城市活动断层探测的实施和常见技术问题

本文通过对我国二十余个大城市的活动断层探测与地震危险性评价项目实施的实践总结,讨论了探测中常见的一些关键技术问题,探讨如何根据探测深度选择不同探测技术方法;深浅组合探测;多方法综合探测应用和由粗及细提高探测精度;以及组织实施过程中的一些可能问题和解决思路。为近阶段将我国较广范围内开展城市活动断层探测与地震危险性评价工作作参考。     

利用磁异常解析方法试验研究城市断裂

文中选取北京地区作为城市断裂研究试验场,对航磁资料运用解析延拓、功率谱分析、正则化滤波、方向导数、小波分析、分形维数、视磁化强度反演及磁性界面反演等一系列磁异常解析方法进行了数据处理。在处理数据分析与对比研究的基础上,对磁法勘探的各种解释方法在城市断裂研究中所发挥的作用、功效及适应性进行了评估,对今后城市断裂探测研究工作中的磁法勘探技术方面提出了指导性意见。文中对于揭示深部断裂、浅层断裂、基底直立断裂、以及预定方向的断裂和构造两侧磁性差异较大的断裂构造所运用的方法、功效及注意事项均做了较好的说明。另外还对功率谱用于计算不同尺度磁性体场源深度的效果进行了分析     

重磁电震联合反演研究进展与展望

重磁电震等地球物理勘探成果的联合反演是解决复杂地质问题所用的综合地球物理解释方法,是目前可信的定量的综合地球物理解释技术,是联合应用多种地球物理信息,通过反演地质体的岩石物性和几何参数来求得同一个地下地质和地球物理模型的技术.本文综述了从上世纪80年代以来,地球物理场联合反演技术取得的长足发展,主要表现在两个方面:一是在地球物理场综合应用基础上,发展了两两地球物理参数之间互为约束的反演的技术,二是是反映了联合反演计算方法的进步,如线性与非线性反演比较、反演方法选择等.综述了联合反演的思路与对策,提出了联合反演的发展方向.     

城市活断层的抗干扰高分辨率浅层地震勘探研究

首先，简要介绍了城市活断层探测的意义及世界各国开展城市活断层探测的基本情况。在简述抗干扰高分辨率浅层地震勘探基本原理的基础上，重点论述了城市活断层的抗干扰高分辨率浅层地震勘探的震源激发、数字地震仪性能、接收方式与接收条件、观测系统以及数据处理与资料解释等。研究表明，对于城市活断层的抗干扰高分辨率浅层地震勘探，在数据采集环节应采用具有线性或非线性变频扫描功能的可控震源和与其相匹配的地震仪器，以及小道间距、小偏移距、多接收道、短排列和高频检波器接收的工作方法；在数据处理与解释环节，要重视折射静校正技术、噪声压制技术、高精度速度分析技术、子波压缩技术、子波零相位化技术和叠前偏移技术等的应用。最后，给出了城市活断层的抗干扰高分辨率浅层地震勘探实例。     

准备好了吗 我的城市

现代社会中,城市化的进程直接导致城市,尤其是一些大型中心城市人口迅速膨胀、交通拥挤、各种管网系统越加复杂。城市空间的拓展,已成为大中型城市急待解决的问题。然而拓展空间,首先造成的是城市平面空间范围无限扩张,以及大规模密集、高层建筑群的崛起,因而导致地下水过量开采、城市向周边地壳不稳定地区发展等,直接触发一系列滑坡、泥石流等地质灾害,并且可能出现工程地质稳定性问题以及地面沉降问题。     

建筑物震害空间分布模拟GIS方法

提出了一个基于GIS技术的建筑物震害空间分布模拟方法，该方法首先利用GIS的模拟活化技术把地震影响场，建筑震害预测等分析模型形成可供空间分析使用的二次数据，并纳入城市基础数据库之中，构成综合基础数据库。然后利用GIS把多重空间数据进行空间复合，给出城市建筑物震害的空间分布及其统计特征，并识别出城市建筑物的重灾区。最后利用东营市建筑区为例，说明该方法的实用性和有效性。     

随机反演在储层预测中的应用

针对隐蔽油气藏储层预测的需要,开展了地震反演研究,根据目前的实际应用将储层预测中的基于模型的地震反演分为三个实施阶段:即构造反演、声波波阻抗或弹性波阻抗反演以及岩性反演,并对每个阶段的目的、关键技术及其原理进行了详细描述,尤其是详细描述了基于马尔科夫链的蒙特卡罗随机模拟技术.最后给出了一个综合应用测井、地质、地震资料进行反演,从而进行储层预测的实例.     

中国城市地震小区划实施进展及其问题讨论

城市是人口密集、财富集中的区域,也是需要采取特别抗震设防措施的重点地区。地震小区划是精细划分城市抗震设防单元的重要技术途径,可以帮助摸清城市所面临的潜在地震灾害风险,并为城市规划和建设提供更加科学的抗震设防要求。1986—2022年6月,中国共完成城市地震小区划项目369个,地震小区划总面积22856.6km²,涉及61.3%的省会城市和直辖市、33%的设区的市和地(州、盟)驻地城市以及14.1%的县(市、区、旗)所在城市。本文利用文献调研和统计学方法,系统总结了中国城市地震小区划工作开展情况,分析存在的问题,并对今后推进地震小区划工作提出了建议。     

城市水文地质管理应用分析探究

随着我国经济快速发展,城市化的速度不断加快,城市的环境污染也越来越严重,城市的水文地质遭到严重的破坏,利用先进的技术手段以及理念加强对城市水文地质的管理也就越来越重要,城市水文地质管理对在城市中造成的一些环境问题有一定的改善作用。     

城市活断层高分辩率地震勘探震源对比试验研究

国内外大量地震震例研究表明，巨大的城市地震灾害主要是由隐伏于城市之下的活动断裂上发生的地震造成的，因此，探测城市活断层是十分必要和紧迫的。高分辩率地震勘探是目前探测城市活断层较为有效的地球物理方法，它包括激发技术、接收技术、观测系统、地震数据处理与解释技术等。而震源是地震勘探的首要问题，城市特定的人文环境和城市活断层的特点对高分辩率地震勘探的震源提出了特殊的要求，较小的断距决定了要有较宽的震源谱，城市较严重的干扰决定了震源勘探的震源提出了特殊的要求，较小数点的断距决定了要有较宽的震源谱，城市较严重的干扰决定了震源要有较强的抗干扰能力。通过在福州市跨八一水库断裂进行的可控震源、真空加速落锤、锤击震源、枪震源以及炸药震源的试验研究，利用频谱分析技术，得到了各种震源谱的特征，并给出了可控震源、真空加速落锤和锤击震源叠加时间剖面对比，探讨了各种震源在城市活断层探测中的有效性。     

城市活断层高分辨率地震勘探震源对比试验研究

国内外大量地震震例研究表明 ,巨大的城市地震灾害主要是由隐伏于城市之下的活动断裂上发生的地震造成的 ,因此 ,探测城市活断层是十分必要和紧迫的。高分辨率地震勘探是目前探测城市活断层较为有效的地球物理方法 ,它包括激发技术、接收技术、观测系统、地震数据处理与解释技术等。而震源是地震勘探的首要问题 ,城市特定的人文环境和城市活断层的特点对高分辨率地震勘探的震源提出了特殊的要求 ,较小的断距决定了要有较宽的震源谱 ,城市较严重的干扰决定了震源要有较强的抗干扰能力。通过在福州市跨八一水库断裂进行的可控震源、真空加速落锤、锤击震源、枪震源以及炸药震源的试验研究 ,利用频谱分析技术 ,得到了各种震源谱的特性 ,并给出了可控震源、真空加速落锤和锤击震源叠加时间剖面对比 ,探讨了各种震源在城市活断层探测中的有效性     

大气掩星反演误差特性初步分析

GPS大气掩星探测技术可以获得全球大气折射率、气压、密度、温度和水汽压等气象参数,该技术基本原理是基于几何光学近似的Abel积分反演.地球扁率、电离层传播时间延迟、大气大尺度水平梯度、多路径传播现象等因素在某些高度范围影响大气反演的精度.本文采用模拟的方法,分析其中地球扁率及电离层对反演结果的影响,并讨论局部圆弧修正及电离层修正的效果.利用CHAMP掩星实测轨道数据和有关电离层和大气经验模式、采用三维射线追踪方法模拟计算几种情形下的GPS掩星观测附加相位数据,对模拟数据进行反演,将反演气象参量剖面与模拟时给定模式剖面进行比较,得到了0～60 km高度范围内的反演误差.误差统计分析结果表明,局部圆弧中心的修正以及电离层修正,对于高精度的GPS掩星反演是非常重要的;电离层修正残差仍是制约30～60 km高度范围内反演精度的重要因素,进一步完善和优化大气掩星反演需要发展新的电离层修正算法.     

CSAMT在某重大城市活动断层探测中的应用

某城市位于我国南北地震带中段东侧,是一个中强地震频发的地区,1996年被国务院列为全国地震重点检测防御城市,因此该城市的地震活动断层的探测任务非常紧迫.为了对该城市的活动断层进行探测和评价,需查明区内断裂的准确位置、产状以及覆盖层厚度.采用CSAMT方法进行了勘察工作,由于区内人文干扰和电磁干扰严重,野外施工时采用了多种手段以保证观测数据的可信度;采用CSAMT全资料反演程序对野外数据进行反演.分析反演结果并结合已知地质资料,描述了3个背斜形态,识别出了多条断层.     

大气GPS掩星观测反演方法

大气GPS掩星观测可获得全球的大气气象参量剖面信息.本文阐述了地球大气GPS掩星观测反演原理,详细介绍了其几何光学近似反演方法和全谱反演方法,提出了将几何光学反演方法和全谱反演方法结合以形成可以处理多路径掩星数据的反演新方案.该方案和几何光学反演方法应用于GPS/MET和CHAMP大气掩星数据反演,成功地获得了大气参量剖面.结果表明,新反演方案是可行的、有效的GPS大气掩星反演方案.     

城市公共安全应急响应动态地理模拟研究

在复杂性科学研究的启示下,将用于复杂地理空间系统建模与仿真的地理模拟系统(GSS)理论引入城市公共安全应急领域,研究了大范围城市公共安全应急响应模拟的技术方法,提出了基于第二代地理模拟系统—多智能体系统(MAS)和地理信息系统(GIS)的城市公共安全应急响应模型框架,完成应急响应多智能模型体系架构、应急智能体个体结构、应急环境描述方法、多智能体模拟环境工作原理和多智能体模型在计算机上实现的关键技术研究,构建了模拟系统平台原型.采集北京市原城八区基础地理数据为实验数据,以假想的突发事件为背景进行了城市公共安全应急响应的复杂过程模拟实验,验证了运用地理模拟系统的空间动态建模方法构建城市公共安全应急响应系统的可操作性和技术体系的可行性.文章认为:复杂系统理论和复杂适应性系统理论可以为城市公共安全应急响应的复杂动态过程研究提供理论框架,复杂系统动态仿真方法和现代空间信息技术可以成为城市公共安全应急响应系统构建的方法论和技术支持,基于多智能体和GIS的应急响应模型是城市公共安全应急响应研究的关键技术,在实际的城市公共安全应急响应模拟时,基于Repast和Geotools实现多智能体系统与GIS系统的紧密集成,基于JTS实现空间数据分析,以及基于Terracotta集群技术解决大运算量数据处理至关重要.     

韧性城市的研究进展和韧性城乡建设的建议

城市的安全稳定、美丽宜居和可持续发展是人类对城市发展的美好追求。韧性城市理念的孕育和产生是城市在漫长发展的历史中,逐步产生和形成的城市公共安全治理的重要途径和全新理念,对城市的建设和发展至关重要,近年来受到科技界的广泛关注。本文系统地梳理了当前有关韧性城市的研究成果;追溯了韧性城市理念的起源;全面地总结了不同学者和有关国际组织关于韧性城市定义和内涵的研究成果,给出了韧性城市新的定义;总结并归纳了韧性城市的主要特征、评价指标及方法;评述了韧性城市研究领域的最新研究进展;提出了我国开展韧性城乡建设的建议。本文的工作对从事韧性城市研究的科技工作者具有参考价值,对推动韧性城市建设及理论研究有重要意义。     

建设城市地震主动应急空间体系

城市地震救援活动需要充足的安全空间，以往的救援工作总是采取临时的应对措施，没有固定的应急场所及设施，严重影响了救援工作的秩序与效率。提出建设城市地震主动应急空间体系才能够更好地服务于城市震灾救援工作，提供安全有效的场所及设施；探讨了该应急空间体系的内容组成以及构建原则，旨在强调城市建设中应该使城市空间与应急救灾活动相结合以保障城市安全。     

20世纪90年代中国大中城市建设用地扩张及其对耕地的占用

界定了城市建设用地范围, 利用中国科学院资源环境数据中心的两期土地利用图, 提取城市建设用地及其周围耕地的图斑. 运用GIS技术和数理统计方法, 分析了20世纪90年代城市建设用地面积最大的145个城市的扩张特点、对耕地的占用及其影响因素. 结果显示, 这145个城市建设用地总体扩展较快, 但区域差异性明显. 东部地区城市建设用地扩展最快, 中部地区扩展最慢, 中部并出现城市人均用地大幅度下降的“不正常”现象. 城市建设用地扩展占用地耕地比例大, 且主要为生产力较高的优质耕地. 研究认为, 城市在职职工的工资总额增长对中国城市建设用地扩张区域差异的解释力最强, 建设用地和耕地高邻接度的空间格局以及城市在空间上的摊饼式发展是导致城市扩展占用耕地比例大的直接原因.     

基于WebGIS的城市抗震防灾信息系统研究

应用WebGIS技术建立城市抗震防灾信息系统是提高城市综合防灾能力的有效途径。阐述了城市抗震防灾信息系统的组成部分及其功能,介绍了该系统地理数据库的建立,分析了地震危险性分析、震害预测、经济损失与人员伤亡预测及应急反应等系统专业模型。     

基于GIS技术的城市地震应急能力研究

研究以绵阳市为例,选取城市人口密度、固定应急避难场所服务区范围、派出所服务区范围、医院服务区范围、消防队服务区范围及重大危险源爆炸范围等6项基本因子,利用GIS技术和层次分析法（AHP）对城市地震灾后应急能力进行研究。得到的绵阳市地震灾后应急能力主要结论有2个。（1）处于中低灾害应对能力的区域占总研究区面积的60.28%,表明:绵阳市二环路内整体灾害应急能力偏低,防灾减灾风险较大。（2）灾后应急能力较弱的地区主要为园艺山片区、南河片区、小枧片区以及二环路东西沿线。研究成果可为绵阳市制定城市专项防灾规划提供指导和建议,研究分析方法亦可为国内其他城市的防灾研究提供借鉴。