基于三维gis技术的地震灾情场景模拟系统

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1、中国地震局工程力学研究所硕士学位论文基于三维GIS技术的地震灾情场景模拟系统姓名：文里梁申请学位级别：硕士专业：防灾减灾工程及防护工程指导教师：王自法20090601摘要地震灾情场景的模拟研究结果，不仅在地震发生之前对防震减灾措施的制定有着很好的参考价值，而且在地震发生之后通过对地震灾区的交通、山体破坏状况进行分析可以帮助制定快速有效的搜索救援方案，还可以通过将模拟的地震灾情场景与真实地震破坏现场的对照来标定建筑物地震破坏估算方法。用GIS技术来分析地震灾害在国内外都有着比较广泛的研究，目前主要的研究方法是用二维GIS技术来分析地震灾害，灾情场景的空间特征并不直观，在

2、考虑山体滑坡、交通由于地震破坏所造成的堵塞等方面，二维GIS技术并不能够提供很好的解决方案。论文运用三维GIS技术和卫星遥感影像技术，结合地震发生的空间信息，考虑地震破坏在不同地点、对不同建筑物影响的差别，比较系统地建立了地震灾前、灾后的场景模拟，可以用于灾前、灾后场景分析。本研究所采用的方法简单地叙述如下。首先，对航空影像图进行处理，结合建筑结构的建筑年代、高度以及设防烈度等信息得到地震破坏模拟地区的二维GIS信息：然后利用计算机三维技术将前面得到的二维GIS信息在三维空间显示组成三维的地震灾前场景；最后根据建筑结构的信息以及地震信息来分析建筑结构在地震发生时受到的

3、破坏，并最后利用三维GIS将产生的地震灾后场景表示出来。关键词：GIS；地震破坏；地震灾情场景模拟；遥感技术；ArcGISABSTRACTAbstractTheresultofearthquakedamagesimulationcannotonlybeappliedinpreparationforearthquakedisasterpreventionandreductionbeforetheoccurrenceofanearthquake，butalsocanhelpplansearchandrescueeffortsquicklybyanalyzingdamage

4、statusofthetransportationsystemafteramajordestructiveearthquake．Besides，theearthquakedamagesimulationsystemcanbeusedtocalibratethedamageandlossestimationbycomparingthesimulateddamagewiththeactualdamagestatusafteranearthquakeevent．GIStechnologyhasbeenappliedinearthquakedamageanalysisarou

5、ndtheworldformorethan20yearsnow,andthisthesishassummarizedsomeoftheresearchactivitiesofGIStechnologyapplicationinearthquakedamagesimulation．Whilealotofprogresshasbeenmadeinthearea，mostofthestudiesarefocusedonapplicationof2-dimensionalGIStechnology．While2一dimensionalGISisusefulinundersta

6、ndingearthquakedamagestatus，itisdifficulttodemonstratethetopographicaleffect，suchasmountains，valleysandriversystems．Toaddresstheissueoftheeffectoftopography,thispaperappliesthe3-dimensionalGIStechnologyandsatelliteremotesensingimagingtechnologyinsimulatingearthquakedamagewiththeconsider

7、ationofspatialdistributioninformationoftheearthquakedamage．Thisearthquakedamagescenariosimulationalsoconsiderstheeffectofbuildingcharacteristics，suchasbuildingtype，age，etc．Theoverallapproachofthisstudycanbebrieflysummarizedasfollows：firstly，thesatelliteremotesensingtechnologyan