申源 梁厚朗 鄭逸

四川省地震局，成都 610041

0 引言

地震災(zāi)害是人類面臨的最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一。地震發(fā)生后，震后應(yīng)急指揮決策的關(guān)鍵在于能否及時了解和掌握地震現(xiàn)場災(zāi)害損失情況。目前，四川省地震應(yīng)急指揮技術(shù)系統(tǒng)可在地震發(fā)生后2min內(nèi)給出建筑物破壞、人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失等快速評估結(jié)果，在20min內(nèi)給出各類應(yīng)急指揮專題圖和輔助決策建議報告。近年來，隨著評估模型的不斷優(yōu)化改進(jìn)，現(xiàn)有系統(tǒng)產(chǎn)出的快速評估結(jié)果準(zhǔn)確性也在不斷提高，但大部分快速評估結(jié)果與震后實際調(diào)查結(jié)果還存在較大偏差。通過調(diào)研分析得知，目前大多數(shù)地震災(zāi)害損失評估系統(tǒng)主要是基于歷史基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來計算地震災(zāi)害損失的預(yù)估值；但由于各地基礎(chǔ)數(shù)據(jù)更新不及時，導(dǎo)致了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫時效性較差，進(jìn)而影響了評估結(jié)果的準(zhǔn)確性。除此之外，評估計算采用的模型、不同時段發(fā)生的地震(李永強等，2016)、當(dāng)?shù)亟ㄖ锏目拐鹪O(shè)防能力等因素會影響快速評估結(jié)果。

隨著衛(wèi)星通信、無人機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，地震現(xiàn)場災(zāi)情獲取的途徑和手段不斷豐富和完善，有效利用這些災(zāi)情信息來開展地震災(zāi)害損失動態(tài)評估(許建華等，2017)，能夠為震后應(yīng)急救援提供持續(xù)、動態(tài)的輔助決策建議。本文提出了一種基于地震現(xiàn)場多源災(zāi)情數(shù)據(jù)的地震災(zāi)害損失實時動態(tài)評估技術(shù)，并通過系統(tǒng)架構(gòu)、業(yè)務(wù)功能、業(yè)務(wù)流程、數(shù)據(jù)庫等設(shè)計，完成了基于多源災(zāi)情數(shù)據(jù)的地震災(zāi)害損失實時動態(tài)評估系統(tǒng)原型系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)。

1 地震災(zāi)害損失評估現(xiàn)狀

國外對地震災(zāi)害損失評估方法的研究主要以美國和日本為代表，1999年美國聯(lián)邦緊急事務(wù)管理署(FEMA)和國家建筑科學(xué)研究院(NIBS)提出了HAZUS99方法，并于2003年建立了地震災(zāi)害損失評估系統(tǒng)HAZUS-MH，該系統(tǒng)可以快速估計地震災(zāi)害損失，包括直接經(jīng)濟(jì)損失、間接經(jīng)濟(jì)損失和社會影響損失等結(jié)果(陳洪富，2012)。日本于1964年新潟大地震后開始了震害預(yù)測評估研究。1995年阪神地震后，日本建立了東京都地震應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)，1997年在橫濱建立了地震快速響應(yīng)系統(tǒng)，震后系統(tǒng)立即自動計算出震動參數(shù)，如儀器烈度值、峰值振幅、自振頻率、總功率、反應(yīng)譜等，幾分鐘可繪制出儀器地震烈度圖(陳相兆，2016)。

近年來，國內(nèi)學(xué)者開展了大量的震害評估理論、方法和系統(tǒng)開發(fā)研究；部分學(xué)者也對以前使用的震害快速評估方法進(jìn)行了改進(jìn)。楊天青等(2005)結(jié)合云南典型震害，初步得出了地震經(jīng)濟(jì)損失快速評估結(jié)果的粗略修正系數(shù)，在一定程度上提高了地震快速評估經(jīng)濟(jì)損失的精確性；蔡宗文等(2006)根據(jù)福建已有的建筑物易損性結(jié)果，利用福建人口數(shù)據(jù)及災(zāi)害損失的關(guān)系模型，基于WebGIS技術(shù)開發(fā)完成了區(qū)域震害快速評估系統(tǒng)；李偉(2006)提出了一種基于地震動參數(shù)的震害快速評估方法；陳鯤等(2006)編制了一套城市震害預(yù)估及房屋易損性矩陣數(shù)據(jù)庫實時更新軟件，可以根據(jù)地震烈度衰減關(guān)系自動繪制等震線，通過計算得到確定城市房屋的5種破壞狀態(tài)災(zāi)情；蔡宗文等(2007)基于人口資料、區(qū)域地震震害預(yù)測模型及數(shù)據(jù)，提出了一種震害快速評估方法；王曉青等(2007)對震害預(yù)測過程中存在的不確定性及其研究進(jìn)展、研究方法進(jìn)行了回顧，并對當(dāng)前震害預(yù)測中存在的主要問題進(jìn)行了初步總結(jié)與討論；李萍等(2007)研究探討了3S技術(shù)在震害快速評估中的重要性、潛在功能和優(yōu)點；王龍等(2007)結(jié)合遙感和GIS技術(shù)研發(fā)的建筑物震害損失評估系統(tǒng)，提高了震害提取的自動化程度，并通過人機(jī)交互提高了遙感震害評估的速度；危福泉等(2008)利用人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)中的人口及建筑抽樣信息，通過建筑物分類，在已有的城市建筑震害基礎(chǔ)上，采用類比方法進(jìn)行建筑物易損性分析，給出了人口數(shù)據(jù)及災(zāi)害損失的關(guān)系模型；陳洪富等(2013)對基于云計算的中國地震災(zāi)害損失評估方法進(jìn)行研究，通過互聯(lián)網(wǎng)為不同用戶提供震前、震時、震后的綜合地震信息服務(wù)；郭紅梅等(2017)針對城鎮(zhèn)地震防災(zāi)與應(yīng)急處置的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和薄弱部位，研發(fā)了一套針對性強、操作簡便的城鎮(zhèn)地震防災(zāi)與應(yīng)急處置一體化服務(wù)系統(tǒng)，為市縣地震部門震害防御、防震減災(zāi)科普宣傳、應(yīng)急準(zhǔn)備以及震時應(yīng)急響應(yīng)和震后應(yīng)急處置提供重要依據(jù)、工具和手段；張瑩等(2017)利用地震災(zāi)害損失評估基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及模型，實現(xiàn)震災(zāi)快速評估、動態(tài)評估、評估查詢等功能，為決策部門高效地開展地震應(yīng)急工作提供更實用、更智能、更成熟的評估系統(tǒng)；趙真等(2020)提出了一種考慮地質(zhì)災(zāi)害影響的、面向市縣層級的地震災(zāi)害風(fēng)險評估系統(tǒng)。

可以看出，國內(nèi)學(xué)者提出的新的震害快速評估方法大多運用了高科技手段和方法，這也使得采用新的快速評估方法和手段得出的評估報告的可靠性和準(zhǔn)確性有了較大提高。然而，震后受災(zāi)嚴(yán)重的震區(qū)其災(zāi)情信息很難及時、準(zhǔn)確地上報給指揮決策部門。特別是破壞性嚴(yán)重的地震常常使得震區(qū)通信和交通處于癱瘓狀態(tài)，災(zāi)情信息的“黑箱期”可能會長達(dá)幾小時或更長。另外，目前的地震災(zāi)害損失評估主要基于歷史基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和建筑物震害矩陣來計算建筑物破壞、人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失等，由于歷史數(shù)據(jù)時效性較差，評估結(jié)果往往與實際調(diào)查差距較大。與此同時，災(zāi)情評估結(jié)果無法動態(tài)反映地震現(xiàn)場災(zāi)害的實際損失，無法為地震應(yīng)急救援提供持續(xù)的輔助決策建議。因此，充分利用地震現(xiàn)場災(zāi)情信息，實時動態(tài)地為政府決策部門提供最新的地震災(zāi)害損失評估結(jié)果，有助于抗震救災(zāi)指揮部門做出科學(xué)、合理的部署安排，提高震后應(yīng)急救援的實效。

2 系統(tǒng)設(shè)計

2.1 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程設(shè)計

基于多源災(zāi)情數(shù)據(jù)的地震災(zāi)害損失實時動態(tài)評估系統(tǒng)以地震災(zāi)害事件為驅(qū)動，通過自動接收基于遙感衛(wèi)星、無人機(jī)、地面調(diào)查等獲取并融合后的多源災(zāi)情信息(主要為不同結(jié)構(gòu)類型的建筑物面積破壞比例)，并利用ArcGIS軟件對已有的地震烈度圈進(jìn)行空間疊加分析(主要分析不同烈度區(qū)的面積變化)，對建筑物震害矩陣中的不同烈度區(qū)、不同結(jié)構(gòu)類型的建筑物的破壞比例進(jìn)行動態(tài)修正，在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的支撐下開展地震現(xiàn)場災(zāi)情實時動態(tài)評估(圖1)。評估地震造成的人員傷亡、建筑物破壞、經(jīng)濟(jì)損失等結(jié)果，根據(jù)評估結(jié)果、專題圖模板及文檔模板，生成對應(yīng)的專題圖和災(zāi)情文檔，為震后災(zāi)情綜合研判和指揮調(diào)度提供技術(shù)支撐。

圖1 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程

2.2 系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計

基于多源災(zāi)情數(shù)據(jù)的地震災(zāi)害損失實時動態(tài)評估系統(tǒng)采用分布式3層技術(shù)體系結(jié)構(gòu)，具有良好的可移植性和安全性，系統(tǒng)界面和操作規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，提供多種與其他系統(tǒng)的接口，具有良好的擴(kuò)展性、可維護(hù)性和二次開發(fā)的能力。整個系統(tǒng)采用面向服務(wù)的架構(gòu)，服務(wù)與服務(wù)之間采用松耦合的方式實現(xiàn)，其中某個服務(wù)的改變不會影響其他服務(wù)，同時服務(wù)與服務(wù)之間是透明的，允許相互調(diào)用。在設(shè)計上采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計模式，將界面、控制、數(shù)據(jù)分開，提升了代碼的可重用度。

系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖2 所示，具體內(nèi)容如下：

圖2 系統(tǒng)總體架構(gòu)

(1)基礎(chǔ)設(shè)施層

基礎(chǔ)設(shè)施層為系統(tǒng)建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)、硬件及基礎(chǔ)設(shè)施平臺，主要包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、備份軟件、存儲設(shè)施、服務(wù)器設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)施、輸入輸出設(shè)備等。

(2)數(shù)據(jù)資源層

數(shù)據(jù)資源層是系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源的管理核心，接受業(yè)務(wù)應(yīng)用層對數(shù)據(jù)資源庫的請求，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的查詢、修改、更新等功能，并將運行結(jié)果提交給業(yè)務(wù)應(yīng)用層。數(shù)據(jù)資源包括空間數(shù)據(jù)庫、屬性數(shù)據(jù)庫、災(zāi)情信息數(shù)據(jù)庫、模型數(shù)據(jù)庫、元數(shù)據(jù)庫等。

(3)應(yīng)用支撐層

應(yīng)用支撐層為系統(tǒng)信息化建設(shè)的關(guān)鍵基礎(chǔ)，主要為系統(tǒng)軟件基礎(chǔ)平臺進(jìn)行部署與搭建，包括提供數(shù)據(jù)庫訪問驅(qū)動、地理空間信息引擎、流程引擎、表單引擎、消息中間件、規(guī)則引擎等，實現(xiàn)上層應(yīng)用系統(tǒng)的功能服務(wù)。

(4)業(yè)務(wù)應(yīng)用層

業(yè)務(wù)應(yīng)用層即基于多源災(zāi)情數(shù)據(jù)的地震災(zāi)害損失實時動態(tài)評估系統(tǒng)，根據(jù)業(yè)務(wù)規(guī)劃和實際需求，系統(tǒng)包括災(zāi)情獲取模塊、建筑物損毀評估及修正模塊、人員傷亡評估修正模塊、經(jīng)濟(jì)損失評估及修正模塊、災(zāi)情查詢與統(tǒng)計模塊、專題圖制圖模塊、文檔生成模塊、災(zāi)情信息發(fā)布模塊和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)查詢管理等。

(5)用戶層

用戶層即服務(wù)對象，系統(tǒng)服務(wù)對象包括專業(yè)技術(shù)人員、社會公眾、地震應(yīng)急演練參訓(xùn)人員、抗震應(yīng)急指揮領(lǐng)導(dǎo)和應(yīng)急協(xié)同人員等。

2.3 系統(tǒng)功能設(shè)計

系統(tǒng)總體功能包括災(zāi)情獲取、災(zāi)情查詢、災(zāi)情動態(tài)評估、專題圖生成、文檔生成、災(zāi)情發(fā)布和數(shù)據(jù)管理等，系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖3 所示。

圖3 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

(1)災(zāi)情獲取

自動獲取基于衛(wèi)星、無人機(jī)、地震臺網(wǎng)、地震現(xiàn)場災(zāi)情調(diào)查等手段得到災(zāi)情信息，并將獲取數(shù)據(jù)存儲至災(zāi)情信息數(shù)據(jù)庫中。地震發(fā)生后，通過各類手段獲取的地震災(zāi)情信息按照分類編碼規(guī)則統(tǒng)一存儲于資源池中，以地震災(zāi)害事件ID為唯一識別碼，系統(tǒng)自動抓取所需的災(zāi)情信息。

(2)災(zāi)情查詢

提供基于地震事件的災(zāi)情信息查詢，并基于GIS地圖對災(zāi)情的空間分布進(jìn)行展示。

(3)災(zāi)情動態(tài)評估

系統(tǒng)以地震災(zāi)害事件為驅(qū)動，實現(xiàn)在震后0.5h、2h、8h、12h、24h、36h、48h、64h及72h動態(tài)產(chǎn)出多期基于現(xiàn)場實時信息的災(zāi)害評估結(jié)果，提供目標(biāo)區(qū)域內(nèi)歷史地震案例震情、人員傷亡評估結(jié)果、建筑物損毀評估結(jié)果、經(jīng)濟(jì)損失評估結(jié)果、次生災(zāi)害評估結(jié)果以及最新震情信息、現(xiàn)場災(zāi)情和救援信息等，為應(yīng)急處置輔助決策提供可靠的災(zāi)害損失信息支持。

(4)專題圖生成

包括專題圖分類模板制作、專題圖動態(tài)生成功能。主要實現(xiàn)基于地震現(xiàn)場多源災(zāi)情評估結(jié)果產(chǎn)出的各類應(yīng)急專題圖的快速制圖和出圖，為地震應(yīng)急各階段及應(yīng)急指揮、現(xiàn)場救援、物資調(diào)度、余震趨勢判斷、恢復(fù)重建等工作提供領(lǐng)導(dǎo)版專題圖冊、震后專題圖、輔助決策文檔用圖等專題圖。

(5)文檔生成

包括地震災(zāi)情文檔模板制作、地震災(zāi)情文檔動態(tài)生成功能。主要實現(xiàn)基于地震現(xiàn)場多源災(zāi)情評估結(jié)果及各類災(zāi)情專題圖快速合成災(zāi)情信息文檔，為地震應(yīng)急各階段及應(yīng)急指揮、現(xiàn)場救援、物資調(diào)度、余震趨勢判斷、恢復(fù)重建等工作提供決策建議和技術(shù)支持。

(6)數(shù)據(jù)管理

實現(xiàn)對示范區(qū)經(jīng)濟(jì)、人口分布、生命線、建構(gòu)筑物、地形地貌、斷裂分布等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理維護(hù)和查詢功能，提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)在線編輯、規(guī)范性校驗和批量導(dǎo)入導(dǎo)出等功能。

(7)災(zāi)情發(fā)布

根據(jù)地震應(yīng)急工作關(guān)鍵時間節(jié)點，自動推送基于地震現(xiàn)場多源災(zāi)情的評估結(jié)果和文檔，為震后災(zāi)情研判和指揮調(diào)度提供輔助決策支持。

2.4 系統(tǒng)總體性能設(shè)計

根據(jù)震后災(zāi)情快速評估業(yè)務(wù)實際需求，對系統(tǒng)主要性能指標(biāo)做如下約束：

(1)地震觸發(fā)后可在0.5h、2h、8h、12h、24h、36h、48h、64h及72h等不同時間段實時動態(tài)產(chǎn)出多期基于現(xiàn)場實時災(zāi)情信息的災(zāi)害評估結(jié)果。

(2)系統(tǒng)應(yīng)具有快速響應(yīng)的特性，打開軟件、操作界面和提交事務(wù)的平均響應(yīng)時間應(yīng)低于2s；進(jìn)行在線實時查詢業(yè)務(wù)操作的數(shù)據(jù)處理時間應(yīng)低于5s。

(3)每次啟動動態(tài)評估后，5min內(nèi)完成建筑物破壞、人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失的動態(tài)評估，10min內(nèi)產(chǎn)出災(zāi)情報告，30m內(nèi)產(chǎn)出相關(guān)專題圖。

(4)專題圖出圖應(yīng)支持A0、A1、A3、A4等幅面的打印輸出。

2.5 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計

數(shù)據(jù)庫服務(wù)器操作系統(tǒng)為Windows 2008 Server，在NETFramework4.0平臺下開發(fā)，系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫采用ArcGIS 10.2的GDB數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫名稱EQDTPG，并對數(shù)據(jù)庫表命名規(guī)則和字段命名規(guī)則進(jìn)行了約定。其中字段命名采用英文單詞(或英文簡寫)，并且首字母大寫，其他字母小寫；如字段由多個單詞組成，則每個單詞首字母大寫，其他字母均小寫。數(shù)據(jù)表命名規(guī)則如表1 所示。

表1 數(shù)據(jù)表命名規(guī)則表

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、災(zāi)情信息數(shù)據(jù)庫、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫3大類(表2)。其中，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫包括矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)2類；災(zāi)情信息數(shù)據(jù)庫包括地震事件信息、地震影響場、人員傷亡、房屋破壞等10類數(shù)據(jù)；業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫包括系統(tǒng)類、模型類及評估結(jié)果類等3大類、14小類數(shù)據(jù)。

表2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫表單

3 系統(tǒng)關(guān)鍵功能實現(xiàn)與原型界面

3.1 系統(tǒng)關(guān)鍵功能實現(xiàn)

系統(tǒng)基于實時獲取的災(zāi)情信息，按照不同時間段實時開展地震災(zāi)害損失動態(tài)評估，產(chǎn)出評估文檔和各類應(yīng)急專題圖，為抗震救災(zāi)提供及時的信息服務(wù)。主要功能實現(xiàn)如下：

(1)災(zāi)情獲取

基于多通信手段，自動獲取基于衛(wèi)星、無人機(jī)的地震現(xiàn)場地面調(diào)查數(shù)據(jù)，并將獲取的數(shù)據(jù)存儲至災(zāi)情信息數(shù)據(jù)庫中。代碼如下：

///

///

///

private void UserJZPH_ZQ_Load(object sender，EventArgs e)

{

try

{

QMHS.BLL.ZQ_BUILDING bll=new QMHS.BLL.ZQ_BUILDING();

DataTable dt=bll.GetList(string.Format(“eqid=′{0}′”，

this.GetEQID())).Tables[0];

ShowLayer(true，dt);

this.gridBuilding.DataSource=dt;

}

catch(Exception ex)

{

Common.MsgBox.ErrorMsgBox(“提示”，ex.Message);

}

}

(2)災(zāi)情實時動態(tài)評估

基于地震災(zāi)害損失評估模型，通過地震參數(shù)的觸發(fā)，系統(tǒng)將結(jié)合該區(qū)域的人口、經(jīng)濟(jì)和建筑物易損性等數(shù)據(jù)，提取各類空間數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、人口庫經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)以及災(zāi)情數(shù)據(jù)，依據(jù)災(zāi)情評估模型，計算分析出災(zāi)情狀況，并形成災(zāi)情評估結(jié)果。系統(tǒng)可實現(xiàn)地震發(fā)生后，在獲取到地震三要素后自動啟動評估或通過人工設(shè)定地震事件來啟動評估。同時，當(dāng)獲取到新的災(zāi)情信息后，系統(tǒng)會自動根據(jù)設(shè)定的閾值啟動新的評估流程，實現(xiàn)地震災(zāi)害損失的動態(tài)評估，自動完成人員傷亡、建筑物破壞、經(jīng)濟(jì)損失等評估運算。

建筑物破壞評估代碼實現(xiàn)如下：

///

private void CalTownRation()

{

try

{

string intensityPath=System.AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory+@“dataEqBasdeData.gdbpg_dataIntensity;”;

string townCodePath=System.AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory+@“dataEqBasdeData.gdbpg_datapg_town_code”;

string inputFeatures=intensityPath+townCodePath;

string outPutFeature=System.AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory+@“dataEqBasdeData.gdbpg_data own_clip”+this.PGXL;

GISCommon.GisFunction.IntersectGP(inputFeatures，outPutFeature);

}

catch(Exception ex)

{

throw ex;

}

}

(3)專題圖制圖

專題圖制圖實現(xiàn)專題圖從制作到輸出的各項功能。其中，專題圖模板管理可將專題圖分類組織，并提供便捷的專題圖配置工具進(jìn)行專題圖制作，能夠添加、刪除、修改專題圖的各種要素信息，能夠產(chǎn)出符合規(guī)范的專題圖。專題圖輸出能夠?qū)ζ浞直媛实葏?shù)進(jìn)行設(shè)置，實現(xiàn)專題圖的批量輸出。專題圖的自動輸出參數(shù)能夠提供接口進(jìn)行修改。通過系統(tǒng)接口提前做好對專題圖輸出目錄和打印機(jī)的輸出設(shè)置，實現(xiàn)在地震發(fā)生后，快速、自動化打印輸出所設(shè)定的地震專題圖。專題圖可按照出圖區(qū)域不同，選取不同級別的模板，并根據(jù)區(qū)域形狀自動判定橫版與豎版樣式。代碼如下：

///

public void Execute()

{

try

{

string directoryPath=System.IO.Directory.GetCurrentDirectory()+@“data heme”;

string[]fiels=System.IO.Directory.GetFiles(directoryPath);

foreach(string fileName in fiels)

{

this.CreateTheme(fileName);

System.Threading.Thread.Sleep(1000*2);

}

}

catch(Exception ex)

{

throw ex;

}

3.2 系統(tǒng)部分功能界面實現(xiàn)

系統(tǒng)基于GIS技術(shù)，利用ArcGIS Engine-runtime 10.2完成GIS功能的開發(fā)。采用C/S設(shè)計模式，利用Microsoft.NET C#語言完成代碼編碼，并通過UI設(shè)計，完成了整個原型系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)，主要功能界面見圖4。

圖4 系統(tǒng)部分界面示意圖

3.3 系統(tǒng)應(yīng)用實例

2020年2月3日0時5分41秒，四川成都青白江區(qū)(30.74°N，104.46°E)發(fā)生5.1級地震，震源深度21km。震后2min，四川省地震應(yīng)急指揮技術(shù)系統(tǒng)完成災(zāi)情快速評估，快速評估結(jié)果為：極震區(qū)烈度預(yù)計達(dá)到Ⅵ度，估計死亡6～10人，受傷350～550人。震后8h，基于多源災(zāi)情數(shù)據(jù)的地震災(zāi)害損失實時動態(tài)評估系統(tǒng)，根據(jù)修正后的地震影響場分布圖，結(jié)合地震現(xiàn)場調(diào)查的建筑物破壞等災(zāi)情數(shù)據(jù)，啟動了動態(tài)評估并產(chǎn)出動態(tài)評估報告(圖5)，評估結(jié)果為：死亡0～5人，受傷5～15人，最高烈度Ⅵ度，面積204km2。根據(jù)動態(tài)評估結(jié)果，專家研判“本次地震不會造成人員死亡，可能會有少量人員受傷，大部分建筑物無破壞，少量老舊房屋存在輕微破壞”。

圖5 災(zāi)情動態(tài)評估報告

2020年2月4日，四川省地震局正式發(fā)布本次地震的烈度圖，此次地震的最高烈度Ⅵ度，面積330km2，地震總體破壞較輕，未造成人員傷亡和房屋建筑的嚴(yán)重破壞，主要是老舊磚木和磚混結(jié)構(gòu)房屋出現(xiàn)梭瓦、墻體輕微裂縫、老舊裂縫加寬、附屬功能用房局部破壞等輕微破壞現(xiàn)象。

本次地震發(fā)生在凌晨，基于歷史基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并依據(jù)經(jīng)驗公式(地震發(fā)生時間段不同，人員傷亡的計算模型不同)，計算機(jī)自動處理結(jié)果比實際調(diào)查結(jié)果偏大(表3)。

表3 評估結(jié)果與實際調(diào)查結(jié)果對比

通過實際調(diào)查得知，當(dāng)?shù)亟ㄖ锒鄶?shù)已在汶川、蘆山地震后進(jìn)行了新建或維修加固，而基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫建筑物、人口等數(shù)據(jù)更新不及時、數(shù)據(jù)時效性不足，也是造成快速評估結(jié)果誤差大的原因之一?；诙嘣礊?zāi)情數(shù)據(jù)的地震災(zāi)害損失實時動態(tài)評估系統(tǒng)更多的是基于地震現(xiàn)場獲取的實時災(zāi)情數(shù)據(jù)開展地震災(zāi)害損失動態(tài)修正和評估，評估結(jié)果更接近地震實際調(diào)查結(jié)果。同時，動態(tài)評估結(jié)果還能為專家分析研判、應(yīng)急指揮決策人員合理部署并開展應(yīng)急救援工作提供參考依據(jù)。

4 結(jié)語

現(xiàn)代化通信技術(shù)的發(fā)展為信息獲取提供了更為便捷的渠道。地震災(zāi)害損失實時動態(tài)評估系統(tǒng)利用多源災(zāi)情信息，通過動態(tài)修正建筑物震害矩陣，實現(xiàn)了建筑物破壞、人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失的動態(tài)評估，克服了通過單一手段、單一災(zāi)情信息來源開展災(zāi)害損失評估的局限性，在地震“黑箱期”內(nèi)為抗震救災(zāi)工作快速提供人員傷亡數(shù)量及人口分布、建筑物抗震及房屋破壞、經(jīng)濟(jì)損失情況等關(guān)鍵災(zāi)情信息，為救援人員調(diào)派、救災(zāi)物資部署等提供參考依據(jù)，能夠滿足震后整個應(yīng)急救援期間災(zāi)區(qū)救災(zāi)行動的相關(guān)需求。