基于家庭决策的震后应急庇护物需求研究

确定应急庇护物的需求人数是抗震救灾工作中的重要一环。基于较为成熟的家庭决策模拟分析,综合考虑工程因素与家庭社会经济属性因素,提出适应我国国情的震后应急庇护物需求模型。通过易损性指数对震后建筑物进行损伤评估后,该模型在分析过程中以单个家庭作为基本单位,采用多因素合理指标来量化居民离开住所意愿和应急庇护物需求意愿,并通过相关资料统计和专家调查方法对各影响因素及其子因素进行参数赋值,从而建立相应计算公式,进而通过课题组所开发的中国地震灾害损失评估系统软件(CEDLAS),分析获得了西安市灞桥区的应急庇护物需求人数预测数据。提出的理论方法可为政府震前避难场所规划及物资准备与震后避难人员安置及物资发放提供理论依据。     

遥感震害快速评估技术在汶川地震中的应用

2008年5月12日四川汶川8.0级大地震发生后,在地面交通严重受阻、通信中断的情况下,遥感技术成为了地震灾情获取、地震应急和震后快速评估的重要手段。提出了利用高分辨率遥感影像进行地震应急和震后快速评估的技术流程,该流程涉及到遥感影像的数据管理、快速校正、图像增强、震害信息提取、地震灾情快速评估和评估结果网络发布等关键技术。利用遥感震害识别和快速评估技术准确提取了汶川地震的震害信息,绘制的基于遥感数据的汶川地震烈度分布图与中国地震局公布的基于地面调查结果的地震烈度分布图非常接近,首次实现了在震害遥感影像获取后的2~6h内,提供准确的宏观灾情分布情况以及初步的地震损失评估结果,在汶川地震的灾情获取、地震应急和震后快速评估中发挥了重要的作用。     

基于人类动力学的地震压埋人员先验在室率研究

破坏性地震发生后,科学、有效地评估地震压埋人员压埋情况,是有序地开展应急救援工作的基础。人员在室率作为压埋率评估模型的主要参数之一,目前主要以作息时间区为基础以省或市为基础单元进行计算,这难以体现基础单元之下的不同市或县人员在室率之间的差异性。为解决这一问题,采用人类动力学相关原理,运用极大似然法估算人员在室率,进而形成基于人类动力学的地震压埋人员压埋率预估模型。最后以汶川8.0级地震部分受灾学校为例,进行压埋率实际评估和模型误差分析。研究表明:提出的微观在室率能更准确地反映人员在室情况具有更好的适用性;在实际评估中模型精度达到±0.13,表明模型能达到较好的预估效果,能为震后应急救援工作提供一定的参考。     

地震影响场应急评估方法研究

为了提高地震影响场应急评估的准确性,首先分析了西南地区不同震级地震与当地活断层之间的相应关系,然后给出了不同震级地震各烈度区的长短轴经验矩阵;基于此,结合地震应急指挥中心的工作实践,提出了一种地震影响场应急评估方法。地震影响场应急评估分为初评估和动态修正两个阶段。初评估阶段为震后0.5~1 h,实现影响场方向和各烈度区面积的准确评估;动态修正阶段为震后1~2 h,实现影响场空间分布的准确评估。初评估阶段以微观震中为中心、以对应震级的最近断层方向为影响场方向、采用矩阵给出的该震级各烈度区长短轴长度进行影响场计算;动态评估是在初步评估的基础上,利用余震信息快速判定宏观震中和影响场方向,并将影响场中心(宏观震中)和方向修正到基于余震信息判定的结果上。最后,以四川芦山7.0级地震为例,介绍了此方法的技术流程、实用范围和可靠性。     

基于WEBGIS的地震灾情快速评估系统研究

快速进行地震灾情评估对地震应急响应与救援工作具有重要意义。鉴于当前GIS在地震灾情快速评估中数据利用程度低、难于管理与共享、可互操作性差的不足,利用WEBGIS的基本框架及主要技术优势,构建了基于WEBGIS的地震灾情快速评估系统,提出了系统的设计思想、体系结构和功能结构。采用ArcGISServer作为系统的框架平台,结合ASP.NET技术,实现了信息查询、地震影响场、损失评估和应急准备的相应功能模块,极大提高了地震应急的信息化水平。     

震后应急期生命线工程抢修人员优化调配模型——以通讯设施抢修为例

以实现科学救灾为目标,根据震后应急期高时效性的要求,提出了震后应急期间生命线工程抢修力量优化调配的技术思路。并以震后应急期通讯设施的应急抢修为例,首先基于以往地震救灾案例给出了抢修人员的需求经验关系;然后利用层次分析法,建立了震后抢修优先度的快速评判模型;进而利用运筹学中运输问题的算法,以应急抢修时间最短为目标构建了震后抢修人员优化分配的模型;最后,通过算例表明了模型的可行性和有效性。     

地震损失经济学评估模型灾损参数的统计研究

地震应急管理有助于震后救灾工作的顺利进行。传统的灾损评估需要有关人员进入现场根据地震破坏情况进行评估,这会影响评估的时效性。通过对地震灾损参数进行统计学研究,利用现有的研究成果,以统计指数、数据包络分析为理论基础,将现有的基于不同房屋结构类型、不同破坏等级的震害矩阵进行降维,确定了灾损参数,并以青海玉树地震为例,运用灾损参数实现了灾损的快速评估。     

地震类突发事件中公共财政应急机制分析

通过对我国地震应急组织体系及财政应对地震类灾害的流程分析,结合国外应对地震类突发事件的成功经验,分析了我国公共财政应对过程中存在的不足,最后建立了5个应对地震类突发事件的财政应急机制,分别是公共财政日常运行机制、震前预警防范机制、震时响应机制、震后恢复重建机制和财政监督检查机制。     

我国地震人员损失评估经验概率模型

对地震人员伤亡的准确预测是震后救灾资源调度和救援人员分配的重要依据。基于PAGER系统中的双参数累积对数正态分布模型，分别讨论了3种建立我国地震人员损失预测模型的方法，并通过历史地震的受灾情况对其预测效果进行验证。其中，直接采用PAGER系统中提供的我国参数和以极震区烈度为变量建立的预测模型的准确性均不理想。考虑到多数震害调查资料中各烈度区受灾数据的缺失，选取数据较为详实的2008年四川汶川8.0级地震，根据已知受地震影响的25个市县的人员损失总数，综合考虑烈度区面积、人口数和烈度对地震人员损失数的影响，将每个市县的人员损失总数进行分配，最终得到不同烈度区的人员死亡率和受灾人数，回归得到模型参数后，建立我国地震人员损失评估经验概率模型。经验证分析，该模型预测结果与震例结果十分接近，远好于前2种方法得到的预测模型。同时，该模型的残差频率的正态性较好，根据预测结果建议的地震应急响应级别均与震例的实际情况相符。     

基于行政村居民地的地震人员死亡评估方法研究——以陕西礼泉县为例

以行政村居民地作为研究区域,通过农居调查资料和行政村居民地面积及人口进行双变量回归分析,解决农居建筑物的资料获取问题;选择合适的地震人员伤亡模型进行不同烈度下行政村居民地的地震人员伤亡率的计算,进而建立不同烈度下行政村地震人员死亡和房屋损毁数据库,为县级政府部门提供地震灾害损失结果,实现震后灾害损失的快速评估。     

地震应急处置推演训练系统研究

地震灾害是破坏性极大的突发性自然灾害。震后高效、快速、有序地开展地震应急处置已是社会对各级政府和地震部门的客观要求。提出利用虚拟仿真技术、场景渲染技术和多媒体技术等研制用于培训的地震应急处置推演训练系统，它能快速生成不同的虚拟地震现场环境和与其相关的问题，让受训人员融入其中来进行地震应急的推演训练。给出了建立地震应急处置推演训练系统的总体设计方案，并对其技术框架和系统功能进行了较为详细的描述。     

地震人员伤亡评估方法研究

我国是一个地震频发的国家,由于我国地震震源较浅,人口密度大,地震的发生往往造成巨大的经济损失和人员伤亡。震后根据地震参数和震区情况进行快速的人员伤亡评估,对于应急救援具有重要意义。在对地震致灾因素进行分析的基础上,对国内外地震人员伤亡评估方法进行了总结。首先,对目前常用的三种评估方法,基于地震参数的经验模型,基于历史资料的震害矩阵法和基于性能的易损性分析方法进行了归纳,然后,介绍了近几年出现的两种新方法,基于最优化方法的经验模型和基于时间序列的动态模型。最后,对这些方法的优缺点及适用范围进行了分析。     

地震类突发事件中的公共财政应急机制

通过对我国地震应急组织体系及财政应对地震类灾害的流程分析,结合国外应对地震类突发事件的成功经验,分析了我国公共财政应对地震类灾害事件中存在的不足,最后通过对应急管理主体机理特征的分析,提出了公共财政应对地震类突发事件的五大机制,即公共财政日常运行机制、震前预警防范机制、震时响应机制、震后恢复重建机制和财政监督检查机制.     

BP神经网络模型在地震应急人员伤亡评估中的应用

讨论了利用BP神经网络,对震后的死亡人数进行较为准确的评估,进而指导后续的地震应急工作。选取地震震级、震源深度、震中烈度、抗震设防烈度、震中烈度与抗震设防烈度之差、发震地人口密度和时间(白天、晚上或凌晨)等7项数据作为输入因子,以死亡人数作为输出因子,建立了BP神经网络模型,再以阳江、炉霍、鲁甸和景谷4次地震的该7项数据作为检测因子检测建立的神经网络。可以得出:由网络训练得到的结果与真实的死亡人数相差很小,结果对比比较理想。     

大型体育赛事在突发性地震灾害中的应对措施建模

传统震后应急指挥系统应对大型体育赛事突发性地震灾害,未考虑到地震后接受能力不足时,如何解决伤员救助问题,且救援规划时间较长。所以该文提出新的大型体育赛事突发性地震灾害应对措施模型。设计震后任务优先权与时间约束来构建大型体育赛事突发地震灾害时限应急救援指派模型,为灾害地点指派救援队伍;考虑异地疏散的情况,设计GIS技术构建地震应急异地疏散接受能力判断模型,采用模型接口实现模型数据输入、分析与输出,集成地震应急异地疏散接受能力判断模型与GIS技术获取有效的震后地理空间数据,对大型体育赛事现场震后应急异地疏散接受能力做出判断。实验结果表明,所设计模型可有效指派大型体育赛事灾害现场应急救援队伍,应急异地疏散接受能力判断用时均值约为120 s,为大型体育赛事震后救援节约时间。     

国家地震应急指挥软件系统研究

通过分析国家地震应急指挥系统的业务特点、数据和应用需求,提出了国家级地震应急指挥软件系统的实现思路和总体功能要求,重点研究了系统实现的总体框架、关键点和主要功能.国家地震应急指挥系统采用面向服务(SOA)的框架结构进行设计和实现,其中涉及到大型数据库技术、GIS WebServcie 技术、网络技术、服务总线技术等;系统的基本功能为针对中国大陆及其周边发生的对中国大陆具有影响的破坏性地震进行触发响应、灾害评估与动态跟踪、辅助决策、信息服务、应急指挥.该系统是中国数字地震观测网络项目的重要组成部分,系统的实现将为地震应急指挥系统的研究和建设提供丰富的理论基础和实践经验,进一步提高我国的地震应急响应能力.     

震后公路桥梁通行能力理论模型研究

震后公路桥梁通行能力的理论模型是其通行能力快速评估技术的重要基础。阐述了震后公路桥梁通行能力对于震后应急救援决策工作的重要性,在分析震后公路桥梁的交通功能损失的基础上,定义了震后公路桥梁的震害度,修正了震后公路桥梁的震害指数;从交通工程学的角度,研究了公路桥梁理论通行能力,分析了震后公路桥梁实际通行能力的影响因素,推导出震后公路桥梁的通行概率,定义了地震对于公路桥梁通行能力的修正系数,进而建立了震后公路桥梁通行能力的理论模型。通过算例分析,验证了该模型的有效性。     

并行化快速评估算法初步研究

本文针对传统应急评估软件计算速度偏慢、评估时间过长的问题,利用GPU加速计算技术,开展应急快速评估算法的并行化研究。在分析串行评估算法性能瓶颈的基础上,运用计算任务并行化和数据处理并行化的方法,提出了基于CPU-GPU混合架构的并行化评估模型,给出了分区和分层的数据并行处理方案。与传统的串行评估模型相比,并行评估模型可以充分发挥当前主流计算机的计算能力,计算速度更快,数据处理能力更强,更适合震后应急救援工作的实际需求。该模型经软件优化后,可大大缩短震后快速评估所需的时间,为震后早期决策提供更为及时有效的支持。     

国家地震应急快速响应信息系统建设——以首都圈地区为基础

以首都圈防震减灾示范项目的建设为例，介绍了国家层次的地震应急快速响应信息系统的总体架构、技术路线和核心功能。该系统以B／S和C／S混合结构为主体架构，以GIS为开发平台，实现了地震触发—灾害响应—灾害评估—辅助对策应急响应流程的各项相关核心功能，对我国开展“十五”应急响应工作提供了一定的借鉴经验。     

基于情景构建的地震巨灾准备计划框架

高效整合应急能力,开展综合防灾规划是我国地震应急准备工作面临的重大课题。以潜在的灾害情景作为应急准备的目标来开展防灾任务规划,是当前国外在进行综合应急能力建设过程中的最佳策略。基于情景构建的思路给出了一种适合我国应急体制的地震巨灾准备计划框架,该框架将潜在风险具体化为定量的地震灾害情景模型,在分析灾害情景的基础上梳理应急任务、评估应急能力,最终给出应急防御规划和工作建议,这对我国地震应急准备体系建设具有一定的借鉴意义。