我国多种分辨率遥感影像技术可评估地震烈度

日期:2018-04-30 / 人气: / 来源:本站

“这是指导我国一般建设工程抗震设防的国家标准,我们的研究成果为修订这一标准提供了新的科学依据。”中国地震局地球物理研究所副所长高孟潭研究员手举着一本《中国地震动参数区划图》(修订版)自豪地向记者介绍。10年一次的修订工作目前正在进行中。

我国是地震多发国家,在坚持不懈推进地震预测预报探索的同时,,防患于未然的地震防御和救援准备至关重要。多年来,国家科技计划对防震减灾科技工作给予了持续支持。2006年,科技部在深入调研基础上,针对地震防御和救援启动了“十一五”国家科技支撑计划项目“地震防御与应急救援技术研究”,高孟潭是项目牵头负责人。在中国地震局组织实施下,该项目在强震危险区划、重大工程地震参数确定、地震灾害评估与应急救援、现场灾情监控与救援装备等方面取得重要进展,特别是为国家标准修订提供了科学依据。如今,该项目研究成果已陆续应用于地震灾害快速评估、地震灾后重建、全国新一代地震区划图编制、相关部门的应急指挥技术系统建设、重大工程地震安全评价工作和工程抗震、隔震设计中。

为国家标准修订提供新依据

《中国地震动参数区划图》是指导我国建设工程抗震设防的国家标准,也是编制国土利用规划、城乡规划、环境保护规划等相关规划的重要依据。为让这一标准更安全、更科学,区划图每10年修订一次,而修订的依据则是不断积累的台网观测资料、地下结构探测资料、野外断层调查资料及相关研究项目的最新成果。

“地震防御与应急救援技术研究”项目针对抗倒塌区划图编制中的几个关键技术环节开展了研究,包括强震区高震级潜在震源区划分及其震级上限判定技术,大地震复发周期与年平均发生率的评价技术等。

“通俗地说,我们的研究是确定每一个地区发生潜在地震的可能性,即不同震级地震发生的频度和空间分布统计规律,并根据它对地面建筑物产生的影响,为建筑物的建设提供标准。”高孟潭说,之前没有专门的国家项目对相关的科技问题进行系统的攻关研究,这次的支撑计划给持续研究提供了可能,同时支持了与美国、欧洲等国家在该领域的合作。

课题获得的研究成果已全面应用于中国地震区划图编制及相应国家标准的修订、重大工程地震安全性评价以及有关工程抗震设计规范的修订,将为提升城乡建筑与重大工程地震安全水平发挥重要作用。

汶川地震和玉树地震发生后,利用上述技术,研究人员分别编制完成了《四川、甘肃、陕西部分地区地震动参数区划图》和《青海、四川部分地区地震动参数区划图》,经国家标准化管理委员会批准,作为编制玉树地震灾区恢复重建规划、灾区恢复重建和该区域一般建设工程抗震设防要求管理的依据,在灾区重建中发挥了重要作用。

遥感技术用于地震烈度评估

2008年5月17日,汶川地震后的第5天,一张通过遥感技术确定的地震烈度分布图被送到救援前线指挥部,这张巨幅分布图清楚地绘制出地震烈度在64个城市和乡镇的走势,为救援指挥决策提供了可靠依据。

“地震烈度是指地震引起的地面震动及其影响的强弱程度,反映了地震造成的地面破坏程度。以前都是靠人走进震区,进行地面调查后绘制烈度图。此次汶川大地震,破坏区域非常大,很多地方根本无法进入,单纯依靠地面调查短期内无法完成,而且有些地方无法准确确定地震烈度。在此情况下遥感就发挥了宏观、快速的优势。”中国地震局地震预测研究所研究员王晓青告诉科技日报记者。

王晓青的研究是此项支撑计划的一个子课题,他的课题组要做的工作是建立一个计算模型,将航拍的大量灾区遥感影像反映的建筑物破坏等震害与地面实际烈度情况建立对应联系。

以前地震现场地面调查确定烈度的指标主要有地震时人的感觉、地震仪器记录提供的数据、建筑物遭受地震破坏的程度和比例等,那从高空拍摄的遥感影像上如何获得这些细致的信息呢?

对此,王晓青介绍说:“同一地点地面调查和遥感判读确定的震害指数具有可比性。这样在灾区不同城市或乡镇进行地面震害调查和遥感震害判读,可以建立遥感判读确定的震害程度与地面调查确定的震害程度的定量关系。”玉树地震后,他们又建立了多种分辨率遥感影像的震害定量评估关系。这项研究的科学意义在于建立了遥感与地震学之间的联系,其实用价值不但体现在细化了汶川地震和玉树地震的地震烈度空间分布,而且为未来严重破坏性地震发生后,利用遥感手段快速估计地震受灾程度和范围、地震损失和地震烈度等提供了的科学的应用依据。

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现在他们能在拿到特大地震发生后的灾区遥感资料一两天内解译出烈度分布图。“如果获取遥感资料的速度能更快些,遥感数据处理设备的能力更强些,我们就能更早拿出遥感估计的烈度分布图,为救灾赢得时间。”王晓青说。(记者 刘莉)

作者:中立达资产评估


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