处理、地震损失预测与震后快速评估等核心功能的软件系统。利用该系统进行了2016～2025年中国大陆千米格网地震损失预测,结果表明评估效率显著提高,该系统为我国新一代地震重点监视防御区的确定提供了实用化的震害损失预测工具,同时,在地震损失快速评估中亦得到较好应用。     

汶川8.0级大地震应急遥感震害评估研究

破坏性地震发生之后,在缺乏足够地面震害调查资料的情况下,通过遥感手段获取灾区震后遥感影像,图像快速处理和震害信息提取,对地震灾害及其损失进行快速评估,将弥补地面调查的不足,为地震应急指挥和救援决策提供重要依据。本文叙述了遥感应急震害评估的基本方法和该方法在2008年汶川8．0级大地震中的应用,并对实际评估效果进行了评价。     

重庆地震应急资料产出系统研发与应用

地震应急资料具有较强的时效性、专业性和多学科融合的特点。中强地震发生后启动应急响应,工作人员需在短时间内产出多学科、跨领域、多手段的专业地震会商资料。以地震会商系统为平台,利用其灵活开发、自动计算和智能分析的优势,建立地震应急资料产出系统（包括会商资料处理模块、应急图件产出模块和震情报告生成模块）,通过地震触发,根据预设流程和报告模板,自动产出专业报告,为震情形势研判和震后应急救援提供专业可靠的应急资料,最大限度地发挥应急救援和灾损评估的效能。     

DEVELOPMENT OF EARTHQUAKE EMERGENCY DISASTER INFORMATION PRE-EVALUATION DATA BASED ON KM GRID

After an earthquake, earthquake emergency response and rescue is one of the effective ways to reduce casualties from the earthquake. Earthquake emergency disaster information is one of crucial factors to effectively guide the rescue work. However, there is a "black box effect" on the emergency disaster information acquisition after an earthquake, which means real-time earthquake disaster information is insufficient. Hazard estimates are usually used as a substitute for the real-time disaster information in the "black box" period. However, it is subject to the accuracy and speed of the estimation. The development of the km grid technology provides good prospect to solve this problem. The paper suggests to develop earthquake disaster information pre-estimation data with the support of the km grid technology. The definition and source of the pre-estimation data are introduced and its possibility in improving the estimation speed and accuracy are analyzed theoretically. Then, we elaborate the calculation model of the pre-estimation data. The framework of the model includes disaster-bearing body data, disaster-causing factors used in calculation and calculation formula. The disaster-bearing body data in km grid format are introduced, including population data in km grid format and building data in km grid format. Then the four elements of the earthquake(earthquake occurrence time, earthquake location, earthquake magnitude and focal depth)are selected as disaster-causing factors for calculation. Map algebra method is used to realize the calculation model in which calculation parameters are associated with base map in the km grid format. So the pre-estimation data are developed by python and ArcGIS, which includes building damage dataset(100 layers), death toll dataset(10 layers)and direct economic loss dataset(5 layers). Finally, the pre-estimation data based method for earthquake emergency disaster information estimation is presented. With the support of this method, two real earthquake cases are used to validate the effect of the pre-estimation data. The validation results show the pre-estimation data can not only significantly improve the speed of the estimation but also greatly improve the accuracy of the estimation. Another good result is found in the validation process that with the support of the pre-estimation data, the estimated result can display the spatial distribution of the disaster information, which will effectively aid earthquake emergency response and rescues.     

山西地震应急评估系统模型本地化研究

地震发生时,地震应急指挥技术系统在应急基础数据库的支持下,可以迅速判断地震的规模、影响范围、人员伤亡、经济损失等情况。文章对影响计算结果的破坏矩阵、影响场模型等进行了分析,并分别与历史地震震后实际的灾害损失情况进行对比,以找到适合山西地区的本地化模型参数,为地震应急指挥提供科学的参考依据。     

基于SQL语言的地震应急基础数据库数据关联性一致性及可靠性检查

数据的关联性、一致性、可靠性直接影响着地震应急基础数据库的质量及整个地震应急指挥技术系统的运算结果。本文介绍了一种基于SQL语言的地震应急基础数据库数据关联性、一致性、可靠性检查方法,并结合地震应急基础数据库介绍了该方法的具体应用。     

地震应急信息汇聚与发布平台构建

针对震后灾情获取缓慢且碎片化、决策支持不到位、灾情服务缺位等问题,探讨了地震应急信息汇聚与发布平台的设计与构建,运用大数据、云计算技术,汇聚破裂过程、快速评估、辅助决策等各类地震应急产出,实现了各类地震应急信息的自动汇集、全流程模型计算、综合展示等功能,在地震灾情决策支持及地震应急信息服务中发挥了重要作用。