基于手机定位服务的地震灾情速报和搜救技术探讨_何寿清

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1、DOI:10.13512/j.hndz.2012.04.002第32卷第4期华南地震Vol.32,No.42012年12月SOUTHCHINAJOURNALOFSEISMOLOGYDec.,2012基于手机定位服务的地震灾情速报和搜救技术探讨何寿清1，2，31，2，3，王挺(1.广东省地震局，广东广州510070；2.中国地震局地震监测与减灾技术重点实验室，广东广州510070；3.广东省地震预警与重大工程安全诊断重点实验室（筹），广东广州510070）摘要：介绍了无线移动定位技术，TOA、TDOA定位技术原理与数学模型，分析了手机定位服务在地

2、震灾情速报和搜救被困人员的应用价值，提出了手机定位服务于灾情速报和地震灾区埋压被困人员搜救技术系统架构，为地震灾区的快速圈定提供重要支持，使得对大面积的地震灾区埋压被困人员准确、快速搜救成为可能。关键词：地震灾害；手机定位；TOA/TDOA；搜救；灾情速报中图分类号：P315.730.5文献标识码：A文章编号：1001-8662（2012）04-0067-080引言历次大地震造成最突出的灾害特征表现在建筑物破坏与倒塌，建筑物倒塌发生后，由于人们一时难以从倒塌的惊吓中恢复过来而造成埋压被困的人员众多，搜救中对于埋压被困人员的定位就成了最大的难题。

3、我国的地震救援队已配备有搜索犬和很多的搜索仪器，包括声波振动生命探测仪、光学生命探测仪、红外生命探测仪等。这些现有的装备虽各有所长，但是对于大面积的搜索定位还是比较困难的。随着我国手机普及率的不断提高，一旦发生大地震时，一方面地震灾情可以通过手机短信方式快速获取，从而达到快速圈定受灾范围和基本的受灾情况；另一方面，建筑物的突然倒塌让被困人员极大可能与手机同时埋压在同一个有限的空间内，由于倒塌的建筑物并不容易直接造成手机破坏而无法接收信号，这就使得基于手机定位技术搜救地震灾区埋压与被困的人员成为可能。1地震灾区埋压和被困人员的搜寻方法破坏性地震发

4、生后，地震救援常用的搜寻与救援方法是立即集结和派出地震紧急救援队，救援队到达灾害现场后，首先通过调查询问和实地勘察等方式，对所有能收集到的相收稿日期：2012-04-10作者简介：何寿清，男，19年生，工程师.主要工作.E-mail:13609765689@139.com.68华南地震32卷关信息进行综合分析，力求全面掌握以下信息：（1）严重倒塌建筑物的分布与大小情况。（2）建筑物内的总人数、受伤人数和死亡人数。（3）被埋压人员的大致分布状况。（4）被埋压人员存活的可能性。（5）倒塌建筑的功能、结构类型、楼层数和破坏程度。（6）倒塌现场的火情状

5、况和二次坍塌的可能性。（7)现场施救过程中其他方面潜在的危险性。救援队掌握有关信息后，在灾害现场组组成搜救小组（分队）实施现场埋压和被困人员的搜寻与救助。搜救小组（分队）向幸存者和有关人员询问失踪者在倒塌时所处的部位、活动情况及居住的环境等。并对倒塌的瓦砾堆进行全面的斟查和分析，分析其用途、结构、层次、倒塌方式，倒塌后可能存在的险情和人员幸存的安全部位。抢救队员在进入倒塌堆搜寻过程中会注意伤员爬动的痕迹及血迹。同时，充分利用生命探测仪、搜寻犬和采用听、看、敲、喊等方法寻找和确定被困与埋压人员的具体位置。研究表明，震后12小时之内是最佳抢救时间，

6、可以获得最高的救治率，地震灾害发生后的72h之内是抢救生命的有效时间[1]。对于遭受大地震而严重破坏的城市来说，在这个有限的时间段内，仅靠救援队有限的力量，用地震救援常用的搜寻与救援方法是很难对埋压被困人员进行快速、高效、有序的搜救。最大限度地减轻地震灾害造成的损失，是我国防震减灾工作的重要任务，而如何搜救被压埋人员是地震救援的关键[2]。探索通过移动通讯网络利用手机定位技术快速获得灾情信息和搜索、定位被困埋压人员的具体位置，动员各方面的力量有针对性地开展施救，最大限度上保护人民群众的生命安生，是现阶段我国应急救援亟待研究的一个重要问题。2无线

7、移动台定位技术无线定位技术是利用无线信号来判断某一范围内终端的物理位置的一种方法，通过对接收到的无线电波的某些参数进行测量，根据特定的算法计算出被测物体的位置[3]。要在蜂窝移动通信系统中实现对移动台的定位功能，首先必须选择适当的定位系统类型和相应的定位技术及实施方案。2.1定位系统的选择无线定位系统中对移动台的定位是通过检测移动台和多个固定位置收发信机之间传播信号的特征参数来估计目标移动台的几何位置。根据进行定位估计的位置及定位数据用途的不同可将对移动台的定位方案分为两类：基于移动台的定位方案和基于网络的定位方案，与之对应有以下两类定位系统。

8、2.1.1基于移动台的定位系统这类系统也称为移动台自定位系统，在蜂窝网络中也叫做前向链路定位系统。其定位过程是由移动台根据接收到的多个已知位置发射机发