基于地震现场离散点灾情报告的灾害空间分析模拟研究.pdf

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1、第31卷第2期地震地质Vo1．31．N0．22009年6月SEISMOLOGYANDGEOLOGYJune，2009doi：10．3969／j．issn．0253—4967．2009．02．013基于地震现场离散点灾情报告的灾害空间分析模拟研究帅向华侯建盛刘钦1)中国地震台网中心，北京1000452)中国地震局，北京100036摘要文中重点研究了基于地震现场能够获取的离散的地震灾情点信息进行灾情的总体分析和模拟。依靠灾情速报人员或相关人员上报的地震现场灾情点信息，运用泰森多边形和GIS空间分析方法对离散点进行面插值分析和边界修正处理，形成适合

2、计算离散灾情采样点的模型和算法，并借助GIS技术和WebService技术实现该模型和算法，建立相应的试验系统。该模型和系统能够随着灾情收集点的变化进行动态的分析模拟，从而能够在一定程度上及时快速地反映并确定地震灾情的基本分布情况，为地震救灾指挥提供相对确切的灾情分布信息。文中以汶川地震部分数据为例进行分析，结果基本与实际灾情吻合。选取的数据为73条有效短信，这些短信是从截至5月12日24：00收到的600余条灾情上报数据短信中分析提取出来的。关键词地震灾情点空间插值分析动态模拟中图分类号：P316文献标识码：A文章编号：0253—4967(

3、2009)02—0321—130引言地震的发生具有突发性、瞬时性，地震灾害所造成的破坏往往是难以预料的，因此，地震之后的快速响应是防震减灾领域一个迫切需要解决的问题。目前，中国已经开展了地震灾害的快速评估、地震现场应急指挥等相关方面的工作，并取得了一定的成效。但是，在地震发生之后的2h之内，地震工作队伍很难到达地震现场并提供信息，通常称这个时间段为地震“黑箱期”(帅向华，2006)。2008年汶川8．0级特大地震，破坏强度非常大、影响范围非常广，如何快速获得地震灾情对地震应急指挥和抗震救灾具有重要意义。实际上，在该时间段内，地震影响区域的人员

4、可以获取一些当地的灾情信息，如何收集这些灾情信息并进行分析和处理，为决策人员提供救灾的辅助决策参考信息是应急指挥一项重要的研究内容。为此，国务院抗震救灾指挥部建立了基于防震减灾公益服务12322号码的地震灾情短信息速报试验平台，将地震现场的灾情上报人员的手机或其他无线终端与后台指挥部建立一种互动联系，并且对获取的信息进行相应的处理，从而进一步缩短地震“黑箱期”(帅向华等，2006)。地震灾情短信息速报试验平台的基本思路是将手机或其他无线通讯终端用户指定为地震[收稿日期]2008—06—30收稿，2009—04—10改回。[基金项目]国家科技支

5、撑计划项目专题(2o06BAc13BO305)与地震科学联合基金(106040)共同资助。322地震地质31卷灾情速报人员(即各省防震减灾三网一员的人员)。社会志愿者也可以通过网络注册的方式成为业余灾情上报员。地震发生后，地震灾情短信息中央管理平台首先发出地震灾情收集的邀请下行短信，地震灾情速报人员收到该短信后按照约定的格式将所在地区的灾情状况以短信方式上报给地震灾情短信息中央管理平台，中央管理平台接受到该信息后进行解析，并在全国地图上进行空间定位，并通过对这些点进行算法分析实现灾情的空问区域分布模拟。该平台所建立的灾情收集和分析的过程是一个

6、动态变化的过程，随着灾情收集数据的变化而变化，可动态反映地震现场的灾情分布信息。本文重点论述了地震灾情速报试验平台中如何基于上报的离散灾情点信息进行灾情空间模拟和分析，基于最近邻点插值算法，发展适合基于地震灾情离散点的网格化分析算法，并采用ARCGIS技术进行算法实现。1最近邻点插值法在科学计算领域中，空间插值是一类常用的重要算法，主要包括反距离加权插值法(InverseDistancetoaPower)、克里金插值法(Kriging)、最小曲率插值法(MinimumCurvature)、改进谢别德法(modifiedShepard’sMet

7、hod)、自然邻点插值法(NaturalNeighbor)、最近邻点插值法(NearestNeighbor)、多元回归插值法(PolynomialRegression)、径向基函数插值法(RadialBasisFunction)、线性三角网插值法(TriangulationwithLinearInterpolation)(戚晓明等，2007；孔云峰等，2008)。在对上述几种插值算法进行比较之后，本文着重考虑最近邻点插值法算法。最近邻点插值法又称泰森多边形(Thiesen，也称为Dirichlet或Voronoi多边形)法，该方法最初是由荷兰

8、气象学家A．H．Thiessen提出的一种根据离散分布的气象站的降雨量计算平均降雨量的方法(李翠平等，2007)，即将所有相邻气象站连成三角形，作这些三角形各边的垂