CN109993508A - 一种地震灾害情景演化模型 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地震灾害情景演化模型，包括地震监测预报阶段、震害防御阶段、地震应急救援阶段和灾后恢复重建阶段。本发明有效地提升地震监测预报能力、更有针对性地开展地震防御工作、更快速准确地进行灾害评估及应急救援以及更科学地实施灾后重建工作，对于大大降低地震灾害带来的经济损失和人员伤亡、保障人民生产、生活安全具有重要的现实意义。

Description

一种地震灾害情景演化模型

技术领域

本发明涉及地震监测技术领域，更具体地说，它涉及一种地震灾害情景演化模型。

背景技术

我国位于世界两大地震带——环太平洋地震带与欧亚地震带的交汇部位，受太平洋板块、印度板块和菲律宾板块的挤压，地震断裂带十分发育。我国地震活动具有频度高、强度大、震源浅、分布广的特点，是一个震灾严重的国家。随着经济、社会的发展，地震灾害事件造成的经济损失也越来越严重，呈现同等震级条件下，地震灾害损失呈现越来越高的态势。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种空天地一体化的立体监测优势。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种地震灾害情景演化模型，包括地震监测预报阶段、震害防御阶段、地震应急救援阶段和灾后恢复重建阶段；

所述地震监测预报阶段包括地质构造地表形变监测预报地震、热异常监测预报地震、电磁异常监测预报地震、重力异常监测预报地震；

所述震害防御阶段包括建立震害要素数据库、地震易损性和危险性分析评估、地震应急预案制定、防震减灾决策模型建立；

所述地震应急救援阶段从地震发生后开始延续至抢险救灾工作基本结束、紧急转移和安置工作基本完成、地震次生灾害的后果基本消除，以及交通、电力、通信和供水等基本抢修抢通、灾区生活秩序基本恢复后；

所述灾后恢复重建阶段包括恢复重建规划、恢复重建进度监测评估、生态恢复监测评估。

进一步地，所述地震应急救援阶段分为多个时间任务阶段：震后30分钟启动各级地震应急指挥技术系统并实时为抗震救灾指挥部提供辅助决策建议；震后1小时给出震情速报，地震发生时间、地点、震级、震源深度；震后2-3小时地质构造背景分析，初步评估重灾区大致范围,指导人员搜救初步决策方案的快速制定与开展；震后4-6小时开展灾情信息的快速初步调查评估，为人员搜救、医疗救援、受灾群众安置和基础设施抢修提供信息支持；震后2小时至应急救援阶段结束，加强现场监测，防御次生灾害；震后3-5天至应急救援阶段结束，开展详细的灾害调查与评估工作，编写评估报告。

本发明采用上述技术方案所获得的积极效果为：

本发明有效地提升地震监测预报能力、更有针对性地开展地震防御工作、更快速准确地进行灾害评估及应急救援以及更科学地实施灾后重建工作，对于大大降低地震灾害带来的经济损失和人员伤亡、保障人民生产、生活安全具有重要的现实意义。

附图说明

图1为本发明的示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

参照图1对本发明实施例做进一步的说明。

地震灾害应急响应情景模式分为四个阶段：地震监测预报阶段、震害防御阶段、地震应急救援阶段和灾后恢复重建阶段。

常规模式下地震灾害的监测预报可有效减轻甚至避免震害带来的人员伤亡和经济损失，维护社会正常秩序。遥感技术以其获取信息范围大、数据更新快、可以时空动态监测的优势弥补了传统观测方法的不足，使地震前兆的监测从传统的静态定点观测模式向动态连续的大面积观测模式发展，为地震活动性研究开辟了一条新途径。在地震孕育过程中，震中及其邻区的地质构造、热场、电磁场和重力场等往往会出现异常现象，因此，综合应用光学、热红外、合成孔径雷达、电磁、重力等空间对地观测信息进行地震监测预报，提出地震重点监视防御区，加强震情跟踪监测，有利于地震工作主管单位及政府部门根据预报的震情决策发布临震预报，组织预报区加强应急防范措施。

地震的发生受地质构造控制。研究地震与构造的关系，建立活动构造与地震响应关系，划分不同地震构造类型，采用大幅宽、中高分辨率光学及雷达影像，对地质构造开展大区域的宏观分析，对典型构造地貌特征、线性构造和隐伏构造等进行提取，分析构造活动特征，发现地质灾害集中发育的部位，编制活动构造图件，进而服务于地震灾害预防业务体系；地壳形变是断层运动与板块活动的直接反映，利用GPS和InSAR技术监测地壳长期缓慢形变，建立断层运动与地震发生理论模型，为监测震前的微量形变，开展地震预报工作提供可靠数据，应用InSAR和GPS技术已经能够观测到从毫米到厘米量级的地壳形变。

随着地壳应力的积累，能量通常以力和热能的形式在震源及其周围地区岩石中释放和传播，引起地区局部地热场的变化，同时热量通过岩石裂隙及孔洞等传导到地面，造成地表的增温趋势。地面增温的另一个原因是当地壳受力发生形变时，岩层中部分气体如CO2、CH4等可能沿着裂隙、裂缝以及孔隙、断层逸出地面，当地壳发生大破裂时，逸出的大量CO2等气体在地表聚集，吸收地面红外辐射，产生局部温室效应，促使孕震区地面增温，导致近地面气温升高。大震前会出现大面积、大幅度的热红外增温异常，热红外遥感技术能够观测到大范围的近地表热场，发现热红外异常，中低分辨率红外遥感系统的空间分辨率为公里级，能够满足地震监测工作对红外遥感信息的需要。

在多数地震发生前，均在震中及其邻区出现大量与电磁波有关的异常现象，地震电磁卫星上搭载有磁强计、感应式磁力仪、电场探测仪、等离子体分析仪、高能粒子探测器等科学探测载荷，可实现对空间电磁场、电离层等离子体、高能粒子的监测，通过监测数据变化分析，可为准确预报地震提供参考。

重力卫星观测数据可反演地球重力场，提取不同时空尺度的重力变化信息，获取构造运动引起的重力异常变化，捕捉大地震震前孕育造成的大范围的时空迁移过程，为地震监测预测提供科学事实依据。

震害防御是防震减灾的基础，尤其在地震预报还处于经验性的探索阶段时尤其如此。震害防御主要分为工程性防御和非工程性防御：工程性防御主要是指在地震区划、地震小区划或建设工程场址地震安全性评价的基础上，建设工程按照抗震设防要求进行的抗震设防，包括对新建工程的抗震设计和施工，也包括对已有建筑物、构筑物的抗震加固；非工程性防御主要是各级人民政府以及社会团体采取工程性防御措施之外的依法防御地震灾害的活动，包括建立健全防震减灾工作体系、防震减灾法律体系和防震减灾宣传教育体系，制定防震减灾规划和计划，开展防震减灾宣传教育、制定地震应急预案、举办地震应急演练、加强防震减灾科学研究、建立地震应急物资储备网络和调运机制等。

为了地震后的快速反应很多关键性的工作应做在地震发生之前，从空间信息获取和应用的角度来看，震害防御主要是利用我国的资源卫星、气象卫星、其他卫星和航空遥感、无人机遥感等空天地多种遥感信息对我国的主要地震监视区，特别是重点监视区大中城市的地震环境、潜在震源、震害地质环境现状、土地等进行详细调查，并收集整理地震易发区、多发区的地形图、DEM、行政区划、居民区房屋建筑的分布、道路、桥梁、河流湖泊等基础地理信息；人口、公共基础设施建筑、生命线工程、社会经济数据等基础属性数据；活动断裂构造、发震构造等基础地质构造背景资料,历史地震及地震活动资料；地球物理等资料，建立震害要素数据库，并实现定期更新。此外，预估震害损失是震灾防御的核心，是应对突发性地震灾害的基础，也是防震减灾的有效途径。震前对目标区域的地震易损性和危险性进行分析，预测建(构)筑物、生命线工程设施等在未来潜在地震影响下破坏发生的点、破坏程度以及对人民生命财产造成的危害程度，定量的估计地震对社会、经济和民众等造成的损失。震害要素数据库的建立和更新，一方面为地震危险性的划分、地震影响场的确定、地震易损性分析与评估、地震应急预案以及减灾决策模型的建立提供了技术支待，另一方面，也便于灾害发生后空间及属性数据的及时调取应用，减少灾后数据的收集时间，促进灾害评估及应急救援工作的尽快开展。

地震应急救援阶段从地震发生后开始延续至抢险救灾工作基本结束、紧急转移和安置工作基本完成、地震次生灾害的后果基本消除，以及交通、电力、通信和供水等基本抢修抢通、灾区生活秩序基本恢复后。这一过程又分为多个时间任务阶段：

震后30分钟要启动各级地震应急指挥技术系统并实时为抗震救灾指挥部提供辅助决策建议。

震后1小时给出震情速报，由中国地震局快速完成地震发生时间、地点、震级、震源深度等速报参数的测定。

震后2-3小时根据国家地震局公布的震情速报参数,收集相关的基础资料(社会、经济、人口、道路等)及震前遥感影像,通过地质构造背景分析,了解地震发生的背景,初步评估重灾区大致范围,指导人员搜救初步决策方案的快速制定与开展。

震后4-6小时，基于灾后多源遥感数据，开展灾情信息的快速初步调查评估工作，包括建筑物及构筑物的损坏情况、重大基础设施损毁状况、生命线工程的损毁程度等，获得极震区和高烈度区的震害信息，为人员搜救、医疗救援、受灾群众安置和基础设施抢修提供信息支持，特别是指导交通设施和水、电、通信等生命线工程的抢通修复，优先保证应急抢险救援人员、救灾物资和伤病人员的运输需要，保障灾区群众基本生活需要和应急工作需要。

震后2小时至应急救援阶段结束，加强现场监测，防御次生灾害。地震局组织布设或恢复地震现场测震和前兆台站，实时跟踪地震序列活动，密切监视震情发展，对震区及全国震情形势进行研判；气象局加强气象监测，密切关注灾区重大气象变化；灾区所在地抗震救灾指挥部安排专业力量加强空气、水源、土壤污染监测，减轻或消除污染危害；发挥遥感大范围动态监测的优势，加强对次生灾害的监测预警，防范因强余震和降雨形成的滑坡、泥石流、滚石、堰塞湖等造成新的人员伤亡和交通堵塞；对水库、水电站、堤坝、堰塞湖等重点区域加大监测频率，进行险情排查、评估和除险加固，必要时组织下游危险地区人员转移；加强危险化学品生产储存设备、输油气管道、输配电线路、军工科研生产重点设施的受损情况排查，及时采取安全防范措施；对核电站等核工业生产科研重点设施，做好事故防范处置工作。

震后3-5天至应急救援阶段结束，开展详细的灾害调查与评估工作，包括地震烈度、发震构造、地震宏观异常现象、工程结构震害特征、地震社会影响和各种地震地质灾害调查等(主要由地震局负责完成)，以及深入调查灾区范围、受灾人口、成灾人口、人员伤亡数量、建构筑物和基础设施破坏程度、环境影响程度等(多部门共同参与完成)，组织专家开展灾害损失评估，生成灾情监测成果图,编写评估报告等。

在地震等重大自然灾害出现后，灾区的重建计划是抗灾治灾的一项主要任务，科学规划是灾后重建的前提，而遥感是科学规划中的重要基础性工作，利用遥感数据及灾情监测的评估结果，通过与国家总体规划结合，为灾后重建规划提供宏观信息支持。地震灾后恢复重建计划需要按照地质条件与地震活动断层布局与资源环境承载情况，主要对城镇与农村的布局、基础设备与公共服务条件的建设、防灾治灾与生态环境及自然能源与历史文化遗产维护等作出规划。城镇与项目选址时要全面分析灾害总体规划，在避免同类灾害重复出现的同时，也需要避免其他自然灾害的威胁。通过遥感图像的宏观地质构造背景，做好灾害评估和地质地理条件、资源环境、承载能力分析等基础工作，综合分析经济、社会、文化、自然等各方面因素，科学界定适宜重建和不适宜重建的区域，以及调整优化城乡布局、人口分布、产业结构和生产力布局等，为恢复重建规划提供基本依据。

此外，加快推进倒损民房、生命线工程及重要基础设施的恢复重建，是妥善保障好受灾群众基本生活的必然要求。利用灾后不同年份、不同季度的多时相遥感影像对恢复重建进度进行监测评估，通过对比分析，可以清晰地显示灾后重建状况，全面了解掌握恢复重建工作进度，及时向相关部门通报，督促灾后恢复重建工作按计划实施。

地震发生后，除人员伤亡、建筑物构筑物损坏和生命线工程损毁外，生态环境也遭到严重破坏，森林严重损毁，生态功能退化，野生动物栖息地减少破碎，因此震后需及时开展生态损失评估及生态恢复监测评估。利用灾害前后的多光谱或高光谱遥感数据，确定景观生态分类体系，建立解译标志，对震害前后不同时相的遥感影像进行景观类型分类，依据分类结果计算景观指数，对景观生态格局进行动态分析，通过对比地震前后的景观生态格局变化，监测评价震害生态受损状况和恢复重建效果，并结合DEM、坡度坡向等基础地理数据及植被覆盖数据等，分析地形和地势条件对植被生长及植被恢复效果的影响，探寻影响生态恢复的主要因子，提出灾区未来发展的生态恢复建议与对策。

以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (2)

1.一种地震灾害情景演化模型，其特征在于，包括地震监测预报阶段、震害防御阶段、地震应急救援阶段和灾后恢复重建阶段；

所述地震监测预报阶段包括地质构造地表形变监测预报地震、热异常监测预报地震、电磁异常监测预报地震、重力异常监测预报地震；

所述震害防御阶段包括建立震害要素数据库、地震易损性和危险性分析评估、地震应急预案制定、防震减灾决策模型建立；

所述地震应急救援阶段从地震发生后开始延续至抢险救灾工作基本结束、紧急转移和安置工作基本完成、地震次生灾害的后果基本消除，以及交通、电力、通信和供水等基本抢修抢通、灾区生活秩序基本恢复后；

所述灾后恢复重建阶段包括恢复重建规划、恢复重建进度监测评估、生态恢复监测评估。

2.根据权利要求1所述的一种地震灾害情景演化模型，其特征在于，所述地震应急救援阶段分为多个时间任务阶段：震后30分钟启动各级地震应急指挥技术系统并实时为抗震救灾指挥部提供辅助决策建议；震后1小时给出震情速报，地震发生时间、地点、震级、震源深度；震后2-3小时地质构造背景分析，初步评估重灾区大致范围,指导人员搜救初步决策方案的快速制定与开展；震后4-6小时开展灾情信息的快速初步调查评估，为人员搜救、医疗救援、受灾群众安置和基础设施抢修提供信息支持；震后2小时至应急救援阶段结束，加强现场监测，防御次生灾害；震后3-5天至应急救援阶段结束，开展详细的灾害调查与评估工作，编写评估报告。