基于ArcGIS平台的芦山地震强震动记录分析

利用ArcGIS平台的探索性空间数据分析(ESDA)模块,将四川省强震台所记录的芦山地震强震动进行Histogram、QQplot图、半变异协方差函数云图、Voronoi地图分析,研究芦山地震强震动的特征及原因.结果表明:原始数据不服从正态分布,以宝兴地办、宝兴民治、盐源泸沽、盐源干海等台站记录离群较为明显;经过对数变换后的强震动三分量线性关系较好,宝兴地办台站的记录未出现离群现象,宝兴民治、宝兴明礼等台记录的离群现象不太明显.东西向和南北向的地震动密集度集中在西北角,收敛过渡密度区域位于龙门山山前的大邑断裂附近,与芦山地震的发震构造有较好的一致性;垂直向的地震动记录密集度集中在北部地区,而南部较为稀疏,可能与巴颜喀拉块体前缘整体随应力场变化往南移动有关系.     

甘肃岷县漳县MS6.6地震重灾区房屋类型与致死的关系研究

地震造成人员死亡主要是由房屋毁坏和次生灾害引起的。2013年7月22日甘肃岷县漳县发生MS6.6地震,造成95人死亡、2014人受伤,灾区民房破坏严重,重灾区房屋毁坏比达36.59%;同时震前不断降雨和地震的耦合作用,诱发大量滑坡、崩塌等地质灾害,给灾区人民生命财产带来严重损失。本文通过对灾区不同类型结构房屋破坏情况、常驻人口、死亡人数、死亡地点及原因、地形地貌和地质灾害的调研,获得大量准确的基础资料;分析得到这次地震人员死亡特点和重灾区不同类型结构房屋的破坏比;利用重灾区9个行政村死亡人数和房屋毁坏比数据,进行多元线性回归拟合,得出房屋毁坏比与人员致死性关系,同时运用不同烈度区内房屋毁坏比数据和人口数据进行验证。结果表明:用此关系计算得到的总死亡人数比实际死亡人数多16人,总误差率为17.02%。     

人口、房屋数据空间化及在2021年拜城MS5.4地震中的应用

地震灾情快速评估依赖于震区准确的人口、房屋等设施的数量和空间分布,是震后地震应急救援、地震烈度评估的核心支撑。以阿克苏地区的居民点、POI数据为基础,采用核密度估算结合道路分布和房屋占地面积的方法,构建了人口密度权重模型,获得了研究区1 km×1 km的人口、房屋格网数据。结果显示,各乡镇实际人口数量与模拟人口数量线性拟合相关系数为0.909,线性拟合相对较好,表明人口空间化结果达到了较高精度。为了更好地验证上述方法和数据,以2021年拜城M_S5.4地震为例,叠加对比分析震区人口、房屋格网数据与地震评估区之间的定量关系。按照地震评估区进行了人口、房屋面积的模拟,该数据与实际现场数据之间误差较小,能够满足震后地震灾情快速评估的需求,可为灾害预评估及地震现场灾害快速评估等工作提供可靠依据和支撑,同时空间化的方法也为后续该方向的研究提出了一个新的思路。     

芦山M_S7.0与九寨沟M_S7.0地震灾区房屋震害特征对比研究

通过实地调研“4.20”芦山7.0级地震灾区和“8.8”九寨沟7.0级地震灾区建筑物破坏情况,对灾区内框架结构、砖混结构和简易结构三种类型的建筑物震害特征进行了对比。结果表明:两次地震中相同结构类型的建筑物在同级别地震作用下其破坏程度不同,其中砖混结构和简易结构震害特征差异性较大,分析认为除地震本身作用外,灾区房屋的抗震性能不同也是造成两次地震建筑物震害特征差异较大的原因。最后提出了建议以供灾区恢复重建、农村民居安全建设等借鉴和参考。     

芦山7.0级地震前地震活动的临界点特征

直接检测大地震之前空间相关长度的增长是一种从观测的地震活动中检测临界点特征的独立的方法.本文研究了2013年4月20日四川芦山7.0级地震前5年震中周围地区中等地震活动的空间相关长度变化.结果表明,从地震前近两年开始,中等地震以上地震的空间相关长度出现明显增长,变化趋势可以用幂次率进行很好的拟合.用该地区没有7级以上强震发生的时段的地震目录采用相同方法进行了计算,没有发现明显的幂次率增长现象,说明强震前中等地震以上地震的空间相关长度的幂次率增长是地震孕育过程中临界点物理特征的表现.     

UAV Remote Sensing Information Acquisition and Analysis of MS5.4 Earthquake in Baicheng County,Xinjiang

以2021年3月24日新疆维吾尔自治区阿克苏地区拜城县M_S5.4地震为例,利用无人机进行灾区航拍,结合现场调查完成灾区地表破裂情况、建筑物毁坏程度、道路毁坏程度无人机遥感灾情获取与分析。研究结果表明,此次拜城地震产生长约5 km的地表破裂带,主破裂带具有左旋走滑特征,与主压应力场方向一致;受地震动、地表破裂、场地类型及土壤成分等因素影响,地表破裂带周边老旧砖木结构房屋不同程度受损,乡村道路不同程度破坏;此次地震造成的地表破裂和震害分布情况受断裂带控制。     

天津市面向震害快速评估的房屋和人口空间化研究

以天津市的大比例尺房屋空间数据和第六次人口普查数据为基础,利用GIS空间分析功能,模拟了天津市房屋和人口空间分布,产出1km格网的房屋数据和分时段人口公里格网数据。经检验,模拟的房屋和人口数据达到了较高精度,能够较准确地表达行政单元内部的房屋和人口空间分布。将模拟结果应用到设定地震震害评估中,与基于平均密度法的评估结果对比,表明基于公里格网评估的结果更为合理,减少了由于房屋和人口分布不均匀造成的误差,能够为地震应急工作提供可靠的数据支撑。     

天津市面向震害快速评估的房屋和人口空间化研究*

以天津市的大比例尺房屋空间数据和第六次人口普查数据为基础,利用GIS空间分析功能,模拟了天津市房屋和人口空间分布,产出1km格网的房屋数据和分时段人口公里格网数据。经检验,模拟的房屋和人口数据达到了较高精度,能够较准确地表达行政单元内部的房屋和人口空间分布。将模拟结果应用到设定地震震害评估中,与基于平均密度法的评估结果对比,表明基于公里格网评估的结果更为合理,减少了由于房屋和人口分布不均匀造成的误差,能够为地震应急工作提供可靠的数据支撑。     

广西靖西Ms5.2级地震房屋破坏特征

近年来广西地震发生频率明显提高,陆续发生了3次5级以上中强地震,包括2016年苍梧5.4级地震、2019年北流5.2级地震和2019年靖西5.2级地震,这可能意味着广西地区进入了地震活跃期。2019年靖西5.2级地震造成较重的房屋建筑物破坏,是分析广西房屋震害很好的样本。本文对各烈度区内不同结构类型房屋的震害现象进行了整理和统计,分析了不同结构类型房屋的震害特征与震害原因。结果显示:简易房屋除年久失修的之外基本完好;砌体结构房屋因结构不规则,缺乏抗震构造措施等,破坏较重,且破坏形式多样;框架结构房屋主体完好但填充墙会出现破坏。     

中强地震灾害建筑物直接经济损失评估研究——以广西3次5级以上地震为例

近年来，广西壮族自治区陆续发生了2016年广西苍梧5.4级地震、2019年广西北流5.2级地震和2019年广西靖西5.2级地震，是自1958年来广西仅有的3次5级以上中强内陆地震，地震发生频率明显提高。针对3次地震中不同结构类型的房屋破坏情况进行统计分析，得到地震烈度Ⅵ度区内自建砌体结构的破坏率。基于灾区不同结构类型的房屋空间分布和数量，考虑广西房屋的造价差异及重建期的衍生经济损失，对3次5级以上地震进行了建筑物直接经济损失评估。研究结果表明，评估结果高于初步统计得到的经济损失值。     

2013年4月20日四川芦山Ms7.0地震灾害特点分析

2013年4月20日8点02分在四川省雅安市芦山县发生7.0级地震,震源深度13.0km,造成了196人死亡,中国地震局启动地震应急一级响应.在芦山地震中,人员伤亡损失远低于同等规模但人口远少于芦山的玉树地震.全部地震灾区都处于汶川地震的老震区,汶川地震震后受损房屋多数采取了加固或拆除措施,新建农村民居普遍采用多种抗震措施,当地新建房屋比例很高,很好地提高了房屋的抗震性能.在地震中,新建民居极少完全倒塌,这是此次地震伤亡较少的重要原因.但是,由于新建民居多数没有严格按照汶川地震后国家下发的抗震设防民居建设要求进行建设,因此破坏依然十分严重.芦山地震人员伤亡少是防震减灾第1阶段减少人员伤亡目标的体现.然而,芦山地震中抗震措施不达标的农居破坏十分严重,防震减灾实现减轻人民财产损失的目标依然任重道远.     

四川筠连M_S4.9地震震害特征及致灾因素分析

根据四川筠连M_S4.9地震现场震害调查资料,总结震区各类房屋震害特征及典型地震地质震害情况,结合区域地质构造环境、震源机制解和余震序列,初步探讨震害分布特征及破坏机理。研究结果表明,震区多数房屋为砖混结构,其整体破坏情况较砖木和土木结构房屋重;震区地震地质灾害受高差、坡度和岩性影响较强。震害破坏程度较重的主要因素包括:房屋结构不合理、抗震性能低;场地地基软弱或存在临空面,不均匀沉降现象突出;地质构造环境复杂,震害"上、下盘效应"明显;短时间段内地震频发,震害累积效应显著;人文地理环境限制,屋顶蓄水增强荷载不均匀现象。     

基于经验模型和物理模型研究2013 M_S7.0芦山地震余震序列

基于中国地震台网中心2013 MS7.0芦山地震余震数据我们首先确定了余震空间分布范围并根据G-R关系计算了主震后半小时内的完备震级Mc=3.5,并且得到了ML≥3.5和ML≥3.0的地震在2001年至芦山地震前的背景场地震发生率.通过Omori-Ustu经验定律和两种Dieterich模型对芦山地震余震发生率的拟合,我们发现阶梯型Dieterich模型只能模拟p=1的情况,从而造成了模拟曲线与观测数据的差别;前人研究表明震后滑移同样是产生余震的原因,如果假设余震序列由主震静态剪应力Δτ和震后滑移共同作用所产生,我们数值模拟得到的对数型Dieterich模型能够较好地推断余震发生率R随时间t增加而衰减的趋势,能够从物理机制上解释MS7.0芦山地震余震序列衰减指数大于1这一现象.通过对数型Dieterich模型的拟合并结合Andrews的方法,我们还得到MS7.0芦山地震Aσ约为0.155 MPa,ta约为8.4年,这一值与前人研究结果十分接近.     

四川泸定MS6.8地震灾害主要特征分析

四川泸定6.8级地震是继2013年芦山7.0级地震至今,四川境内遭受灾害面积最大、死亡人数最多的一次地震,造成了一定程度的房屋和基础设施损坏,诱发了大量的地质灾害,具有明显的区域特点。本文基于四川省抗震救灾指挥部和地震现场工作队的一手资料,从灾情获取的时间序列、震害的空间分布、生命损失、建筑物破坏、地震地质灾害的强度等方面开展了本次地震的灾害特征分析。初步得到如下认识:①黑箱期时间为1.5h,死亡人数统计比小于1%,24h获得了半数以上伤亡信息,符合中强地震灾情渐进式获取的一般规律; ②本次地震影响面较广,有感面积为816194km²,烈度Ⅵ度区域以上面积为19089km²,Ⅸ度区面积为280km²,与一次7级地震受灾范围相当; ③地震灾害重且破坏集中,截至2022年9月11日17时共造成93人死亡,25人失联,导致房屋垮塌415间,严重损坏5566间,一般损坏19890间,新增有威胁对象的地震地质灾害点565处,其中,约92%的死亡人员地点、68%的地震地质灾害点、多数的毁坏及严重破坏房屋位置,集中分布在Ⅷ度和Ⅸ度区; ④滑坡、崩塌等次生地质灾害是造成本次地震人员死亡最主要的原因,占总死亡(含失联)人数的86%。     

利用机载SAR震害影像特征快速圈定极震区

利用3m 或6m 分辨率的机载SAR震害影像,获取高烈度区样本单元的房屋毁坏率,并以此为特征参量,根据3 种不同类型地震建立的房屋毁坏率与烈度响应模型,确定相应烈度房屋毁坏率的阈值,最终快速确定极震区并圈定其范围,这对地震抢险救灾具有重要意义     

芦山两次强震序列活动特征及余震预测效能对比分析

利用可充分考虑小震信息的Omi-R-J模型,对2013年芦山M_S7.0地震和2022年芦山M_S6.1地震序列活动特征进行对比分析,发现芦山M_S7.0地震序列较芦山M_S6.1地震序列完备性随时间变化更加明显,震后早期检测能力较低,两次地震序列稳定时段检测得到的完整性震级均为1.8级左右。芦山两次地震序列p值差异较小,展示了相对正常的衰减过程;芦山M_S7.0地震序列k值明显大于芦山M_S6.1地震序列,这或许与芦山M_S7.0地震较为发育的余震或强余震有关;芦山M_S7.0地震序列b值小于芦山M_S6.1地震序列,表明M_S7.0地震之后芦山地区仍处于较高的应力状态,而M_S6.1地震之后应力处于相对较低的水平。利用N-test方法开展效能评估,结果显示,两次地震序列初期阶段余震发生率展示了较好的预测效能,基于震后初期1天内的数据开展的未来1天的余震预测中,仅有1...     

Comparative Analysis of Casualties between Lushan M6.1 Earthquake and Luxian M6.0 Earthquake

本文根据芦山6.1级地震及泸县6.0级地震现场调查资料,对比分析2次地震伤亡人员的空间分布及伤亡原因,得出避震不当是造成2次地震人员伤亡的重要因素之一。其中,芦山6.1级地震重伤及遇难人员多集中在Ⅶ度区,多数因次生地质灾害躲避不当致伤;泸县6.0级地震伤亡人员数量与地震烈度呈现正相关性,重伤及遇难人员均因房屋及其附属构件震损致伤。根据分析结果,从科普宣传、房屋及其附属构件抗震设防、次生地质灾害防治方面提出建议,为当地防震减灾提供参考。     

甘肃夏河MS5.7地震烈度评定及震害特征分析

在预评估地震影响范围的基础上,通过对2019年10月28日夏河5.7级地震进行现场震害调查、灾情分析,绘制出地震烈度图并得出此次地震的震害特征。结果表明:此次地震最高烈度为Ⅶ度(7度),该区面积为193 km~2,Ⅵ度(6度)区面积为1 398 km~2;震区范围内,房屋类型大多数为木构架承重的土木结构,极震区多数房屋外层土墙开裂、坍塌较为严重,但承重木构架出现轻微倾斜和局部破坏现象,无完全倒塌房屋;震区内大多数寺庙基本完好,个别寺庙部分墙体有轻微裂缝;沿着断裂带展布方向,灾情呈现带状分布特征;震区半山腰上的建筑物灾情较为严重,山体放大效应和边坡效应明显。根据对地震灾害特征的分析,提出了增强房屋抗震性能、合理选址,加强防震减灾知识宣传教育等建议。     

芦山地震地震动上下盘效应研究

2013年4月20日的芦山7.0级地震是继2008年5月12日汶川8.0级特大地震之后,发生在龙门山断裂带上的又一次大震级逆冲型地震.与汶川地震相比,芦山地震的发震断层没有地表出露,断层的滑动角更大,其逆冲性质更强烈.本文挑选了芦山地震中断层距小于200km的45条强震动记录,基于地震动衰减关系进行统计分析,对比了上盘和下盘台站地震动参数相对于衰减关系的对数残差.结果表明：芦山地震的上下盘效应明显,近断层上盘地震动的高频成分要高于同断层距的下盘;上盘地震动衰减要明显快于下盘.地震动衰减关系用简单的一个距离参数很难描述近场断层尺寸效应的影响,也很难模拟地震动上下盘效应.因此,在近场强地面运动模拟中,应多考虑有限断层模型,以模拟断层的尺寸效应.     

芦山地震数字强震动观测记录及其初步分析

利用芦山地震获取的数字强震动记录资料在地震学和地震工程学领域的应用进行了尝试,得到如下结论:①使用近场加速度可以计算地震震级、震中位置以及震源深度;②在芦山地震中计算的仪器烈度与考察烈度误差小于±1°;③芦山地震中的地震动方向性效应特征比较明显的是地震烈度以及地震峰值加速度的衰减特性。