基于公里网格单元的地震滑坡人员死亡率评估模型——以2014年鲁甸MS6.5地震为例

为提高地震人员伤亡预评估的准确性,完善地震灾害损失评估模型,科学评估地震地质灾害可能造成的人员伤亡数量,以2014年鲁甸MS6.5地震滑坡人员死亡数据为样本,建立了一种基于公里网格单元的地震滑坡人员死亡率logistic回归模型。采用F检验法对所建模型的合理性进行检验,计算得到的F值无限接近于1,表明模型无限接近于完全模型,具有极好的数学统计意义。根据模型评估的死亡率反演得到鲁甸地震灾区滑坡致死人数为233人,比实际少17人,总精确度为93.20%,实际死亡人数与模型识别人数在空间上也有很好的一致性,说明计算得到的地震滑坡人员死亡率是实际死亡人数的良好指标。     

基于逻辑回归模型的九寨沟地震滑坡危险性评估

发生于2017年8月8日的四川九寨沟M_S7. 0地震触发了大量的同震滑坡。基于Geoeye-1震后0. 5m分辨率的遥感影像开展极震区同震滑坡解译,圈定了4 834处滑坡。选择高程、坡度、坡向、水平断层距离、垂直断层距离、震中距离、河流距离、道路距离、TPI指数以及岩性共10个因子作为地震滑坡的影响因子,应用逻辑回归(Logistic Regression,LR)模型开展九寨沟地震滑坡危险性评价,并对评价结果的合理性进行检验。结果表明,基于LR模型的滑坡危险性评价图与实际滑坡发育情况十分吻合,其中五花海—夏莫段、火花海和九寨天堂洲际大饭店—如意坝段均为滑坡危险性极高的区域。采用ROC曲线对危险性评价结果进行模型成功率与预测率的定量评价,结果显示,LR模型的预测精度较为理想,训练样本集和验证样本集的AUC值分别为0. 91和0. 89。文中结论为震区恢复重建工作中地震滑坡的防灾减灾提供了科学参考。     

基于GIS和多变量决策树的地震滑坡道路中断风险应急评估模型

在地震应急阶段,如何定量评估地震滑坡道路中断风险是一项亟待完善的关键技术。为解决这一难题,以2008年汶川M_S8.0地震、2014年鲁甸M_S6.5地震及2012年彝良M_S5.7、5.6地震为案例开展地震滑坡道路中断风险应急评估模型的构建和检验。汶川研究区用来建立地震滑坡道路中断风险多变量决策树的应急评估模型,并对模型作有效性评价,鲁甸和彝良研究区用来对所建模型开展相似区域外延适用性的评价。通过P值检验模型统计学的显著性,使用Kappa值评价模型推断结果与实际情况的一致性。汶川研究区的P值为2.52×10^-203,Kappa系数为0.91。说明使用模型计算出的道路中断风险是地震滑坡道路是否中断的良好指标。鲁甸和彝良研究区的P值为9.7×10^-107,Kappa系数为0.81。这表明在允许一定误差的情况下,本研究建立的地震滑坡道路中断风险多变量决策树应急评估模型可以推广应用到其它类似地区。     

区域地震滑坡灾害定量评估研究进展和展望

地震滑坡是最常见的地震次生地质灾害之一,不仅带来环境恶化,通常还造成严重的人员伤亡和财产损失,因此备受关注。为了解地震滑坡研究发展趋势,凝练地震滑坡定量评估科学问题,文章对区域地震滑坡定量评估起源、发展现状、存在的问题及未来发展进行了系统总结。研究结果表明：(1)区域地震滑坡灾害定量评估研究兴起于20世纪80年代,经过50多年学者的不懈努力,取得了丰硕的成果。区域地震滑坡灾害定量评估研究面临着新的社会需求。(2)地震滑坡是地震动力、地质特征和地貌条件等多因素耦合作用的结果,地震滑坡现象只有考虑成因机理与动力过程方可解释,地震滑坡成因机理研究主要集中于强震条件下斜坡的动力响应规律分析。(3)地震滑坡发育特征、成因机理以及数据库建设等基础研究推动了地震滑坡灾害风险定量评估研究。区域地震滑坡灾害风险定量评估包括地震滑坡危险性定量评估、地震滑坡易损性定量评估、地震滑坡危害性定量评估等内容。(4)在区域地震滑坡灾害定量评估方面,还需要进一步探索区域地震滑坡灾害形成的系统性和时空分布规律性、改进和完善区域地震滑坡灾害风险定量评估方法、开拓区域地震滑坡灾害防治战略规划。     

地震滑坡灾害快速评估技术及对应急影响研究

地震诱发滑坡灾害在我国分布非常广泛,对1949年以来MS≥5.0级地震统计结果显示,诱发滑坡地震在全国大部分省区都有发生,尤其在西部山区,其中以云南、四川地震滑坡造成的灾害损失最为严重。     

基于MDT的地震滑坡道路可通行性空间分布快速评估方法研究

如何预测地震滑坡道路可通行性空间分布是快速评估中的一个难题,为解决这一问题,本文提出一种基于MDT的地震滑坡道路可通行性空间分布快速评估方法。该方法包括3个步骤:(1)定制路段单元,将路段作为地震滑坡道路可通行性评估的基本单元,利用GIS将评估区内的道路划分成路段,制作每条路段两侧180m的缓冲区;(2)对路段进行地震滑坡属性赋值,统计各缓冲区范围内不同地震滑坡敏感性水平的像元数量,将统计结果作为对应路段的地震滑坡属性;(3)路段可通行性空间分布推断,利用MDT模型计算道路可通行性,最后进行地震滑坡道路可通行性空间分布制图。利用该方法对我国2008年汶川M_S8.0、2014年鲁甸M_S6.5和2012年彝良M_S5.6、M_S5.7地震灾区进行研究。其中,汶川地震灾区用来进行地震滑坡道路可通行性空间分布快速评估方法的建立和方法有效性的评价,鲁甸地震灾区和彝良地震灾区则用来对所建立方法在相似区域可移植性的评价。通过计算P值来检验模型的统计学显著性,并通过计算kappa值来评价模型反演结果与实际情况的一致性。...     

地震滑坡危险性评估模型及初步应用

统计分析了汶川地震滑坡在不同影响因子下数量和密度,然后采用归一化方法确定影响地震滑坡的关键因子。基于关键因子建立了地震滑坡密度数学模型。结果表明:从滑坡数量看,滑坡主要集中在(10°~20°)至(40°~50°)的坡度(90 m栅格)区间,主体集中在35°附近,在3°~7°之间有一个滑坡分布的小峰值;滑坡密度随着坡度的增加而增加,在3°~7°的低坡地带有一个滑坡密度小峰值,在坡度一定的情况下,除了烈度外,其他影响因子下滑坡密度并没有表现出足够明显的规律性变化;归一化计算结果表明:坡度和烈度是地震滑坡的关键因子;根据逻辑斯蒂模型计算的结果,将地震滑坡危险性分为几无(≤0.01)、轻微(0.01~0.03)、中等(0.03~0.09)、严重(0.09~0.27)、特重(≥0.27)5个等级。地震滑坡危险性预测数据在鲁甸地震等地震应急中发挥了较好作用。     

京津冀地区地震滑坡危险性评估

选取道路距离、地貌类型、坡度、断裂、水系距离、岩土类型等6个因子作为研究区地震诱发滑坡的影响要素,综合分析了地震滑坡分布状况与相关影响因子之间的统计关系。通过GIS空间分析模型计算地震滑坡灾害敏感性指数,并将地震滑坡危险性评估结果按照危险程度划分为极高、高度、中度及轻度4个等级,通过评估地震诱发滑坡的危险性可以有效地减少人员伤亡和经济损失,减轻地震地质灾害对社会和经济的影响,同时也为对地震滑坡诱发机理的分析研究及震后应急救援分析提供科学参考依据。     

地震滑坡灾害评估中地震影响因素的联合应用

地震滑坡灾害是一种致灾性极高的地震次生灾害,其中的地震触发因素是导致滑坡发生的重要影响因素．可以表征地震影响因素的参数有多种,但它们代表地震动水平的能力有差异,对灾害评估预测结果有很大影响．因此,本文提出利用层次分析法将多种地震动参数联合应用以弥补不同参数间存在的不足和差异．计算实例表明, 参数联合应用所得评估结果与实际破坏情况最为接近,优于参数单独使用所得评估结果,说明该方法是可行的．文中给出的参数联合应用的方法对于其它地震灾害的评估也有很重要的借鉴意义．      

基于Newmark方法的四川芦山6.1级地震公路滑坡快速评估

2022年6月1日四川省雅安市芦山县6.1级地震发生后,基于地震震级与历次地震中震区交通状况综合考虑,对震区公路滑坡风险等级开展快速评估工作,使用Newmark模型计算得到研究区内岩土体永久累积位移并划定地震滑坡风险等级。结果显示,在芦山6.1级地震的影响下,研究区内滑坡风险等级由震中区域向四周逐渐降低,与地震动强度的衰减具有相似的规律;区内北西侧的滑坡风险等级要明显高于南东侧,该分布规律与研究区地形地貌特征相吻合;依据划定的危险性等级,在研究区圈定7个公路滑坡高风险区域,收集到的实际7处受灾路段有6处落在公路滑坡高风险区内。验证表明,基于Newmark模型与路网数据划定的公路滑坡高风险区具有较高的可信度,该地震公路滑坡快速评估方法可以为灾后应急救援力量部署及减轻地质灾害造成的损失提供一定帮助。     

地震死亡人数评估的投影寻踪回归建模研究

基于中国1990—2011年68次地震历史资料的5个评价指标数据和地震死亡人数,采用五重交叉验证法,建立基于SMART算法的投影寻踪回归（S-PPR）模型,模型预测误差小于等于0人、1人、2人、10人的样本占比分别为41.2%、61.8%、75%和92.6%,8个测试样本预测误差少于2人的占比62.5%,表明模型具有较高的预测精度。在5个评价指标中,地震震级对地震死亡人数的影响最显著,其次是人口密度,然后是地震发生时间、震中烈度,ΔL的影响较小。针对本例数据,不采用交叉验证法,在满足建立BPNN模型最基本要求的情况下,在多次训练的基础上可以“挑选”出“误差很小”、“精度很高”的模型,但这种挑选出来的模型是没有泛化能力和实用价值的。与采用交叉验证法建立的MLR、BPNN模型相比,S-PPR模型具有更高的数据拟合能力、泛化能力和稳健性,拓展了地震死亡人数评估的新方法和技术。     

云南地震灾害受伤人数快速评估方法

利用1900年以来云南地区历史地震灾害人员受伤数据,初步分析了地震受伤人数与震级、烈度、发震时间、人口密度和次生灾害之间的关系;基于云南地震灾害的区域差异突出的特点,选取人口密度、地均GDP、地质灾害易发性作为风险评估指标,运用重分类、层次分析法和GIS空间分析法将云南地区地震灾害人员受伤风险分为地震灾害人员受伤高风险区、地震灾害人员受伤中风险区和地震灾害人员受伤低风险区;采用最小二乘法拟合建立了各风险区地震受伤人数关于震级和极震区烈度的评估模型,并通过2008年以来26次地震对模型进行了检验,结果表明两种地震受伤评估模型均具有一定可靠性,可用于震后1～2 h内快速评估地震受伤人数。     

地震和地震海啸中报道死亡人数随时间变化的一个简单模型

在防灾减灾工作中，避免人员伤亡是需要考虑的最重要问题之一。正因为如此，人们对地震伤亡的规律进行了不同角度的研究（例如Lomnitz，1970；Tsai，et al．，2001；Samardjieva and Badal，2002；贾艳等，2004）。     

地震应急中诱发滑坡灾害致灾距离快速评估方法研究

地震诱发滑坡灾害在我国分布很广,尤以西部山区为重.地震滑坡不仅会造成巨大的经济损失和众多的人员伤亡,还会对震后应急救援方案的制定、救援路线的选择造成重大影响.为此,本文对建国以来300多个震例进行了分析研究,结合地震应急快速评估的实际工作需求,给出了在不同工作阶段进行地震诱发滑坡致灾距离评估的3种方法,并将本研究结果同其他研究结果进行分析比较,认为本研究所得结果比较适合于实际的应急灾害快速评估工作.     

云南地区简易房屋地震失去住所人数的评估

《地震现场工作第4部分:灾害直接损失评估》(GB/T18208.4—2005)提出了简易房屋概念,并将房屋建筑原有的5个破坏等级进行了适当的合并,简化为简易房屋的3个破坏等级。遵循破坏等级合并原理,通过对云南地区已有震例房屋建筑破坏比与简易房屋地震失去住所人数之间相互关系的深入研究,给出简易房屋地震失去住所人数估算公式。     

基于迁移学习的青藏高原东北缘地震诱发滑坡易发性评估模型

通过研究,旨在提出一种迁移学习方法,以应对机器学习在缺乏历史滑坡点数据的大区域很难取得良好的评估效果的挑战。首先,通过结合10个影响因子利用随机森林算法对2013年芦山7.0级地震极震区进行预训练,得到高精度的预训练模型。随后,采用直推式迁移学习方法进行初始迁移,并利用“半监督”评估方式补充青藏高原东北缘地区的标签数值点。最后,利用归纳式迁移学习进一步训练预训练模型,得到在青藏高原东北缘地区评估更准确的地震诱发滑坡易发性评估图。此外,使用Kullback-Leibler散度计算迁移前后区域影响因子数据的相似性,并对2022年泸定6.8级地震极震区进行评估应用,验证基于迁移学习的青藏高原东北缘地震诱发滑坡易发性评估模型的准确性。研究结果可为该区域地震诱发滑坡灾害预防提供一定的参考。     

基于高精度房屋、人口数据的地震压埋人员和紧急搜救区评估模型研究

为了在地震应急服务管理中能快速计算因房屋倒塌造成人员压埋数量和紧急搜救区空间分布的准确信息,以鲁甸地震和彝良地震为研究样本,建立基于房屋、人口数据的地震压埋人员和紧急搜救区评估模型。根据评估模型反演鲁甸地震因房屋倒塌造成的压埋人员总数为396人,比实际伤亡少86人,误差率为17.50%;评估模型反演彝良地震因房屋倒塌造成的压埋人员总数为15人,比实际伤亡多3人,误差率为25.00%。根据模型计算得到鲁甸地震共有8个紧急搜救区,紧急搜救区面积占地震灾区总面积的0.37%,这8个紧急搜救区内因房屋倒塌造成的实际人员死亡306人,占因房屋倒塌实际死亡总数的63.75%。从反演结果看,评估模型对地震应急救援响应等级启动和救援力量合理部署的数据需求有较好的求解能力。     

基于GIS的浙江省地震快速评估模型构建研究

烈度衰减关系是快速评估的关键。利用浙江及其周边的历史地震资料,经过GIS空间分析处理,获得地震的长短轴参数和震中位置,同时对照大地构造分区将地震进行空间分区分类。在此基础上,使用相关地震快速评估模型构建对浙江省内有影响地区的地震评估的长短轴模型,为相关地区的地震评估提供参考。     

基于宏观地震减灾能力的地震生命损失快速评估方法

搜集1999年集集M7.6级地震、2008年汶川M8.0级地震震中高烈度区各乡镇生命损失和当年人口等基础数据,得到不同地震烈度下各乡镇死亡率数据。以评估地震减灾能力的宏观模型为基础,对各乡镇的减灾能力进行评估并划分等级,得到不同等级地震减灾能力与相对应的平均死亡率的统计关系。将此对应关系应用到2010年玉树M7.1级地震中,所得到的生命损失结果与官方公布的结果相近。表明宏观地震减灾能力评估体系可应用于单次地震损失快速评估工作中。