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GIS支持下的震后快速評估

       據目前全球地震統計數據,2013年短短4個月內,全球7級以上的強震就發生了12次,以強震的發生頻率來看,全球已經進入了地震的高發期,而我國自2008年的汶川8.0級地震之后相繼在云南、甘肅等全國不同地區發生了多次不同級別的強震,因此震后快速響應與有的放矢的采取精準救援計劃是當今我國災害響應工作中的重要課題。

       目前的地震災害快速評估方法主要是依據對地震波的監測計算得到地震的地理位置、震級與震源的深度依據經驗估計出災區的范圍,根據地震信息與所掌握的災區建筑物、人口分布、經濟總量等統計資料,估算建筑物的破壞情況、直接經濟損失與人員傷亡情況等。這種傳統的災害評估被稱為盲估,由于所確定的災區范圍不準確,相應所統計的建筑物、人口數量也不準確,另外對災區背景情況(人口分布、建筑物分布情況)的掌握程度及其準確性低。
               

圖1 震后災區現場

       運用GIS技術進行快速震害評估不僅能在災區電子地圖上直觀方便地劃定災區范圍,而且能非常容易地計算出災區在各行政區域內的面積或比率,對于地市級、區縣級、鄉鎮級的評估切換方便損失的評估統計,可以避免傳統盲估的缺陷。

圖2 GIS支持震后災區的宏觀觀測

       運用GIS技術進行快速震害評估的技術流程是:

       首先地震觸發啟動評估,根據地震三要素計算當前地震烈度分布,繪制地震烈度影響場,結合災區的行政區劃基礎數據,相較于傳統的災害估計,對于地震災區的影響范圍能夠得到更加直觀與清晰觀察結果;

圖3 GIS系統快速計算烈度分布

       根據災區覆蓋面積下的建筑物統計數據,以及不同結構的建筑物的易損性矩陣,結合地震烈度的劃分區域,分析統計建筑物在完好、輕微破壞、中等破壞、嚴重破壞與毀壞這個五個級別下的損失率:

     (1)

    (2)

       其中是I烈度下s類型建筑在破壞等級下的破壞比;是s類型建筑在j破壞等級下的損失比;s是主要建筑類型;f(s)是烈度I和建筑s到易損性矩陣的映射。

       再根據災區的人口密度地形要素等基礎數據,結合建筑物的破壞情況的計算結果,對人員傷亡情況進行評估計算;

       最后根據建筑物的損毀情況與人員傷亡情況,結合災區的經濟總量分布,對建筑物破壞經濟損失以及直接經濟損失等進行評估統計。

圖4 建筑經濟人口損失快速評估結果統計

       通過GIS技術的運用,傳統的震后估計的準確性已有了顯見的提高,再配合以劃分更細致精度更高的數據處理方式,GIS與地震損失快速評估的結合已經逐步走向成熟,未來的可拓展空間也值得期待。

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