基于移动通信大数据的地震灾区人口快速处理系统研究

破坏性地震发生后,及时准确掌握被困人数和具体位置是救援的关键。传统地震应急基础数据库的人口数据是某个时期以行政单元或者公里格网为基础的统计数据,缺乏时效性和空间分布特征,难以据此准确评估地震灾区被困人员的分布情况。该研究根据移动通信定位技术中的被动Cell-ID定位法原理,获取研究区手机定位数据,系统以Microsoft Visual Studio 2012为开发平台,运用C#语言和ArcEngine开发组件来构建,对获取的手机定位数据进行处理,评估灾区被困人口的分布情况,制作专题图,为震后的应急救援提供参考依据。     

面向地震应急的人口空间化方法研究——以云南省大理白族自治州为例

为提高震后受灾人口估算精度和灾区人口空间分布可视化表达效果,以云南省大理州为研究区,结合FROM-GLC10地表覆盖数据和NPP/VIIRS夜间灯光数据,基于乡镇人口统计数据,展开人口空间化方法研究,制作了大理州50 m×50 m人口格网数据。使用相关系数、相对误差和平均相对误差对人口模拟结果进行了检验,以漾濞5.1级地震和云龙5.0级地震为例对模拟结果进行了应用分析。结果表明:①结合FROM-GLC10地表覆盖数据和NPP/VIIRS夜间灯光数据的人口空间化可以有效提取人口空间分布范围,并区分人口空间分布的差异性;②乡镇模拟人口与实际统计人口的相关系数R~2为0.955,平均相对误差为14.306%,82%的乡镇相对误差在±20%以内,人口模拟数据精度较高;③2次地震的灾区人口模拟数据与实际统计数据的相对误差分别为-1.67%和-2.27%,人口空间分布模拟结果可以直观反映灾区人口分布情况,研究成果可为震后辅助决策提供数据支持。     

准实时地震灾情综合评估系统的研发

震后如何快速获取灾区震情信息、准确评估地震灾情,是震后应急救援的关键问题。本研究从县市地震灾害应急救援需求出发,开发了准实时地震灾情综合评估系统,基于MEMS强震台网的强震观测数据、县域承灾体基础数据和手机终端获取的震后地震现场实时灾情信息,综合采用承灾体地震易损性分析方法和灾情动态修正算法,实现了县市地震灾区灾情准实时评估,为灾区地震应急指挥、救援和辅助决策提供科学依据。     

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。     

基于微博数据挖掘的九寨沟7.0级地震灾情时空特征分析

2017年8月8日21时19分九寨沟发生7.0级地震,震后数小时里,大量与地震相关的信息广泛传播,互联网社交媒体高度关注,九寨沟地震成为最热议话题。本文以新浪微博为例,获取了距震中200km范围内震前、震后24h的微博数据,通过对数据清洗、分类和挖掘,分析了此次地震微博的数量、灾情分类、词频统计、时间序列和空间分布等特征,同时与实际灾评结果进行了对比分析。研究结果表明,对震后社交媒体数据进行充分挖掘,分析提取地震灾情关键信息,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,是解决震后灾情获取难度大、覆盖小、时效性差等问题的一种有效的辅助手段。     

山西省人口空间公里格网分布模型研究

精准的人口分布信息是震后灾害快速评估、应急救援决策的重要依据。本文应用居民地这一与人口分布密切相关的基础数据,结合居民地建筑物给出不同区域人口权重,以人口统计数据为总量控制,完成人口空间公里格网数据模型建立,并与夜间灯光数据、道路数据、实际调研数据等进行对比分析。结果表明,该人口分布模型可靠性高,可为震后灾害快速评估、应急救援决策提供可参考的人口数据。     

基于天地图高精度建筑物的四川宝兴县人口估算

为了提高震前灾害风险评估和震后灾情快速评估工作中人口空间分布估计的准确性,利用2016年四川宝兴县乡镇人口数据及天地图中的建筑物数据,运用居住建筑人口密度方法得到四川宝兴县各乡镇居住建筑物尺度的人口分布矢量数据,并利用实地调研获取的单体建筑物实际人口进行精度验证。实验结果表明:以居住建筑物体积作为人口空间分布指示因子建模,得到的拟合精度为0.9027,人口平均相对误差为15.23%,结果具有可靠性,可为震前灾害风险评估和震后灾情快速评估提供更为可靠的数据支撑。     

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。     

汶川8级地震成都市境内震害调查

通过对5月12日汶川8级大地震成都市境内地震现场震害调查,给出了此次地震在成都市的震害特征与极震区的烈度分布特点,为成都市震后灾区恢复重建提供参考;同时给出了成都市境内一些地质灾害分布特点.     

基于移动大数据的地震人口热力实时获取系统实现与应用——以泸定MS6.8地震为例

震后第一时间获取震中的人口情况对于开展应急处置决策非常关键。获取海量移动互联网人口分布数据,采用分布式集群进行海量数据的实时处理和网格化,为确保震后系统能够达到秒级产出的效率,设计了多级的多策略抽稀计算并基于HeatMap实现可视化展示,震后实现秒级震中周边指定范围的热力人口数据计算和分布图的自动绘制。以泸定 M_S6.8 地震为例进行应用,体现出基于海量移动互联网用户数据获取震中人口分布的优势。     

芦山地震和九寨沟地震台站实测震级差异性分析

本文选取2013年芦山地震和2017年九寨沟地震波形,重新量取垂直向振幅,计算宽频带面波震级M_S（BB）,分析各台站实测震级出现方向性差异的原因。其中,通过572个宽频带台站实测芦山地震震级M_S（BB）7.1,通过603个宽频带台站实测九寨沟地震震级M_S（BB）6.9。芦山地震实测震级大于M_S（BB）7.3的台站呈现WN-ES向分布,与断层倾向一致;实测震级小于M_S（BB）7.0的台站呈现NE-WS向分布,与其所在断层走向一致。九寨沟地震实测震级大于M_S（BB）7.0的台站分布呈现NE向分布,与断层倾向一致;实测震级小于M_S（BB）6.8的台站总体分布较为离散,大体呈现NW-SE向分布,与树正断裂走向一致。实测震级偏大的台站方向性分布与多普勒效应和P波辐射花样联系不明显。对比分析芦山地震和九寨沟地震,去除场地响应和仪器自身影响,台站实测震级差异性仍然存在,因此,台站实测震级差异性是由于受到了多普勒效应、辐射花样、仪器和场地响应之外的因素影响。综合考虑地震震级涉及的影响因素,芦山地震和九寨沟地震的台站实测震级差异性可能与地震波的传播路径有关。     

2017年九寨沟7.0级地震前应力状态及b值异常特征研究

2017年8月8日青藏高原东缘四川九寨沟地区发生7.0级强震,依据前人研究结果分析九寨沟7.0级地震发震构造,并计算震前应力状态。结果显示:本次地震受到构造和历史强震的影响,是发生在历史强震引起的应力加载区域。另外,采用中国地震台网1990年以来的地震目录,在评估目录完整性的基础上,利用最大似然法计算得到2017年8月8日九寨沟7.0级地震前震源区及邻区地震b值空间图像。结果显示,九寨沟7.0级地震发生在四川北部地区显著低b值高应力异常区域内部(0.82b0.75)。所以,研究区域内外历史强震可能促进了九寨沟7.0级地震的发生。     

基于震源机制解的断层三维动画自动生成——以九寨沟7.0级、精河6.6级地震为例

基于震源机制解的断层三维动画自动生成系统以地震应急实际需求为导向,根据震源机制解提供的断层走向、倾角和滑动角,通过对断层模型进行三维建模,建立断层控制点的运动方程,利用动画自动生成技术,生成发震断层的三维演示动画。利用该系统制作了九寨沟7.0级、精河6.6级地震的三维运动动画。该系统自动产出的断层三维动画,可在地震应急期间为抗震救灾指挥部展示直观的断层运动过程,并且结合余震分布等信息可为震后趋势的判定提供科学依据,同时,可借助微博、微信等新媒体为社会公众提供更好的服务。     

九寨沟M_S7.0地震震源机制解及构造应力场研究

2017年8月8日四川九寨沟县发生M_S7.0地震。根据中国地震台网固定台站的记录波形,利用gCAP方法和P波初动符号反演方法求解了主震的震源机制解,其结果与哈佛CMT震源机制解、美国地质勘探局发布的震源机制以及中国地震局发布的各震源机制解有很好的一致性。此外,还求解了九寨沟地震震中附近2010—2016年间28次小震的震源机制解,利用得到的小震震源机制解反演了该区域的构造应力场。结果表明,这一区域构造应力场的最大应力轴与最小应力轴均为水平方向,其中最大应力轴方向为NWW方向,最小应力轴方向为SSW方向。     

2017年九寨沟7.0级地震前不同级别地震空区的演化过程分析

结合传统地震学方法与数字地震学方法,回顾总结了日常分析预报中针对九寨沟7.0级地震开展的相关工作,梳理总结了地震前提出的甘东南地震异常信息,进一步讨论了九寨沟地震前中期、短期及临震异常特征。通过分析九寨沟7.0级地震之前区域范围内不同震级活动图像,发现甘青川交界地区5级空区在震前向震中一侧收缩、4级地震超长平静458天、3级空区在震前4天被打破的现象,同时发现,震中附近区域震源机制一致性较高,反映了震源区的高应力水平。     

四川2015速度模型在九寨沟M_S7.0地震震源深度测定中的应用

利用四川2015模型,选择Msdp嵌入的几种常用定位方法对九寨沟M_S7.0地震进行重新定位,比较震源深度结果,并用PTD方法验证合适的震源深度,从而得到较为可靠的震源深度。本文最终判定九寨沟M_S7.0地震震源深度为12±2km。     

四川九寨沟7.0级地震应对及甘肃灾区震害特点和启示

从地震紧急处置程序、信息报送、灾情调查与烈度评定、震情监视与趋势判定、应急宣传等方面介绍了甘肃省地震局在四川九寨沟7.0级地震发生后的应对过程和工作成效,揭示了甘肃灾区的震害特点并得出了相应的启示,归纳总结了甘肃灾区震后恢复重建的对策措施。     

新10井水位对九寨沟M_S7.0、精河M_S6.6地震同震响应

基于新10井水位对九寨沟M_S7.0、精河M_S6.6地震的同震响应特征,分别利用水震波和潮汐分析法,反演得到了新10井水位在地震波作用期间和地震波作用前后含水层参数特征,探讨了2次地震引起的新10井同震响应变化机理。结果表明,新10井水位对九寨沟地震和精河地震具有不同的同震响应形态,利用水平流模型反演所得的新10井含水层渗透系数,在九寨沟地震时为61m/d,而在精河地震时为147m/d,表明地震波作用导致水平向的渗透性增强;利用垂向流模型反演得到的新10井含水层渗透系数,在2次地震之前约为49×10~(-5)m/d,而在地震之后约为18×10~(-5)m/d,表明地震波作用导致垂直向的渗透性减弱。因此,新10井水位的同震响应变化与地震波引起的含水层渗透率的改变有关。     

2017年四川九寨沟7.0级地震前地震应变场分析

以地震应变场作为地震活动的变量,通过自然正交函数展开方法,计算2017年8月8日四川九寨沟7.0级地震前的地震应变场,提取出震前时间因子的异常变化。计算结果发现应变场前4个时间因子在震前1~3年的中短期异常并不显著,只有第2个和第4个时间因子震前有小幅度的异常变化,分析其原因,时间因子可能受到2008年汶川8.0级地震和2013年岷县漳县6.6级地震前大幅度异常的影响。与时间因子对应的空间等值线形成局部应变高值异常危险区,可能是2013年岷县漳县6.6级地震和2017年九寨沟7.0级地震空间异常的中短期特征。再对比九寨沟7.0级地震前后与松潘-平武7.2级双震的空间异常随时间演变,分析异常发展变化模式的差异,最后应用地震资料的累积频次从物理角度解释异常形成的机制。     

基于无人机影像的九寨沟地震建筑物震害定量评估

利用2017年8月8日九寨沟7.0级地震震后获取的无人机影像,结合地面震害调查资料,分析各类建筑物震害特征,建立建筑物震害无人机遥感解译标志;选取地震灾区漳扎镇(部分区域)和荷叶寨2个区域作为研究区,进行了无人机遥感建筑物震害提取,基于遥感震害指数进行了震害定量评估,并与现场建筑物震害调查统计结果进行了比较验证。结果显示,遥感解译建筑物震害与实际震害程度相吻合,表明利用震后快速获取的高分辨率无人机影像,可以较为准确地识别建筑物震害,进而为地震灾害定量评估和应急救援辅助决策提供重要参考。