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GIS支持下的震后快速评估(gu)

       据目前全球(qiu)(qiu)地(di)震(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)统计数(shu)据,2013年短短4个月内,全球(qiu)(qiu)7级以上的(de)(de)强(qiang)震(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)就(jiu)发生了12次,以强(qiang)震(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)的(de)(de)发生频率来看(kan),全球(qiu)(qiu)已经进入了地(di)震(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)的(de)(de)高发期(qi),而我国(guo)自(zi)2008年的(de)(de)汶川8.0级地(di)震(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)之后相继在云南、甘肃等(deng)全国(guo)不同(tong)地(di)区发生了多次不同(tong)级别的(de)(de)强(qiang)震(zhen)(zhen)(zhen)(zhen),因(yin)此震(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)后快(kuai)速响应与有的(de)(de)放矢的(de)(de)采(cai)取精准救援计划是当今我国(guo)灾害响应工作中的(de)(de)重要(yao)课题。

       目前的(de)(de)(de)(de)地震(zhen)灾(zai)害快速评(ping)估(gu)方法主要(yao)是依(yi)(yi)据对(dui)地震(zhen)波的(de)(de)(de)(de)监测(ce)计算(suan)得(de)到地震(zhen)的(de)(de)(de)(de)地理位置、震(zhen)级与(yu)震(zhen)源的(de)(de)(de)(de)深度依(yi)(yi)据经(jing)验估(gu)计出灾(zai)区的(de)(de)(de)(de)范围,根据地震(zhen)信息与(yu)所掌(zhang)握的(de)(de)(de)(de)灾(zai)区建筑物(wu)、人(ren)(ren)口分布(bu)、经(jing)济(ji)总量等统(tong)计资(zi)料,估(gu)算(suan)建筑物(wu)的(de)(de)(de)(de)破坏情(qing)况(kuang)、直(zhi)接经(jing)济(ji)损失与(yu)人(ren)(ren)员伤亡情(qing)况(kuang)等。这(zhei)种传(chuan)统(tong)的(de)(de)(de)(de)灾(zai)害评(ping)估(gu)被称为盲估(gu),由(you)于(yu)所确定的(de)(de)(de)(de)灾(zai)区范围不准(zhun)确,相应所统(tong)计的(de)(de)(de)(de)建筑物(wu)、人(ren)(ren)口数(shu)量也不准(zhun)确,另外(wai)对(dui)灾(zai)区背景情(qing)况(kuang)(人(ren)(ren)口分布(bu)、建筑物(wu)分布(bu)情(qing)况(kuang))的(de)(de)(de)(de)掌(zhang)握程度及其准(zhun)确性低。
               

图1 震后灾(zai)区现(xian)场

       运用(yong)GIS技术进行快速震害评(ping)(ping)估(gu)(gu)不(bu)仅(jin)能在灾(zai)(zai)区(qu)电子地图上直观方便地划定灾(zai)(zai)区(qu)范(fan)围,而且能非常容(rong)易地计(ji)算(suan)出灾(zai)(zai)区(qu)在各行政区(qu)域内的(de)面积或比率,对(dui)于地市级、区(qu)县(xian)级、乡镇级的(de)评(ping)(ping)估(gu)(gu)切换(huan)方便损失的(de)评(ping)(ping)估(gu)(gu)统计(ji),可以避免传统盲估(gu)(gu)的(de)缺陷(xian)。

图(tu)2 GIS支持震(zhen)后(hou)灾(zai)区的宏观观测(ce)

       运用GIS技术进行快速震害评估的技术流程是:

       首先(xian)地(di)震触发(fa)启(qi)动(dong)评估(gu),根(gen)据地(di)震三要素计算当前地(di)震烈度(du)分布,绘制地(di)震烈度(du)影响(xiang)场,结合(he)灾区(qu)的行政区(qu)划(hua)基础数据,相较于传统的灾害估(gu)计,对于地(di)震灾区(qu)的影响(xiang)范围(wei)能够得到更加直(zhi)观与清晰观察结果;

图3 GIS系(xi)统(tong)快速(su)计算烈度分(fen)布

       根据灾区覆盖面积(ji)下的(de)建(jian)筑物(wu)统(tong)计(ji)数据,以及不(bu)同结(jie)构(gou)的(de)建(jian)筑物(wu)的(de)易损(sun)性矩(ju)阵,结(jie)合地(di)震烈度的(de)划分(fen)区域(yu),分(fen)析统(tong)计(ji)建(jian)筑物(wu)在完好(hao)、轻微破坏、中等破坏、严重破坏与毁(hui)坏这(zhei)个五(wu)个级别下的(de)损(sun)失率:

     (1)

    (2)

       其中是I烈度下s类型建筑在破坏等级下的破坏比;是s类型建筑在j破坏等级下的损失比;s是主要建筑类型;f(s)是烈度I和建筑s到易损性矩阵的映射。

       再根据灾区的(de)人口密度地形要素(su)等基础数(shu)据,结(jie)合建(jian)筑物的(de)破坏情况的(de)计算(suan)结(jie)果,对人员伤亡情况进(jin)行评(ping)估计算(suan);

       最(zui)后根(gen)据建(jian)筑物(wu)的(de)损(sun)毁情(qing)况与人(ren)员(yuan)伤亡情(qing)况,结合灾区的(de)经济(ji)总(zong)量分布,对建(jian)筑物(wu)破坏经济(ji)损(sun)失以及直接经济(ji)损(sun)失等进行评估统计。

图4 建筑(zhu)经济人口损失快速评估结果统计

       通过GIS技(ji)术的运(yun)用,传统的震后估计的准确性已有了(le)显见(jian)的提高,再配合以划分更(geng)细致精度更(geng)高的数据(ju)处理方式,GIS与地(di)震损失快速评(ping)估的结(jie)合已经(jing)逐步走向成熟,未来(lai)的可拓(tuo)展(zhan)空(kong)间也值得期待。

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