CN111027004B - 一种离线式地震灾害损失评估系统的构建方法及应用方法 - Google Patents

一种离线式地震灾害损失评估系统的构建方法及应用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111027004B
CN111027004B CN201911266128.1A CN201911266128A CN111027004B CN 111027004 B CN111027004 B CN 111027004B CN 201911266128 A CN201911266128 A CN 201911266128A CN 111027004 B CN111027004 B CN 111027004B
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
seismic
loss
earthquake
evaluation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911266128.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111027004A (zh
Inventor
谭庆全
刘群
王飞
薄涛
陈亚男
郁璟贻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Earthquake Administration
Original Assignee
Beijing Earthquake Administration
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Earthquake Administration filed Critical Beijing Earthquake Administration
Priority to CN201911266128.1A priority Critical patent/CN111027004B/zh
Publication of CN111027004A publication Critical patent/CN111027004A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111027004B publication Critical patent/CN111027004B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10—Complex mathematical operations
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/20—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
    • G06F16/29—Geographical information databases
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10—Services
    • G06Q50/26—Government or public services
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A10/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE at coastal zones; at river basins
    • Y02A10/40—Controlling or monitoring, e.g. of flood or hurricane; Forecasting, e.g. risk assessment or mapping

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Economics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

本发明涉及一种离线式地震灾害损失评估系统的构建方法及应用方法。该构建方法包括：获取基础数据；基础数据包括基础地理数据和地震专业要素数据；对基础数据进行加工整理，生成离线地图数据；利用地震损失评估模型，生成每个公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据；对每个公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据进行分块存储；根据存储的每个公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据与离线地图数据叠加，得到损失结果的制图表达；基于面向对象编程和图形图像处理技术，构建开发交互界面与交互操作功能，得到离线式地震灾害损失评估系统。本发明可以提高地震灾害损失评估的效率和稳定性。

Description

一种离线式地震灾害损失评估系统的构建方法及应用方法
技术领域
本发明涉及地震灾害评估领域，特别是涉及一种离线式地震灾害损失评估系统的构建方法及应用方法。
背景技术
众所周知，地震灾害是一种极具破坏力的自然灾害，常常造成大量的财产损失和人员伤亡。地震发生后，在最短的时间内对灾情进行快速评估，获得灾情评估结果，是政府抗震救灾决策部署的重要依据，是地震应急工作的首要任务。随着社会的发展，无论是“时间”上，还是“空间”上，对地震应急工作都提出了更高的要求。“时间”上要求越快越好；“空间”上要求阵地重心前移，在抗震救灾一线实现高效有序的应急救援工作。因此，开展地震灾害损失快速评估方法研究，对损失结果及分布情况进行科学判定，意义非常重大。
在过去的几十年，随着计算机技术和以遥感与地理信息系统为代表的空间信息技术的发展，地震灾害损失快速评估系统和软件也取得了长足的进步。这些系统的共同特点是，基于提前部署好的后台数据库与商业GIS软件平台，输入地震参数后，在线计算地震灾害损失结果并输出相应专题图件。此类系统可以满足大多数情况下的地震应急处置工作需求，但是，在以下方面存在不足：
(1)不能满足任意场景情况下的地震应急工作需求：系统的运行依赖于提前部署好的后台数据库与商业GIS软件平台，一般是固定部署在地震应急指挥中心或实验室内，对于地震现场应急工作队、地震现场应急指挥部，则无法应用。
(2)开发部署相对复杂、成本高：系统运行需要提前部署专用的数据库与GIS软件，系统开发部署周期长，对系统维护和使用人员的专业要求高；同时，会产生大额的第三方商业软件购买费用或系统开发部署的委托费用。因而，系统开发部署周期长、成本高，系统的升级扩展与推广应用也比较困难。
(3)运行稳定性和计算效率有待提高：由于涉及第三方商业软件平台或网络环境的部署，系统对软硬件环境有比较苛刻的要求，系统运行稳定性受到一定挑战。另外，系统主要是基于第三方软件平台二次开发部署，其计算效率的提高和性能优化受到一定限制。地震发生后，尤其是大震巨灾情况下，网络环境受到破坏、各项应急工作繁忙开展，因而，如何保证评估系统的运行稳定性和计算效率尤其重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种离线式地震灾害损失评估系统的构建方法及应用方法，以提高地震灾害损失评估的效率和稳定性。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种离线式地震灾害损失评估系统的构建方法，所述离线式地震灾害损失评估系统用于对地震灾害损失进行评估，离线式地震灾害损失评估系统的构建方法包括：
获取基础数据；所述基础数据包括基础地理数据和地震专业要素数据；
对所述基础数据进行加工整理，生成离线地图数据；
利用地震损失评估模型，生成每个公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据；
对所述每个公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据进行分块存储；
根据存储的所述每个公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据与所述离线地图数据叠加，得到损失结果的制图表达；
基于面向对象编程和图形图像处理技术，构建开发交互界面与交互操作功能，得到所述离线式地震灾害损失评估系统。
可选的，所述对所述每个公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据进行分块存储，具体包括：
对所述地震损失预评估结果数据，按照1经度×1纬度的地理分区进行分块存储；每个地理分区包括多个公里网格，不同地理分区对应的多个公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据存储于不同的存储块区。
可选的，所述开发交互界面与交互操作功能包括：
加载离线地图数据并进行无缝拼接显示；
切换显示不同类型的离线地图数据；
对地图数据进行漫游、缩放和定位的操作；
设置修改地震名称、震级、震中位置和长轴走向的信息；
设置修改评估专题图编制信息；
自动生成烈度评估矢量数据并可与离线地图数据叠加显示；
加载本地shp格式地震影响场矢量数据并叠加显示；
可以叠加本地历史地震和避难场所的地震专业图层数据；
设置修改评估模型的相关系数。
可选的，所述基于面向对象编程和图形图像处理技术，构建开发交互界面与交互操作功能，得到所述离线式地震灾害损失评估系统，之后还包括：
获取地震案例的相关数据；所述地震案例的相关数据包括地震数据和地震损失数据；
根据所述地震数据，采用所述离线式地震灾害损失评估系统对地震损失进行评估，得到地震损失评估结果；
根据所述地震损失评估结果和所述地震损失数据，对所述离线式地震灾害损失评估系统进行修正。
本发明还提供一种离线式地震灾害损失评估系统的构建系统，所述离线式地震灾害损失评估系统用于对地震灾害损失进行评估，离线式地震灾害损失评估系统的构建系统包括：
基础数据获取模块，用于获取基础数据；所述基础数据包括基础地理数据和地震专业要素数据；
加工整理模块，用于对所述基础数据进行加工整理，生成离线地图数据；
地震损失评估模块，用于利用地震损失评估模型，生成每个公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据；
存储模块，用于对所述每个公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据进行分块存储；
叠加模块，用于根据存储的所述每个公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据与所述离线地图数据叠加，得到损失结果的制图表达；
交互界面和交互操作功能构建模块，用于基于面向对象编程和图形图像处理技术，构建开发交互界面与交互操作功能，得到所述离线式地震灾害损失评估系统。
可选的，所述存储模块对所述地震损失预评估结果数据，按照1经度×1纬度的地理分区进行分块存储；每个地理分区包括多个公里网格，不同地理分区对应的多个公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据存储于不同的存储块区。
可选的，所述交互界面和交互操作功能构建模块构建的开发交互界面与交互操作功能包括：
加载离线地图数据并进行无缝拼接显示；
切换显示不同类型的离线地图数据；
对地图数据进行漫游、缩放和定位的操作；
设置修改地震名称、震级、震中位置和长轴走向的信息；
设置修改评估专题图编制信息；
自动生成烈度评估矢量数据并可与离线地图数据叠加显示；
加载本地shp格式地震影响场矢量数据并叠加显示；
可以叠加本地历史地震和避难场所的地震专业图层数据；
设置修改评估模型的相关系数。
可选的，还包括：
地震案例相关数据获取模块，用于在基于面向对象编程和图形图像处理技术，构建开发交互界面与交互操作功能，得到所述离线式地震灾害损失评估系统之后，获取地震案例的相关数据；所述地震案例的相关数据包括地震数据和地震损失数据；
损失评估模块，用于根据所述地震数据，采用所述离线式地震灾害损失评估系统对地震损失进行评估，得到地震损失评估结果；
修正模块，用于根据所述地震损失评估结果和所述地震损失数据，对所述离线式地震灾害损失评估系统进行修正。
本发明还提供一种离线式地震灾害损失评估系统的应用方法，所述离线式地震灾害损失评估系统的应用方法应用于上述的离线式地震灾害损失评估系统的构建方法构建的离线式地震灾害损失评估系统，所述离线式地震灾害损失评估系统的应用方法包括：
获取当前地震数据；所述当前地震数据包括震中位置和震级参数；
根据所述当前地震数据和所述离线式地震灾害损失评估系统中每个公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据，提取当前地震数据对应的地震损失评估结果；
将所述当前地震数据对应的地震损失评估结果与所述离线式地震灾害损失评估系统中的离线地图数据叠加，得到当前地震数据对应的损失结果的制图表达。
可选的，所述根据所述当前地震数据和所述离线式地震灾害损失评估系统中每个公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据，提取当前地震数据对应的地震损失评估结果，具体包括：
根据当前地震数据，利用椭圆衰减公式进行地震烈度评估，得到当前地震影响区域内的烈度分布数据；所述烈度分布数据包括每个公里网格对应的当前烈度；
根据所述当前地震影响区域内的烈度分布数据，从所述离线式地震灾害损失评估系统中每个公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据中提取当前地震影响区域内每个公里网格在当前烈度下的地震损失预评估结果数据；
将当前地震影响区域内所有公里网格在当前烈度下的地震损失预评估结果数据加和，得到当前地震对应的地震损失评估结果。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明不需要连接后台基础数据库、不依赖商业GIS软件即可实现地震灾害损失的快速评估与专业制图表达，从而满足各类应急场景应用需求。本发明为地震现场应急工作队、地震现场应急指挥部、地震专业技术人员提供了一种方便快速、不依赖专业软硬件环境、随时随地即插即用的地震灾害损失快速评估技术，提高了地震灾害损失评估的效率和稳定性，具有重要的经济效益和实际应用价值，从而具有可观的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明离线式地震灾害损失评估系统的构建方法的流程示意图；
图2为京津冀及周边地区公里网格数据存储地理分区示意图；
图3为本发明离线式地震灾害损失评估系统的应用方法的流程示意图；
图4为烈度分布示意图；
图5为公里网格在某一烈度下的地震损失预评估结果数据示意图；
图6为提取的当前地震影响区域内每个公里网格在当前烈度下的地震损失预评估结果数据；
图7为当前地震数据对应的损失结果的制图表达示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明离线式地震灾害损失评估系统的构建方法的流程示意图。如图1所示，本发明离线式地震灾害损失评估系统的构建方法包括以下步骤：
步骤101：获取基础数据。所述基础数据包括基础地理数据和地震专业要素数据。例如，基础数据包括：遥感影像数据、DEM高程数据、省(市)行政边界、区县行政边界、乡镇行政边界、省会名、市名、区县名、乡镇名、村名、公路、铁路、河流、湖泊、水库、火车站、汽车站、飞机场、港口、旅游景点、重要目标等基础地理数据；还包括活动断裂、历史地震、避难场所、地质构造、地震动参数区划图等地震专业要素数据。基础数据的获得都是通过现有的专业数据库直接获得。
步骤102：对基础数据进行加工整理，生成离线地图数据。加工整理过程包括：对每一种数据进行空间坐标处理，转换为统一的投影方式，使之能够相互叠加；还包括对每一种数据进行适当的配色与标注处理，使之能够直观、合理地表达相关信息。离线地图数据，是指为了表达地震灾害损失的分布，要基于离线存储的地图数据进行地震信息的叠加表达。根据要表达的地震灾害信息不同，需要准备的离线地图数据也会有所不同。比如，为了表达震中位置，可以基于彩色晕渲地形、行政区界线、市级、县级和乡级驻地、村庄、活动断裂等数据为底图制作离线数据，在离线数据基础上标绘震中位置。离线地图数据的制作过程是：根据表达不同灾害信息的需要，提前将所需要的基础数据进行分类组合与渲染，制作多级不同比例的地图数据，并将其制作为可离线存储使用的地图数据。关于生成离线地图数据的过程根据实际需求可以选择合适的方式，例如，可以采用手机百度地图等软件采用的离线地图生成技术来生成本发明对应的离线地图数据，下载离线数据包即可使用。
步骤103：利用地震损失评估模型，生成每个公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据。例如，地震损失评估模型可以采用如下方式：
直接损失计算公式如下：
式中：Li1(I)表示计算单元i的直接损失，I表示地震烈度，F(I)表示在烈度I内各类建筑的破坏面积，bs表示s类建筑的重建费用(元/m2)，εbj表示s类建筑发生j级破坏时的损失比，as表示s类建筑室内财产(元/m2)。
经济损失评估模型为：
式中，Li(I)表示地震烈度为I时计算单元i的损失值，bsi(j)表示s类建筑发生j级破坏时的损失比，Bsi(j)表示计算单元i发生j级破坏的s类建筑重建的总费用，Qsi(j)表示s类建筑发生j级破坏时室内财产的损失比，Wsi(j)表示计算单元i发生j组破坏的s类建筑室内财产的总价值。
利用上述模型可以求得每个单元即每个公里网格在不同烈度下分别对应的直接损失和经济损失，进而得到所有公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据，地震损失预评估结果数据中包括直接损失和经济损失两类数据。
步骤104：对每个公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据进行分块存储。由于地震发生的位置无法预知，需要提前计算和存储的地震损失预评估结果数据范围非常庞大，而实际地震发生影响的区域非常有限，因而，对地震损失预评估结果数据进行存储时，按1经度×1纬度的地理分区进行分块存储。如图2所示，图2为京津冀及周边地区公里网格数据存储地理分区示意图，每一个正方形表示1经度×1纬度的地理分区。每个地理分区包括多个公里网格，不同地理分区对应的多个公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据存储于不同的存储块区。京津冀及周边地区至少要生成20万个以上公里网格数据，针对每个公里网格，都要对应存储其在不同烈度作用下直接损失和经济损失、公里网格的空间属性信息(坐标、面积、所属行政区，等等)。为了实现公里网格数据的更新和维护，同时保证离线快速评估和制图的效率，需要考虑基于地理坐标分区建立离线存储数据文件，并且坐标值与存储位置建立解析换算规则，在更新或调取数据时，根据坐标值可以快速与离线存储数据进行匹配。在具体实现时，要统筹考虑合理的地理分区间隔，以达到最优的数据存储空间和检索效率上的要求，即每个缓存数据文件对应一个地理分区、每个地理分区对应若干个网格数据。按固定的数据存储规则，为后续数据迁移和扩展奠定基础。这样在后续实际地震评估时，只需要从地震影响区域覆盖的那些分块存储数据中提取相应的损失预评估结果即可，从而大大提高计算效率。
步骤105：根据存储的每个公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据与离线地图数据叠加，得到损失结果的制图表达。
步骤106：基于面向对象编程和图形图像处理技术，构建开发交互界面与交互操作功能，得到离线式地震灾害损失评估系统。例如，从实现的功能的角度可以实现如下交互操作功能：
加载离线地图数据并进行无缝拼接显示；
切换显示不同类型的离线地图数据；
对地图数据进行漫游、缩放、定位等基本操作；
设置修改地震名称、震级、震中位置、长轴走向等信息；
设置修改评估专题图编制信息(单位、人员、时间等)；
自动生成烈度评估矢量数据并可与离线地图数据叠加显示；
加载本地shp格式地震影响场矢量数据并叠加显示；
可以叠加本地历史地震、避难场所等地震专业图层数据；
设置修改评估模型的相关系数。
在构建了离线式地震灾害损失评估系统之后，将该系统在实际地震应急工作中进行验证测试，反过来修正完善研究结果，以期在实际防震减灾业务工作中取得重要应用实效。具体过程如下：
获取地震案例的相关数据；所述地震案例的相关数据包括地震数据和地震损失数据。
根据所述地震数据，采用所述离线式地震灾害损失评估系统对地震损失进行评估，得到地震损失评估结果。
根据所述地震损失评估结果和所述地震损失数据，对所述离线式地震灾害损失评估系统进行修正。
对应于图1所示的离线式地震灾害损失评估系统的构建方法，本发明还提供一种离线式地震灾害损失评估系统的构建系统，包括以下结构：
基础数据获取模块，用于获取基础数据；所述基础数据包括基础地理数据和地震专业要素数据。
加工整理模块，用于对所述基础数据进行加工整理，生成离线地图数据。
地震损失评估模块，用于利用地震损失评估模型，生成每个公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据。
存储模块，用于对所述每个公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据进行分块存储。
叠加模块，用于根据存储的所述每个公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据与所述离线地图数据叠加，得到损失结果的制图表达。
交互界面和交互操作功能构建模块，用于基于面向对象编程和图形图像处理技术，构建开发交互界面与交互操作功能，得到所述离线式地震灾害损失评估系统。
所述存储模块对所述不同烈度作用下每个公里网格的地震损失预评估结果数据，按照1经度×1纬度的地理分区进行分块存储；每个地理分区包括多个公里网格，不同地理分区对应的多个公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据存储于不同的存储块区。
所述交互界面和交互操作功能构建模块构建的开发交互界面与交互操作功能包括：
加载离线地图数据并进行无缝拼接显示；切换显示不同类型的离线地图数据；对地图数据进行漫游、缩放和定位的操作；设置修改地震名称、震级、震中位置和长轴走向的信息；设置修改评估专题图编制信息；自动生成烈度评估矢量数据并可与离线地图数据叠加显示；加载本地shp格式地震影响场矢量数据并叠加显示；可以叠加本地历史地震和避难场所的地震专业图层数据；设置修改评估模型的相关系数。
所述离线式地震灾害损失评估系统的构建系统还包括：
地震案例相关数据获取模块，用于在基于面向对象编程和图形图像处理技术，构建开发交互界面与交互操作功能，得到所述离线式地震灾害损失评估系统之后，获取地震案例的相关数据；所述地震案例的相关数据包括地震数据和地震损失数据。
损失评估模块，用于根据所述地震数据，采用所述离线式地震灾害损失评估系统对地震损失进行评估，得到地震损失评估结果。
修正模块，用于根据所述地震损失评估结果和所述地震损失数据，对所述离线式地震灾害损失评估系统进行修正。
对应于图1所示的离线式地震灾害损失评估系统的构建方法构建的离线式地震灾害损失评估系统，本发明还提供一种离线式地震灾害损失评估系统的应用方法。图3为本发明离线式地震灾害损失评估系统的应用方法的流程示意图，如图3所示，所述离线式地震灾害损失评估系统的应用方法包括以下步骤：
步骤301：获取当前地震数据。所述当前地震数据包括震中位置和震级参数。
步骤302：根据当前地震数据和离线式地震灾害损失评估系统中每个公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据，提取当前地震数据对应的地震损失评估结果。具体过程如下：
Step1：根据当前地震数据，利用椭圆衰减公式进行地震烈度评估，得到当前地震影响区域内的烈度分布数据。烈度分布数据包括每个公里网格对应的当前烈度。地震发生时，地震损失大小与该地区遭受地震影响的强度直接相关，也即与地震烈度值直接相关。造成生命财产损失的地震烈度值为6～12度，一般用罗马数字Ⅵ～Ⅻ表示。地震烈度按震中位置向四周进行衰减，一般如下的椭圆衰减公式进行快速评估：
长轴方向：Ia＝A1+A2M-A3 ln(R+A4)；
短轴方向：Ib＝B1+B2M-B3 ln(R+B4)；
其中，Ia和Ib分别为长轴方向和短轴方向的烈度值，M为震级，R为当前位置距离震中的距离，A1、A2、A3、A4、B1、B2、B3、B4为经验常数。
根据上述公式，可以求出在相同烈度值时，对应的长轴半径和短轴半径，从而画出Ⅵ～Ⅻ度不同烈度值对应的影响区域和每个公里网格对应的当前烈度。如图4所示，图4为烈度分布示意图。
Step2：根据所述当前地震影响区域内的烈度分布数据，从所述离线式地震灾害损失评估系统中每个公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据中提取当前地震影响区域内每个公里网格在当前烈度下的地震损失预评估结果数据。如图5和图6所示，图5为公里网格在某一烈度下的地震损失预评估结果数据示意图，图中每个色块表示一个公里网格；图6为提取的当前地震影响区域内每个公里网格在当前烈度下的地震损失预评估结果数据，根据图4结合公里网格在多种烈度下的地震损失预评估结果数据，便可以得到图6的提取结果。
Step3：将当前地震影响区域内所有公里网格在当前烈度下的地震损失预评估结果数据加和，得到当前地震对应的地震损失评估结果。
步骤303：将当前地震数据对应的地震损失预评估结果数据与离线式地震灾害损失评估系统中的离线地图数据叠加，得到当前地震数据对应的损失结果的制图表达。如图7所示，图7为当前地震数据对应的损失结果的制图表达示意图。
在当前地震处理完成后，可以将当前地震的相关数据载入地震案例中，将地震损失评估结果和地震的实际损失数据对比，进而进一步修正离线式地震灾害损失评估系统，以提高其评估预测的准确度和稳定性。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种离线式地震灾害损失评估系统的构建方法，其特征在于，所述离线式地震灾害损失评估系统用于对地震灾害损失进行评估，离线式地震灾害损失评估系统的构建方法包括：
获取基础数据；所述基础数据包括基础地理数据和地震专业要素数据；
对所述基础数据进行加工整理，生成离线地图数据；
利用地震损失评估模型，生成每个公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据，所述地震损失评估模型采用如下方式：
直接损失计算公式如下：
式中：Li1(I)表示计算单元i的直接损失，I表示地震烈度，F(I)表示在烈度I内各类建筑的破坏面积，bs表示s类建筑的重建费用(元/m2)，εbj表示s类建筑发生j级破坏时的损失比，as表示s类建筑室内财产(元/m2)；
经济损失评估模型为：
式中，Li(I)表示地震烈度为I时计算单元i的损失值，bsi(j)表示s类建筑发生j级破坏时的损失比，Bsi(j)表示计算单元i发生j级破坏的s类建筑重建的总费用，Qsi(j)表示s类建筑发生j级破坏时室内财产的损失比，Wsi(j)表示计算单元i发生j组破坏的s类建筑室内财产的总价值；
利用上述模型可以求得每个单元即每个公里网格在不同烈度下分别对应的直接损失和经济损失，进而得到所有公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据，地震损失预评估结果数据中包括直接损失和经济损失两类数据；
对所述每个公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据进行分块存储，具体包括：
对所述地震损失预评估结果数据，按照1经度×1纬度的地理分区进行分块存储；每个地理分区包括多个公里网格，不同地理分区对应的多个公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据存储于不同的存储块区；
根据存储的所述每个公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据与所述离线地图数据叠加，得到损失结果的制图表达；
基于面向对象编程和图形图像处理技术，构建开发交互界面与交互操作功能，得到所述离线式地震灾害损失评估系统；
获取地震案例的相关数据；所述地震案例的相关数据包括地震数据和地震损失数据；
根据所述地震数据，采用所述离线式地震灾害损失评估系统对地震损失进行评估，得到地震损失评估结果；
根据所述地震损失评估结果和所述地震损失数据，对所述离线式地震灾害损失评估系统进行修正。
2.根据权利要求1所述的离线式地震灾害损失评估系统的构建方法，其特征在于，所述开发交互界面与交互操作功能包括：
加载离线地图数据并进行无缝拼接显示；
切换显示不同类型的离线地图数据；
对地图数据进行漫游、缩放和定位的操作；
设置修改地震名称、震级、震中位置和长轴走向的信息；
设置修改评估专题图编制信息；
自动生成烈度评估矢量数据并可与离线地图数据叠加显示；
加载本地shp格式地震影响场矢量数据并叠加显示；
可以叠加本地历史地震和避难场所的地震专业图层数据；
设置修改评估模型的相关系数。
3.一种离线式地震灾害损失评估系统的构建系统，其特征在于，所述离线式地震灾害损失评估系统用于对地震灾害损失进行评估，离线式地震灾害损失评估系统的构建系统包括：
基础数据获取模块，用于获取基础数据；所述基础数据包括基础地理数据和地震专业要素数据；
加工整理模块，用于对所述基础数据进行加工整理，生成离线地图数据；
地震损失评估模块，用于利用地震损失评估模型，生成每个公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据，所述地震损失评估模型采用如下方式：
直接损失计算公式如下：
式中：Li1(I)表示计算单元i的直接损失，I表示地震烈度，F(I)表示在烈度I内各类建筑的破坏面积，bs表示s类建筑的重建费用(元/m2)，εbj表示s类建筑发生j级破坏时的损失比，as表示s类建筑室内财产(元/m2)；
经济损失评估模型为：
式中，Li(I)表示地震烈度为I时计算单元i的损失值，bsi(j)表示s类建筑发生j级破坏时的损失比，Bsi(j)表示计算单元i发生j级破坏的s类建筑重建的总费用，Qsi(j)表示s类建筑发生j级破坏时室内财产的损失比，Wsi(j)表示计算单元i发生j组破坏的s类建筑室内财产的总价值；
利用上述模型可以求得每个单元即每个公里网格在不同烈度下分别对应的直接损失和经济损失，进而得到所有公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据，地震损失预评估结果数据中包括直接损失和经济损失两类数据；
存储模块，用于对所述每个公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据进行分块存储；
叠加模块，用于根据存储的所述每个公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据与所述离线地图数据叠加，得到损失结果的制图表达，所述存储模块对所述地震损失预评估结果数据，按照1经度×1纬度的地理分区进行分块存储；每个地理分区包括多个公里网格，不同地理分区对应的多个公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据存储于不同的存储块区；
交互界面和交互操作功能构建模块，用于基于面向对象编程和图形图像处理技术，构建开发交互界面与交互操作功能，得到所述离线式地震灾害损失评估系统；
地震案例相关数据获取模块，用于在基于面向对象编程和图形图像处理技术，构建开发交互界面与交互操作功能，得到所述离线式地震灾害损失评估系统之后，获取地震案例的相关数据；所述地震案例的相关数据包括地震数据和地震损失数据；
损失评估模块，用于根据所述地震数据，采用所述离线式地震灾害损失评估系统对地震损失进行评估，得到地震损失评估结果；
修正模块，用于根据所述地震损失评估结果和所述地震损失数据，对所述离线式地震灾害损失评估系统进行修正。
4.根据权利要求3所述的离线式地震灾害损失评估系统的构建系统，其特征在于，所述交互界面和交互操作功能构建模块构建的开发交互界面与交互操作功能包括：
加载离线地图数据并进行无缝拼接显示；
切换显示不同类型的离线地图数据；
对地图数据进行漫游、缩放和定位的操作；
设置修改地震名称、震级、震中位置和长轴走向的信息；
设置修改评估专题图编制信息；
自动生成烈度评估矢量数据并可与离线地图数据叠加显示；
加载本地shp格式地震影响场矢量数据并叠加显示；
可以叠加本地历史地震和避难场所的地震专业图层数据；
设置修改评估模型的相关系数。
5.一种离线式地震灾害损失评估系统的应用方法，其特征在于，所述离线式地震灾害损失评估系统的应用方法应用于权利要求1-2任一项所述的离线式地震灾害损失评估系统的构建方法构建的离线式地震灾害损失评估系统，所述离线式地震灾害损失评估系统的应用方法包括：
获取当前地震数据；所述当前地震数据包括震中位置和震级参数；
根据所述当前地震数据和所述离线式地震灾害损失评估系统中每个公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据，提取当前地震数据对应的地震损失评估结果；
将所述当前地震数据对应的地震损失评估结果与所述离线式地震灾害损失评估系统中的离线地图数据叠加，得到当前地震数据对应的损失结果的制图表达。
6.根据权利要求5所述的离线式地震灾害损失评估系统的应用方法，其特征在于，所述根据所述当前地震数据和所述离线式地震灾害损失评估系统中每个公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据，提取当前地震数据对应的地震损失评估结果，具体包括：
根据当前地震数据，利用椭圆衰减公式进行地震烈度评估，得到当前地震影响区域内的烈度分布数据；所述烈度分布数据包括每个公里网格对应的当前烈度；
根据所述当前地震影响区域内的烈度分布数据，从所述离线式地震灾害损失评估系统中每个公里网格在不同烈度下的地震损失预评估结果数据中提取当前地震影响区域内每个公里网格在当前烈度下的地震损失预评估结果数据；
将当前地震影响区域内所有公里网格在当前烈度下的地震损失预评估结果数据加和，得到当前地震对应的地震损失评估结果。
CN201911266128.1A 2019-12-11 2019-12-11 一种离线式地震灾害损失评估系统的构建方法及应用方法 Active CN111027004B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911266128.1A CN111027004B (zh) 2019-12-11 2019-12-11 一种离线式地震灾害损失评估系统的构建方法及应用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911266128.1A CN111027004B (zh) 2019-12-11 2019-12-11 一种离线式地震灾害损失评估系统的构建方法及应用方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111027004A CN111027004A (zh) 2020-04-17
CN111027004B true CN111027004B (zh) 2023-08-22

Family

ID=70205764

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911266128.1A Active CN111027004B (zh) 2019-12-11 2019-12-11 一种离线式地震灾害损失评估系统的构建方法及应用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111027004B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111999771B (zh) * 2020-08-27 2021-03-26 四川省地震局减灾救助研究所 一种实现地震烈度快速评估及自动修正的方法及系统
CN112014885B (zh) * 2020-09-03 2021-03-30 四川省地震局减灾救助研究所 一种地震烈度快速修正及制图方法和系统
CN113204049A (zh) * 2021-05-27 2021-08-03 深圳防灾减灾技术研究院 地震烈度仪评估分析系统
CN114021367B (zh) * 2021-11-12 2022-07-05 应急管理部国家减灾中心 地震烈度圈的确定方法、装置、电子设备和存储介质
CN115808711B (zh) * 2023-02-06 2023-04-18 四川地震台 基于烈度速报的地震灾害损失评估方法及系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003162784A (ja) * 2001-11-26 2003-06-06 Toshiba Eng Co Ltd 地震など災害時の避難誘導システム
CN102968574A (zh) * 2012-12-18 2013-03-13 浙江省气象科学研究所 基于精细网格的灾害风险评估技术方法
CN105654414A (zh) * 2015-12-25 2016-06-08 浙江大学城市学院 基于开源体系架构和建筑物空间数据库的城市多灾害风险损失评测系统及方法
CN107577762A (zh) * 2017-09-01 2018-01-12 北京市地震局 一种地震应急专题图离线生成方法
CN110533980A (zh) * 2019-08-20 2019-12-03 广西科技大学 一种地震震害虚拟仿真评估教学方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003162784A (ja) * 2001-11-26 2003-06-06 Toshiba Eng Co Ltd 地震など災害時の避難誘導システム
CN102968574A (zh) * 2012-12-18 2013-03-13 浙江省气象科学研究所 基于精细网格的灾害风险评估技术方法
CN105654414A (zh) * 2015-12-25 2016-06-08 浙江大学城市学院 基于开源体系架构和建筑物空间数据库的城市多灾害风险损失评测系统及方法
CN107577762A (zh) * 2017-09-01 2018-01-12 北京市地震局 一种地震应急专题图离线生成方法
CN110533980A (zh) * 2019-08-20 2019-12-03 广西科技大学 一种地震震害虚拟仿真评估教学方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111027004A (zh) 2020-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111027004B (zh) 一种离线式地震灾害损失评估系统的构建方法及应用方法
Ural et al. Building extraction and rubble mapping for city port-au-prince post-2010 earthquake with GeoEye-1 imagery and lidar data
Mavroulis et al. UAV and GIS based rapid earthquake-induced building damage assessment and methodology for EMS-98 isoseismal map drawing: The June 12, 2017 Mw 6.3 Lesvos (Northeastern Aegean, Greece) earthquake
KR101548647B1 (ko) 3차원 지형정보 가시화 프로세서 및 그 동작방법
Talmaki et al. Real-time hybrid virtuality for prevention of excavation related utility strikes
CN111950994B (zh) 一种地质环境及监测信息管理方法、系统、终端及存储介质
JP4995686B2 (ja) 災害被害想定装置、災害被害想定方法および災害被害想定プログラム
Chiabrando et al. Multitemporal 3D modelling for cultural heritage emergency during seismic events: Damage assesment of S. Agostino church in Amatrice (RI)
CN106251032A (zh) 一种地震滑坡灾害灾情快速评估方法
Brown et al. The use of remotely sensed data and ground survey tools to assess damage and monitor early recovery following the 12.5. 2008 Wenchuan earthquake in China
Koshimura Establishing the advanced disaster reduction management system by fusion of real-time disaster simulation and big data assimilation
Moya et al. Synthetic building damage scenarios using empirical fragility functions: A case study of the 2016 Kumamoto earthquake
CN104573072A (zh) 基于异构数字资源融合的三维地理信息共享服务系统
CN105741340A (zh) 一种用于网页展示的输电线路三维场景仿真方法和系统
Rivas-Medina et al. The role of GIS in urban seismic risk studies: application to the city of Almería (southern Spain)
Giovinazzi et al. Protection of Critical Infrastructure in the event of Earthquakes: CIPCast-ES
Ichimura et al. Integrated earthquake simulator to generate advanced earthquake disaster information
Wibowo Modeling the Potential of Tsunami Hazard in Labuan Bajo Towards A Disaster-Resilient Tourism Area
Dolce Emergency and post-emergency management of the Abruzzi earthquake
Gonzalez et al. A Qgis Plugin for the Seismic Vulnerability Assessment of Urban Centers: Application to the City of Popoli in Abruzzo (Italy)
Zhan et al. Research and practice on disaster prevention planning in villages based on planning support system overview: Potential public policies on spatial planning for sustainable urban forms a Case Study
Franchin et al. A framework for physical simulation of critical infrastructures, accounting for interdependencies and uncertainty
Liu et al. Allocating Evacuation Shelters in Kumamoto Compact City under the Population Estimation
Lee et al. The national 3-D geospatial information web-based service of Korea
Zhao et al. Research on simulation and analysis of fire emergency decision

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant