网络地震灾情信息智能处理模型与地震烈度判定方法研究

破坏性地震发生之后,丰富的地震灾情信息和准确的地震烈度图是地震应急救援工作的基础。伴随着互联网的迅速发展,互联网已经成为地震灾情信息获取的一种重要渠道。本文通过构建网络地震灾情信息智能处理模型,将互联网上非结构化的灾情信息转化成结构化的灾情信息。并将网络地震灾情信息与地震烈度相结合,进行地震烈度判定,从而对地震应急期的烈度快速评定结果进行修正拟合。     

基于规则引擎与空间聚类分析的多源地震灾情数据清洗策略研究

通过研究不同来源地震灾情数据汇集处理过程中的数据清洗技术,利用数据挖掘中基于规则引擎与空间聚类分析相结合的方法检测多源灾情数据存在的错误、不完整和重复等问题并进行修正,提高灾情数据质量。以清洗后的灾情数据为基础,运用Arc GIS空间插值对离散灾情点进行总体分析和模拟,从而快速反映并确定地震灾情的总体分布情况,为地震应急救灾工作提供更可靠、形象的灾情分布信息。文中以四川省地震灾情快速上报接收处理系统在四川省芦山"4·20"7.0级强烈地震中,通过多种灾情获取手段获取到的包括主观震感、客观震感、房屋破坏、交通系统破坏等共1330条灾情信息为例进行处理和分析,共检测出不合理灾情数据717条,其中剔除696条,修正21条,清洗后的灾情数据空间分布和模拟结果与实际考察形成的烈度圈吻合度良好。     

一种基于自适应方法的地震烈度圈自动勾画关键技术研究

地震烈度分布是震后灾害损失快速评估、应急救援和恢复重建工作开展的重要依据。目前地震烈度圈主要是由专家根据现场实地调查获得的烈度调查点,结合预评估烈度圈,采用GIS软件进行手动勾画得到。这种传统方法耗时耗力。提出一种基于自适应方法的地震烈度圈自动勾画方法,首先根据余震展布、居民地分布、断层属性等判断宏观震中位置,结合断裂带走向确定烈度圈长轴方向。在此基础上,利用星机地多源灾情信息融合后的最高离散烈度点生成包络线,将最高烈度与烈度圈面积的统计关系作为约束条件,运用自适应算法扩距得到最高烈度圈。在最高烈度圈的基础上,结合各级离散烈度点,基于上述方法,从高到低依次得到其他烈度圈。最后以九寨沟7.0级地震为例,实验结果表明,利用该方法能够自动生成烈度圈,利用震后获得的星机地多源灾情信息融合得到的离散烈度点生成的烈度圈准确度高于80%,有效提高地震烈度圈勾画的效率,可以为地震应急救援工作的快速开展提供支持。     

基于海量视频监控的中小地震烈度快速判断方法尝试

震后在海量监控资料的支持下,利用定性分析烈度经验矩阵建立监控视频与地震烈度的相对关系,在视频监控中提取震害和烈度信息。为进一步提高烈度判读的效率,建立基于视频图元变化的地面强震动定量分析方法,计算出监控点的地震动峰值加速度值,并将该方法封装成为软件,其分析结果可作为现场灾害调查和确定最终烈度分布的参考,提高地震灾情获取和快速评估的时效性。浙江省地震局开展了基于海量视频监控的中小地震烈度快速判断方法研究,并在2014年文成—泰顺4.2级地震应急中初步应用。     

基于微博舆情数据的震后有感范围提取研究

提出了基于微博舆情信息的震后有感范围快速判定技术框架,构建了微博舆情数据的获取方法和技术流程。根据中国地震烈度表和地震现场工作调查规范,将微博特征词与地震灾情速判指标进行关联匹配,建立微博灾情信息分类指标体系,通过自然邻点空间插值方法将离散分布的微博灾情点转化为连续分布的灾情面,形成震后灾区有感范围的时空变化特征分布图,辅助灾情快速判定。以2014年景谷6.6级地震为例,进行探索和实践。结果表明:在震后1~2 h内,微博用户活跃度高,信息量大且丰富,对信息充分挖掘有助于对灾情的宏观把握,对救灾决策部署有一定的参考意义,弥补了传统获取技术时效性差、数据量少、覆盖面小等问题。     

烈度快速评估中的实时修正方法研究

地震灾情是应急救灾的首要信息,烈度分布是估计灾情的重要基础。为能更合理地进行烈度快速评估,本文提出了一种改进的椭圆烈度衰减模型,即建立椭圆长轴半径和短轴半径长度矩阵,并通过历史资料回归得出半径长度矩阵的初始值,而后根据现场调查数据,采用基于LMS算法的修正方法实时对半径长度矩阵进行修正,画出地震烈度等震线图,称之为地震烈度衰减的矩阵模型,并以1996年丽江7.0级地震为算例验证了本文模型的实用性。     

基于社会视频监控信息源的地震影响范围快速勾画

广泛分布于城乡各地的社会视频监控是震后获取地震灾情的重要数据源。基于地震视频灾情判读系统,对基于视频运动估计方法的主要技术原理和分析处理过程进行改进,并将其应用于2017年浙江临安4.2级地震影响场快速评估中。结果表明:利用该改进方法在震后4h内得到了基于社会监控的烈度分布,计算得到的最高烈度与现场实际调查相同,等震线优势方向与现场工作结果一致,V度面积和现场工作结果接近。     

基于微服务架构的分布式灾情管理系统设计

为及时获取多源异构灾情信息,以多源灾情管理系统的架构和功能模块为研究对象,针对单体系统存在灵活性差、性能低、资源消耗不均衡等问题,提出基于微服务架构设计,在分布式环境下利用Spring Cloud框架,通过业务划分,设计独立模块的微服务,同时加入熔断器、消息队列等组件,缓存处理数据。运用地理信息系统实现灾情数据实时获取、灾情编码入库、地震灾情速报产品实时发布以及灾后应急管理。实验结果表明,采用多层微服务架构,系统扩展性增强,并发性能得到提高,提升了灾情数据管理效率。     

无人机地震灾情监测系统在四川高原山区的应用研究

无人机地震灾情监测系统主要由无人机飞行平台、飞行控制系统、遥感系统、软件系统和无线电遥控系统等几部分组成,具有运行成本低、执行任务灵活性高等特点,是快速获取震后灾情信息的重要手段。结合四川高原山区的自然地理和气象条件,对无人机地震灾情监测系统在四川高原山区的应用进行了研究。该系统在高原山区的应用将在提升地震灾情现场勘查能力,迅速获取灾情信息,增加救灾工作的时效性,及为后期科学考察提供辅助信息等方面提供重要的技术支撑。     

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。