北京市建筑抗震能力分类及地震灾害风险分析

北京市作为国家重点设防超大型城市,其地震灾害的敏感性和脆弱性极高。本文研究得到了以公里网格为单元的北京市建筑物抗震能力分类评价及其地震灾害风险分析结果。主要研究工作有:(1)针对北京市房屋抗震能力差异较大的现状,开展了建筑结构现场调查;(2)分析社会多元因素对北京市建筑物抗震能力的影响程度,建立了北京市建筑抗震能力分区分类方法;(3)建立了北京市各类建筑物地震易损性矩阵;(4)基于易损性分析结果,得到了北京市在不同概率地震作用下的建筑物直接损失和人员死亡评估模型。本文相关工作可为北京市政府和民众了解地震可能造成的威胁,做好震前准备和规划提供理论依据。     

基于CityEngine的城市建筑群三维震害模拟研究

对北川县城851栋建筑物的震害资料进行了现场调查,建立了建筑物震害数据库。提取了建筑物不同部位的纹理特征,建立了纹理特征数据库,编写了建筑物三维建模的流程和规则。基于CityEngine平台快速批量地建立了北川县城851栋建筑物的三维模型。采用遥感影像和DEM数据建立了北川县城区域的三维地形,结合建筑物三维模型构建了汶川地震前北川县城的场景。采用建筑物单体震害预测方法,计算分析了不同结构类型建筑物在不同地震烈度(Ⅵ~Ⅺ)下的震害指数和破坏等级。在CityEngine平台中用不同颜色渲染建筑物描述其破坏等级,建立了北川县建筑群三维震害场景。结果表明CityEngine三维快速建模技术比传统3ds Max三维建模技术效率更高,结合单体震害预测方法,可以快速模拟大规模建筑群三维震害场景。     

高分辨率遥感影像阴影与立体像对提取建筑物高度比较研究

建筑物高度信息的快速准确获取对于城市规划管理、生态环境评价具有重要意义。本文以南京市主城区为研究区,选择2011年Geoeye-1卫星高分辨率遥感影像立体像对数据,结合Google Earth数据及实地建筑物高度测量,分别利用单幅遥感影像和立体像对计算建筑物高度,并以实测建筑物高度数据验证不同方法的提取精度,进而比较这2类方法的优缺点。结果表明：利用立体像对提取建筑物高度的方法更加精确,提取结果误差在2.8 m以内,能够快速地获取大范围建筑物高度,具有实用价值;单幅遥感影像阴影提取建筑物高度适用于建筑物高大、毗邻建筑物间隙大、周围无遮挡的情况,而立体像对提取建筑物高度不受建筑四周环境影响,在建筑物密集分布、高度均一的情况下,其普适性更强。     

中、美、欧抗震规范底部剪力法的对比研究

目前,底部剪力法是各国计算水平地震作用的基本方法,应用该方法时需要使用各自国家的抗震设计反应谱。本文汇总了中、美、欧抗震设计规范的反应谱和底部剪力法,在相同重现期和场地条件的基础上,对比了不同烈度下3本规范反应谱的异同,并通过算例对比了分别采用3本规范的底部剪力法算出的不同设防烈度下同一结构的底部地震剪力和层间地震剪力。对比结果表明,3本规范的反应谱和底部剪力法在本质上是相同的,只在表达形式和参数设置上存在差异。     

复杂山区地形条件下ERA5再分析地表气温降尺度方法

高时空分辨率的气温栅格数据是多种地学模型和气候模型的重要输入。山区地形复杂,气温空间异质性强,如何获取高时空分辨率的山区地表气温数据一直是研究热点与难点。本文选择地形复杂的河北省张家口市作为试验区,基于局部薄盘样条函数对ERA5再分析日均近地表气温（2 m高度）进行空间插值,并利用随机森林算法,结合少量气象站观测气温数据、地形地表参数数据构建日均气温订正模型和气温逐时化模型,实现空间分辨率由0.1°（约11 km）到30 m的逐时气温降尺度,最后将该模型拓展应用于其他时间与区域,检验本文发展的降尺度方法在没有站点观测数据条件下的时空移植性。结果显示,本文降尺度方法得到的高时空分辨率山区气温数据精度较高,1月均方根误差（RMSE）平均值为2.4℃,明显优于气象站点插值结果,且气温相对高低的空间分布更为合理、纹理更加丰富;将该方法应用到其他时间与区域的RMSE平均值分别为2.9℃与2.5℃,均小于再分析资料直接插值所产生的误差。研究结果总体表明,在气象站点较少甚至没有时,可利用本文方法通过ERA5再分析气温准确获取复杂地形条件下的山区高时空分辨率气温数据。     

近地表气温遥感反演研究进展

高时间分辨率的近地表气温空间分布数据是许多陆面过程模型中非常重要的输入参数之一.在常规气象观测站点稀少或没有的情况下,利用遥感技术进行较高时空分辫率的近地表气温估算与反演,在理论方法与业务实践上都具有重要研究意义.根据地表能量平衡与辐射平衡原理,在气温遥感反演物理机制分析的基础上,总结了国内外近年来气温遥感反演的研究进...     

城市空间形态学参数与晴好天气下热岛强度关系

以澳大利亚阿德莱德中心城区为研究区,基于高分辨率城市三维建筑物数据计算得到天空开阔度 (sky view factor,SVF) 与迎风面积指数 (frontal area index,FAI),并将其与晴好天气下四季的城市热岛强度进行相关性分析。结果表明:晴好天气下,阿德莱德城市热岛强度 (urban heat island intensity,UHII) 在2010—2011年四季均呈现出夜间强、白天弱的变化特征。SVF与UHII在夜间呈显著线性负相关,白天呈线性正相关;而FAI与UHII在四季的夜间和早晨时段呈对数关系,白天呈线性负相关。SVF和FAI对不同季节、不同时刻的城市热岛影响不同,在不同空间尺度下的适用性也存在差异,SVF在不同空间尺度下适用性更强。     

近30 a中国上空臭氧总量时空变化遥感监测分析

本文对近30 a以来中国上空臭氧总量的时空动态变化特征进行遥感监测与分析。结果表明,中国上空的臭氧总量在持续下降,下降速度低于全球臭氧总量下降速度,而与北半球下降速度基本一致,略低于北半球下降速度。中国臭氧总量每年平均减少0.11%,大约下降0.36 DU,但2000年后中国臭氧总量下降的速度有所减缓,尤其是2005年以来,中国臭氧总量呈上升趋势,这与全球的臭氧总量变化趋势相同。中国臭氧总量的季节变化呈正弦曲线变化,最大和最小值分别出现在3月和10月,平均值大约分别为333.36 DU和284.54 DU。中国臭氧总量季节变化在纬度方向上不明显,而在经度方向上变化较大,同纬度地区臭氧总量,东部地区的大于西部地区的,南北方地区臭氧总量季节变化几乎呈相反的趋势。