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。     

2013年四川芦山7.0级地震烈度遥感评估

2013年4月20日四川芦山MS7.0级地震发生后,在灾区应急获取了多种高分辨率航空和无人机遥感影像,并快速解译提取了灾区建筑物震害信息.采用地震烈度遥感定量评估方法,利用2008年汶川8.0级地震等震后震害遥感解译和现场调查研究确定的经验震害遥感定量评估模型,获得了芦山地震灾区126个主要居民点的地震烈度遥感评估结果,并据此圈画了地震烈度分布遥感评估图.结果显示,本次地震Ⅸ度区面积约150km2,Ⅷ度区面积约900km2.该结果在第一时间(4月21日晚)提供给了中国地震局地震现场应急指挥部.对比分析显示,地震烈度遥感快速评估结果与中国地震局4月25日公布的地震烈度图,以及与笔者在现场实地进行的建筑物震害详细调查结果基础上评定的地震烈度具有较高的一致性.表明强烈地震发生后,借助于快速获取的灾区高分辨率遥感影像,可以快速估计地震烈度分布,对地震灾区灾情估计和抗震救灾工作具有十分重要的参考意义.     

基于震前高分影像和震害仿真的建筑物震害快速评估：以四川泸定6.8级地震为例

精细化的建筑物震害评估,对震后应急救援和烈度评估具有重要的意义.为解决因震后高分辨率影像缺乏导致无法快速开展建筑物震害评估的实际需求,以四川泸定6.8级地震为例,提出基于震前高分影像和震害仿真的建筑物震害快速评估方法.首先通过深度学习技术提取灾区建筑物空间信息,在收集实际地震动记录的基础上,结合精细化的建筑物震害仿真方法,对震中部分村镇的建筑物震害及地震烈度进行了快速评估,并与震后获取的无人机影像解译结果、现场调查烈度及余震等进行验证.结果表明震中附近的磨西镇烈度估计达到Ⅸ度,其他地点的估计结果与发布的烈度图进行比较,其衰减较为一致,且与余震发生空间较为重合,进一步证明该方法可作为震后大范围影像缺失的“盲区”的建筑物震害快速评估的有效方法,为现场应急、灾害调查和烈度评定提供信息支撑.     

基于余震序列的地震烈度快速评估方法研究——以青海门源6.9级地震为例

地震烈度快速评估产品是破坏性地震发生后应急工作"黑箱期"内研判灾情的重要依据.文章基于青海门源6.9级地震震后2 h内的余震序列,采用最短断层距地震动衰减模型快速评估地震烈度.研究结果显示:利用震后30分钟内的余震序列得到的烈度分布可以初步判定重灾区及灾区范围,但灾区范围略小于实际调查结果;利用1.5 h内的余震序列得...     

新疆塔什库尔干塔吉克自治县地震极灾区地震烈度遥感快速评估研究

2017年5月11日,新疆维吾尔自治区喀什地区塔什库尔干塔吉克自治县发生M_S5.5地震。为快速了解灾区灾情,本文基于无人机遥感技术获取的地震极灾区高分辨率影像数据,结合地震现场震害调查进行建筑物震害遥感解译,采用地震烈度遥感定量评估方法,进行极灾区地震烈度遥感评估。结果表明:灾区房屋结构类型主要包括土石木结构、砖木结构、砖混结构、框架结构,倒塌和局部倒塌的房屋均为土石木结构房屋,安居富民房屋无一倒塌,遥感评估的塔县地震极灾区地震烈度为Ⅷ~Ⅸ度,比中国地震局公布的地震烈度略高,今后需根据新疆实际情况修正模型,为新疆地震烈度遥感快速评估工作服务。     

基于互联网信息快速估计汶川地震有感范围

通过搜索和分析互联网上有关汶川地震的信息得出,汶川地震后3h为有感信息密集发布时段,信息总量为4 515条。分析信息的发布时间、地域和有感强度分布特征,对信息按照无感、有感和强有感进行分类,提取分布于199个地区的2 289条有感信息作为数据源进行有感范围的空间插值拟合处理。空间插值选用反距离权插值、径向基函数插值和克里格插值3种方法,通过对不同插值结果的比较分析发现,克里格插值方法在一定的插值模型和参数下对有感范围的拟合效果与汶川地震实际影响范围基本吻合,尤其是强有感范围基本反映了地震灾区范围。该项研究为震后快速获取地震有感范围提供了有效途径,同时也为地震灾害速判提供了动态修正依据,为地震应急提供第一时间的灾情信息。     

基于综合震害指数的玉树地震烈度遥感评估研究

本文概述了地震烈度遥感评估的思路和方法,给出了遥感综合震害指数、地面等效震害指数计算的模型和地震烈度估计方法。利用2010年青海玉树7.1级地震发生后获取的主要地震灾区玉树县城区结古镇高分辨率航空遥感影像及其遥感震害解译结果和震后地震现场震害遥感比对科学考察成果,进行了结古镇的地震受灾程度和地震烈度的遥感评估。综合分析表明,玉树县城区遥感评估的地震烈度为IX度,与地面调查确定的地震烈度一致。文章最后对结果进行了讨论,表明遥感方法对应急烈度评估具有实用价值。     

基于天地图的地震灾情综合研判系统设计与实现

阐述了基于天地图的地震灾情综合研判系统建设目的、系统设计以及系统功能实现,并将该系统应用于2017年九寨沟7.0级地震。结果表明:该系统实现了灾区基础背景信息与快速评估结果的查询和可视化,多源灾情信息汇聚,灾区范围、次生灾害、交通震害等主题综合研判,以及研判成果产出等功能,为开展灾情协同综合研判提供了便捷的工具,为震后地震应急指挥决策提供了重要灾情信息支持,有效支撑了地震应急工作。     

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。     

基于实时观测数据快速判定地震破裂方向的方法研究

针对地震烈度速报工作中快速评估大震断层破裂方向的需求,使用我国西部多个地震的观测资料,根据有限移动源理论,利用趋势面分析方法探讨了震中一定范围内台站初始P波参数的方向差异特征,提出一种利用初始P波快速判定地震破裂断层方向的方法。并通过断层距模型和最小二乘法,统计回归最优拟合参数以确定地震断层破裂方式。通过实际震例对比分析了根据所提方法获得的判定结果与实际地震断层破裂分布的吻合度,证实了方法的可用性。本研究为利用地震实时监测资料快速进行地震断层破裂方向判定提供了新思路,可为地震烈度速报中破裂方向的快速判定和动态修正提供参考。     

基于地震动参数的城市建筑物震害模拟——以兰州市城关区为例

首先利用最短断层法烈度衰减模型分别模拟两次地震的地震动参数空间分布,并通过与实际地震的极震区对比,验证该模型模拟地震烈度的可靠性.然后,基于模拟的地震烈度空间分布和建筑物的结构类型、层高等信息,采用结构弹塑性时程分析方法对兰州市城关区建筑物进行三维震害模拟.研究结果表明:最短断层法是一个模拟历史地震烈度空间分布较好的模...     

遥感信息中地震灾情危险等级在线应急评定方法研究

利用GIS技术对地震危险等级进行评定时,由于其地形控制点选取合理性较差,导致其所采集遥感图像清晰度较低,地震等级评定不够精准。针对此问题提出一种新的地震灾情遥感信息危险等级在线应急评定方法。利用图像几何校正法,对遥感图像进行分幅裁剪,基于裁剪结果选取地面控制点,提取有价值遥感数据信息,建立遥感解译评估指标。将推导出的综合震灾指数引入到指标中,将各个评价单元的信息进行等级排序和划分,完成地震灾情遥感信息危险等级在线应急评定。仿真实验中,对所提方法和GIS地震危险等级评定方法进行有效性对比测试。实验结果表明,地震灾情遥感信息危险等级在线应急评定方法提升了灾情地形控制点选取的合理性,使获取的遥感图像更清晰,灾情等级评定结果更精准。     

地震灾害快速自动评级方法研究

发生地震时,需根据本次灾害的各个方面的损失程度来确定最终的应急响应级别,目前的地震等级评估办法,主要参考受伤死亡人数、房屋损伤程度、经济损失情况、烈度等,其中部分参考因素需震后较长时间调查之后才能获取,无法及时为应急响应提供参考。利用回归分析方法,对我国历史上大量地震数据进行分析,提出一种地震灾害快速自动评级的方法,综合地震震级、经济损失、受灾人数、衍生灾害等各种影响因素在震害初期快速评估出本次地震的等级,为应急响应的启动提供保障,方便救灾工作的展开。数据分析结果表明,提出的地震等级评估结果与综合灾害指数灾区分级结果基本一致,且在震害初期就能评估出地震等级,能为应急响应、地震救援工作提供参考。     

Rapid estimation of earthquake loss based on instrumental seismic intensity: design and realization

As a result of our ability to acquire large volumes of real-time earthquake observation data, coupled with increased computer performance, near real-time seismic instrument intensity can be obtained by using ground motion data observed by instruments and by using the appropriate spatial interpolation methods. By combining vulnerability study results from earthquake disaster research with earthquake disaster assessment models, we can estimate the losses caused by devastating earthquakes, in an attempt to provide more reliable information for earthquake emergency response and decision support. This paper analyzes the latest progress on the methods of rapid earthquake loss estimation at home and abroad. A new method involving seismic instrument intensity rapid reporting to estimate earthquake loss is proposed and the relevant software is developed. Finally, a case study using the M _L4.9 earthquake that occurred in Shun-chang county, Fujian Province on March 13, 2007 is given as an example of the proposed method.     

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。     

利用PGA快速确定汶川地震破裂特征

快速确定断层破裂特征是烈度速报的一项重要技术,断层破裂特征可为烈度速报提供震源模型,提升烈度速报准确性。通过汶川地震加速度记录,提出一种快速计算震源破裂参数的方法。 假定断层为线源模型,以一定间距将断层离散化为若干子源,以震中为不动点,通过旋转获得所有断层可能的走向,通过每次移动一个子源,获得断层所有可能的破裂方式,将二者结合即可给出断层所有可能的空间分布;计算每种断层空间分布与每个台站的断层距,利用加速度记录峰值和断层距统计回归衰减关系,分析每个衰减关系的拟合残差,残差最小拟合效果最好的衰减关系所对应断层参数,能够对该次地震的地震动场有最合理的解释,也最有可能是实际地震中的断层空间分布。     

基于共享数据平台的云南漾濞和青海玛多地震应急物资配置分析

灾后信息缺失易导致应急决策失效和调整困难,针对2021年5月下旬云南大理州漾濞县及青海果洛州玛多县分别发生6.4级和7.5级地震,本文设计了一种基于共享数据平台实时信息的灾后应急物资配置方法。该方法主要利用基于地震台网发布灾害信息确定灾区范围,基于人口分布数据估测需求与供给缺口,并通过高德开放平台接口获取交通态势确定可供通行的路网与实时最优运输路径,利用这些实时信息做出震后物资分配调度快速决策。通过漾濞和玛多地震案例分析结果显示:通过震后第一时间数据,可快速处理收集数据并进行供需评估与物资调度辅助决策。当灾区存在供需缺口,利用相邻县物资可维系震后短期内物资需求;对于物资运输,实时更新的信息可为其选择最佳路线。本方法为震后应急物资动态配置中决策实时更新与调整提供依据,为日后地震应急响应提供参考。     

2017年5月11日新疆塔什库尔干5.5级地震生命损失评估对比分析

2017年5月11日,新疆喀什地区塔什库尔干县发生5.5级地震。地震造成8人死亡、31人受伤以及财产损失,属于典型的“小震大灾”。按照一般的地震灾害损失快速评估方法,得到的评估结果与实际结果差别较大。为探讨评估结果偏离的原因,本文对不同地震损失评估方案进行比较分析,探讨了地震致灾性（地震影响场分布）、承灾体（人口）分布等因素对地震损失评估结果的影响。结果表明在此次地震快速评估中,基于宏观震中确定的地震影响场较微观震中更接近实际分布;地震烈度衰减的平均估计模型给出的地震烈度区面积明显小于实际面积;极震区存在抗震能力相对低的土木、砖木结构房屋,是造成该地震震级相对小而生命损失相对大的“小震大灾”的重要原因。对比分析结果表明,提高人口、房屋建筑等风险暴露数据的空间精准性,改善地震震中定位与地震影响场估计的准确性,将有助于提高地震应急损失评估的准确性。