SeisMIS地震烈度速报信息发布系统的设计与应用

针对地震信息系统应当在大地震发生后快速发布地震烈度速报信息的需求,结合国际烈度速报信息发布系统建设经验,设计并实现SeisMIS地震烈度速报信息发布系统,并在成都市烈度速报台网中进行应用,对于提升地震烈度速报信息的网络化应用有较好的参考价值.     

卫星通信在地震烈度速报数据传输中的应用

在分析地震烈度速报数据传输特点后,提出将卫星通信引入烈度速报系统。通过对目前中国使用较多的北斗卫星、海事卫星、铱卫星系统和VSAT卫星系统进行对比,选取铱星短消息和海事卫星数据流这两种典型通讯方式,设计由通用数字强震仪与卫星通信系统结合地震速报通讯模块组成的实验系统,实现数字强震动记录信息通过卫星信道进行的数据传输,展现卫星通信在地震烈度速报数据传输中的应用前景。     

基于DEM的场地放大系数的烈度速报修正方法研究

震后烈度速报是应急辅助决策的重要依据,场地条件是影响烈度速报结果的重要因素。根据高程、坡度、剪切波速及土层放大因子系数之间的关联特征,计算得到场地校正后的地震烈度分布图。应用于辽宁地区灯塔5.1级和盖县4.3级两次实际震例,对场地校正前、后的烈度图以及实际宏观调查烈度进行了比较。结果发现:经场地校正后的烈度分布图更符合实际宏观调查结果。     

台网密度对地震烈度速报的影响研究

国家地震烈度速报和预警工程实施后,地震台网密度将发生很大变化,这将对地震烈度速报产生影响。本文以台湾简易烈度计网(P-alert)记录到的高雄M6.7级地震为基础,模拟了全国重点预警区、日本和美国等四种密度的台网,通过比较和分析四种台网的烈度速报结果,研究台网密度变化对地震烈度速报造成的影响,并讨论可能存在的问题。结果表明:台站分布均匀的情况下,台间距越小,控制烈度空间分布的总体趋势越好;密度较高的台网能更好勾画地震能量的释放过程,有助于评判破坏性地震中断层的破裂过程和方向等参数。本文研究结果可为国家工程中烈度速报研究提供一定参考和借鉴。     

SeisMIS系统在烈度速报系统中的应用

针对地震监测信息系统应当在大地震发生后快速发布地震烈度分布信息的需求,本文立足现代信息技术,结合国际烈度速报信息发布系统建设经验,设计并实现辽宁省地震烈度速报信息系统,实现了地震烈度数据信息的综合管理和发布。     

山东省地震烈度速报系统研制与应用

发展地震烈度速报系统是我国现阶段防震减灾事业的一项重要工作.其目的是在地震发生后,对强震动数据进行实时分析和处理,快速给出强震对地表的破坏程度——地震烈度分布图.鉴于目前国内强震动台网分布密度及数据传输方式等诸多因素的限制,多数烈度速报系统是基于美国的ShakeMap系统进行二次开发生成烈度分布图,其计算过程更多地依赖于对地震破裂过程的反演及地震烈度衰减关系,产出的烈度图是静态位图,分辨率较低,与丰富的地理信息难以无缝衔接(Wald et al,1999a;张晁军等,2010;泽仁志玛等,2006).     

国家中心地震烈度速报与预警技术平台

震后快速获取发震信息和灾区受灾情况,对于降低生命和财产损失、震后灾害评估和救援决策至关重要。得益于国家地震烈度速报与预警工程的实施,中国地震台网中心建立了国家中心地震烈度速报与预警技术平台。通过该平台汇集并交换全国预警实时波形,分析、判断、加工实时波形数据,及时产出地震预警、烈度速报、地震基本参数和震源参数等信息产品,并将其推送到紧急信息服务系统,实现秒级地震预警、分钟级参数速报和烈度速报,在泸定 M_S6.8 等强震袭来时均成功发布预警信息,为防震减灾及应急救援等提供有力保障。本文详细介绍该平台的整体情况及其所包含的分系统功能,并讨论目前平台的技术特性和需要改进的问题。     

我国近期地震烈度有关问题讨论——以2013年芦山7.0级地震为例

近年来,我国大陆西部地区破坏性地震频发。通过地震现场的烈度考察和灾害调查等工作,迅速向社会公开发布地震烈度图,为地震应急救援、灾后恢复重建发挥重要作用。该文通过剖析2013年4月20日芦山7.0级地震烈度,发现其主要依据是居民点建筑物的破坏情况,和以滑坡为主的其他次生山地灾害、峰值加速度等代表的强地面运动分布存在显著差异,而受发震构造、震源分布、破裂过程、震源机制等因素约束不强。另外的几次地震也存在类似问题,并且有的地震修订烈度图可能不利于使用,所有地震都没有烈度异常区(点),越来越近似于共焦点等间距椭圆,烈度图的科学性存在疑问。针对这些问题,进一步提出对烈度速报问题的认识和展望。     

国家地震烈度速报与预警工程定制软件总体设计

国家地震烈度速报与预警工程现已建设世界上规模最大的、总数超过15000个台站的地震烈度速报与预警观测站网。定制软件是预警工程的核心内容之一,将实现我国地震观测领域数据处理系统的全面升级。本文结合定制软件项目建设目标、业务功能需求等情况,从设计思路、总体架构、分系统功能、部署方式、性能指标和关键技术指标等方面对定制软件总体设计进行介绍。定制软件的总体设计契合预警业务功能需求,使得预警工程具备高稳定性、低延时、高可靠度、高处理性能的数据处理、紧急地震信息服务、数据综合服务和技术支持与保障能力,使地震预警和烈度速报两大功能得到落实,使工程项目的防震减灾效能得到切实体现。     

辽宁省烈度速报算法研究及其在灯塔地震中的检验

立足于辽宁省烈度速报的实际需求,在多种地震烈度算法的研究基础上,结合震害实际,从滤波、场地校正、网格计算、烈度计算、已知震源计算等方面进行探索和试验,提出一种新的实时地震烈度计算的方法,并在辽阳灯塔5.1级地震中得到实际检验。     

震后近断层震动图的快速产出研究—以2022年1月8日青海门源地震为例

震后近断层震动图的快速产出对于政府相关部门快速确定地震影响区、评估震害及其导致的经济损失和人员伤亡、科学决策应急救援方案和措施以减轻人员伤亡和财产损失具有重要意义。以2022年门源地震为例,利用滑动分布、应力降均不同的两个震源模型（即,王卫民等反演的震源模型和本研究生成的随机滑动震源模型）以及相同的路径、场地模型和其它输入参数,使用动力学拐角频率的随机有限断层方法和本研究建立的峰值地面速度（PGV）、水平向最大谱烈度（SI）和中国仪器地震烈度（I_I）的经验模型研究了快速产出近断层震动图（包括峰值地面加速度图、PGV图、SI图、I_I图和中国地震烈度图）的实效性。结果表明:（1）上述方法和经验模型可用于震后震动图的快速产出,其实效性主要取决于震源、路径和场地模型的可靠性;（2）基于上述两种震源模型产出的地震烈度图与中国地震局发布的该次地震的烈度图在总体上具有高度一致性,均可用于确定地震影响区,但基于反演震源模型产出的地震烈度图可以给出极震区,而基于随机滑动震源模型产出的地震烈度图则需要根据其最大等震线和发震断层的位置大致估计极震区的位置。     

RESEARCH ON EARTHQUAKE EMERGENCY MAPPING METHOD BASED ON TEMPLATE MATCH

After an earthquake, earthquake emergency response and rescue are important ways to mitigate earthquake-induced losses. Various earthquake emergency maps can provide effective references and guidance to those actions. Currently, related studies include the investigation on symbols of emergency maps, remote sensing emergency mapping and GIS-based mapping methods. However, the existing studies overlook the characteristics of rapidity, dynamicity and variety of presentation methods in making earthquake emergency maps. In this paper, a map template matching method is used to quickly make earthquake emergency maps considering their characteristics. We take investigations on the service objects(users)of the earthquake emergency maps to understand the needs of making earthquake emergency maps. The audience theory in mass media field and map information transmission theory are adopted to classify the users of the earthquake emergency maps into four categories: earthquake emergency commanders, technical staffs for decision-making, earthquake emergency rescuers, and the public. The components of different types of users are described and then their diverse demands in earthquake emergency maps are analyzed, such as the needs of on-field disaster information maps, earthquake information maps, physical geography and social economic maps. Following those needs, we introduce the representation methods of the earthquake emergency maps according to their formats(vector or raster)and contents, such as point symbolization method, kilometer grid method, line symbolization method and range method. Then, we study the rapid plotting method of earthquake emergency map based on map template matching method. The core steps of the method include: 1)before earthquake, the templates of different earthquake emergency maps are designed, prepared and connect the earthquake emergency features with their related spatial database. The map layout and map elements are stored in the templates. 2)After earthquake, the earthquake emergency features will be generated from seismic models(such as attenuation model of earthquake magnitude and seismic intensity)or the information obtained from field investigation. 3)Corresponding earthquake emergency map template is selected in accordance with the generated seismic features. And the features are used to update related features inside the selected template. 4)Minor adjustments are made such as to the map scale and some map annotations to finally generate the formal earthquake emergency map. Architecture of template system of the earthquake emergency maps is designed, including map user level, map template level, template layer level and map element level. Regrading to the architecture, the general map template of earthquake emergency is presented which includes four main regions: title region, main picture region, auxiliary region and annotation region. The main picture region is the essential, which lays geographic background maps and earthquake emergency features. Finally, an earthquake emergency mapping system is developed. Based on the system, a case study is presented, which demonstrates making a simulated seismic intensity influence map. From three aspects, the case presents the application of the template-matching method including: generating earthquake emergency features, substituting the features inside the template with the generated features, and revising map annotations. Therefore, the map template matching method is verified so that it can be used to quickly generate various earthquake emergency maps.     

震源机制和场地条件在河北地震影响场判定中的应用研究

震后应急工作中地震影响场的判定和快速给出较为合理的地震烈度分布图,是震后应急救援的重要依据,对于政府了解灾情、部署工作以及估算灾害损失都尤为重要,所以本文以此为研究目的,力求震后快速给出准确的地震烈度分布图。本文收集整理了河北地区中强地震的实际等震线图,将其与加入了震源机制解影响参数的烈度衰减关系计算得到的理论等震线图进行对比。结果显示:随着震级的增大,由衰减关系计算得到的等震线图与实际地震等震线图在高烈度区（≥Ⅶ度）相似度更高。另外,根据震后24小时内余震频度的空间变化,对极震区理论等震线修正后,其与实际等震线更加贴合,即理论计算烈度与实际调查烈度值更加接近。最后,对河北地区划分网格,根据地震动衰减关系计算震例对各个网格中心点产生的影响—基岩PGA。提取场地类别属性,考虑场地放大因子,完成基岩PGA到地表PGA的转换。将地表PGA换算成烈度,并与实际地震等震线图进行对比分析。结果表明,考虑了场地放大效应的地震影响场在高烈度区与实际等震线相似度很高,且相似度超过基于震源机制解的烈度衰减关系方法。      

基于谱烈度改进算法的研究与应用

本文基于Housner谱烈度公式中存在的不足和问题提出了一种改进算法,首先将相对速度反应谱积分公式上下限范围扩大为0.1～10.1 s,通过统计分析集集地震、汶川地震和芦山地震反应谱积分值和宏观烈度之间的关系,给出8组分档线性公式来计算改进谱烈度值I_s,并采用普通克里金插值法绘制谱烈度分布图。本文提出的改进算法在地震动加速度时程积分与谱烈度之间建立起一组长周期、连续性和精细化的函数关系,经鲁甸地震对比验证,该改进算法得出的谱烈度分布图与宏观烈度图整体变化趋势一致,谱烈度值与宏观烈度吻合率(偏差±1度以内)约为90%,具有一定的科学性和准确性,可为灾后应急救援以及决策部署等提供科学的数据支撑。     

粤西沿海震动图的生成和研究

震动图是描绘地震产生的地面运动和可能破坏情况的有效工具,主要包括峰值地面速度(PGV)等值线图、峰值地面加速度(PGA)等值线图和仪器烈度分布图等.基于华南数字地震台网记录到的2010年7月9日MS3.7级阳江地震的数据资料,利用SAC和GMT软件从记录到的地震波形数据提取地面运动参数,生成了PGV和PGA等值线图,并...     

基于震动图的地震应急专题图编制——以2014年2月12日新疆于田Ms7．3地震余震分布图为例

介绍了ShakeMap烈度图在地震应急专题图制作的背景和意义,对ShakeMap系统进行了介绍,并利用ArcGIS软件将ShakeMap烈度数据进行矢量化,同时展示了地震余震记录数据的获取方法,并以2014年新疆于田7．3级地震余震分布图为例,将其应用在应急专题图件的编制中加以演示。结果表明,应用ShakeMap在专题图制作中能提升图件产出的质量,为辅助决策和震情跟踪给予有力的信息支持。     

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。     

南北地震带地区地震烈度衰减关系研究

收集了我国南北地震带地区1970年~2012年的85次地震事件的烈度等震线资料,建立了震中烈度与震级之间的经验关系,利用长轴和短轴椭圆模型拟合得到了该地区的地震烈度衰减关系。同时还搜集整理了近年来基于我国各地区的地震资料,研究得到的地震烈度衰减关系,并将其中与南北地震带存在地域重合的研究结果与本文结果进行对比分析。该研究结果能够较好地反映南北地震带地区的地震烈度衰减规律,对该地区的地震灾害快速评估具有一定的参考意义。     

基于ArcGIS Engine的地震烈度图动态快速制图系统设计与实现

地震烈度图是政府部门宏观掌握灾区情势的重要情报,可以为地震应急救援、震后损失评估、恢复重建等工作提供科学依据。针对现有地震烈度图图件制作不规范、图面整饰因人而异、制图效率低、缺少全时程动态修正及自动出图等问题,本文从地震烈度图基本特点出发,明确地震烈度专题图制作及产出需求,根据标准规范要求研制地震烈度图模板,利用ArcGIS Engine组件式开发技术研发了地震烈度图动态制图系统,实现全时程地震烈度图标准化、自动化出图,从而大大提高了地震烈度图制图效率,为地震应急指挥和应急救援提供支持。     

地震动衰减模型在玛多Mw7.3级地震影响场快速评估中的应用

2021年5月22日青海省玛多县发生M_w7.3级地震。震后,根据初步估计的断层走向和破裂长度,基于YU15地震动衰减模型和三种NGA-West2（Next Generation Attenuation-West2）地震动衰减模型快速产出地震区震动图及理论烈度图。在获得强震记录和地表破裂长度信息后,对预测结果进行修正。通过比较理论烈度与调查烈度,并结合震动图分布形态以及衰减模型在2016年新疆呼图壁M_w6.0地震中的应用情况对四种地震动衰减模型的适用性进行了分析。结果表明:在台网稀疏地区,基于地震动衰减模型可在震后快速获得地震动分布,并产出具有应用价值的地震影响场;NGA-West2模型在断层破裂较长的大震中表现优于YU15模型,而在中强地震中后者适用性更强;近实时强震动记录可用来检验模型的适用性并对预测结果进行修正;断层破裂尺度、震源机制和破裂过程等信息的准确估计可有效提高地震影响场预测精度。