基于GIS的地震次生灾害数值模拟

破坏性地震伴随发生的火灾、毒气泄漏与扩散、爆炸等次生灾害所造成的损失不容忽视。综述了在GIS(地理信息系统)支持下利用相应的数学模型,对几种典型的地震次生灾害进行的数值模拟的研究成果。该方面的研究对防灾和地震应急都有重要的意义。     

城市与地震次生灾害

现代化城市是由各个系统工程组成的网络化、中枢化城市。在城市化加速发展的今天,各类自然灾害已经对城市构成了很大威胁,尤其是地震灾害以其突发性、广泛性、强破坏性位于自然灾害之首。地震对城市赖以生存的生命线网络系统产生的毁灭性破坏,使城市机能消失,城市生活濒于瘫痪。伴随着地震的发生,常引发次生灾害:如火灾、水灾、瘟疫、冻灾、毒气、     

城市地震次生灾害演化机理分析及仿真研究

根据对城市地震次生灾害发生机理的分析,绘制了地震次生灾害演化的因果回路图和存量流量图。在此基础上借助系统动力学仿真软件Vensim PLE,对城市地震次生灾害演化过程建立了系统动力学模型,并进行了模型验证及仿真,得出了不同防震抗灾能力下城市地震次生灾害可能造成的损失情况,为城市防震救灾工作提供参考。     

基于贝叶斯网络的城市地震次生灾害演化机理分析

为了解城市地震次生灾害的演化路径及扩散机理,进而为城市防震救灾工作提供科学的参考依据,通过对城市地震有关资料和文献的分析,确定出城市地震次生灾害演化系统贝叶斯网络的节点变量及取值范围,并根据节点变量之间的因果关系构建出贝叶斯网络结构图。通过对国内外典型震例中的16个受灾城市相关数据进行统计,分析获得网络结构各个变量的条件概率。结合贝叶斯网络推理知识,利用贝叶斯网络工具箱分析了在相同的地震输入变量、不同的控制输入变量取值条件下,各类城市地震次生灾害的发生概率。算例分析结果表明不同的应急管理水平对城市地震各类次生灾害的发生概率有显著影响。     

汶川地震地表破裂与次生灾害

人们习惯于用震中来描述地震的位置。实际上,大地震不是一个点,而是绵延数十到数百公里的线。这条线是地壳被撕裂而形成的伤口,称为地震地表破裂带。描述地表破裂常用破裂长度和位错量两个参量。如1920年宁夏海原8.5级地震的地表破裂带长度大于200     

登陆中国台风灾害损失预评估模型研究

整理了2000-2008年登陆中国且灾情记录完整的34个台风案例,建立案例集;基于模糊数学法建立了台风灾害损失预评估模型。选择8项影响因子作为模型输入指标,利用层次分析法确定影响因子权重,计算案例集中每个台风的综合评价指数;通过对综合评价指数与受灾人口、农作物受灾面积及直接经济损失等典型灾情指标进行拟合;通过适当调整影响因子权重,拟合得出最优幂函数回归方程,从而实现对台风灾情的定量预评估。     

汶川地震次生山地灾害链成灾特点与防治对策

地震次生山地灾害链是山地灾害链的一种特殊形式。由于地震作用后,灾害单体之间的连锁作用强烈,成灾机理更加复杂,防治难度大增,因此只针对灾害单体的减灾思想,很难对灾害链整体进行遏制,而必须从灾害链的各个关联环节着手,建立新的减灾框架。从汶川地震次生山地灾害链的成灾特点和防治思路两个方面进行了探讨,针对成灾规律特征,提出了5种山地灾害链的断链防治思路。     

基于GIS的城市地震次生火灾仿真系统

地震次生火灾虽是1种相对罕见的城市灾害,然其巨大的破坏力却逐渐引起广大城市防灾工作者的注意。为了有效防止和抵御地震次生火灾,构建了基于GIS的城市地震次生火灾仿真系统,用于辅助防灾工作者预测和评价城市地震次生火灾的发生、蔓延、扑救和破坏过程。该仿真系统由4个部件构架而成,包括空间数据库、模型库、仿真中心和结果输出。空间数据库组织和收集城市中与地震次生火灾密切相关的空间和非空间数据,为仿真系统提供基础的数据源;模型库是整个仿真系统的核心,包括了地震次生火灾过程中3个关键阶段的模型,即震后起火模型、城市火灾蔓延模型和震后消防扑救模型;仿真中心是仿真系统的运行中心,实现数据和模型之间的集成,并提供完整的仿真方案进行模拟,并以表格、图件和报表的形式输出各种统计结果。这些统计结果可为防灾工作者的防灾决策提供科学的依据。     

汶川地震次生灾害提取——面向对象影像分类技术的应用

遥感技术可快速准确地提取滑坡、崩塌、泥石流、堰塞湖等次生灾害信息。面向对象影像分类技术主要通过多尺度分割,并根据对象的特征进行模糊分类,可以很好的利用影像上下文信息,提高分类精度,与传统方法相比优势明显。利用汶川地震的震前、震后的福卫二号等数据进行研究,使用面向对象方法对北川附近灾情进行了变化检测分析;并结合DEM数据对唐家山堰塞湖璇坪乡区域震后初期的水体面积和蓄水增量进行了分析。在此基础上,总结了提取地震次生灾害的关键技术和工作流程。实验结果表明,应用面向对象的变化检测方法提取地震次生灾害可以取得很好的结果。     

基于GIS的城市地震建筑物次生火灾蔓延模型

考虑城市地震次生火灾发生和蔓延的实际情况,以城市内地震破坏下的建筑物为火灾蔓延的主要载体,从工程应用的角度按不同结构类型给出了次生火灾蔓延参数,并建立了不同类型结构蔓延的临界距离等;考虑地震破坏下和不同风速对燃烧参数的影响,建立了以建筑物为对象的城市地震次生火灾蔓延模型。并以地理信息系统为平台,开发了城市地震次生火灾蔓延模拟系统。该模型的建立可为防御和减轻城市地震次生火灾提供辅助决策,同时对城市日常防火也有一定的参考价值。     

基于GIS的城市火灾风险评价及其在防灾规划中的应用

随着经济发展和城市化进程的不断加快,城市火灾事故不断增多,造成的人员伤亡和财产损失也越来越严重。本文通过构建城市火灾风险评价指标体系,利用GIS中的空间分析功能对各指标体系按其权重进行叠加,得出城市的现状火灾风险等级区划图。根据风险评价现状确定防灾减灾规划的目标,采取相应的防灾减灾措施,并对规划后的火灾风险状况进行了预测,得出规划后的火灾风险等级,从而为消防和规划部门减少和预防城市火灾提供依据和参考。     

基于GIS的灾害应急管理系统业务数据和空间数据的集成

常用的关系数据库缺乏直接管理空间数据的成熟的通用方案。借助于空间数据库引擎(SDE)技术,扩展了关系数据库功能,使关系数据库成为业务数据和空间数据的统一存储管理平台,并在此基础上建立了基于Geodatabase模型的灾害应急管理系统数据库,对系统数据整体结构进行研究设计,解决了空间数据和业务数据的关联问题,实现了灾害应急管理系统空间数据和业务数据的无缝集成和一体化存储。该方法已在省级应急管理信息示范平台上成功应用。     

GIS支持下的气象灾害风险评估模型——以重庆地区冰雹灾害为例

以重庆地区的冰雹灾害为例,介绍了该地区的气候背景和经济环境,选取地貌、灾害频率、人口和社会经济为评价因子,应用模糊评价法建立了气象灾害孕灾背景、灾害危险性、承灾体易损性等数学模型。在使用有关基础图件和资料的基础上,运用MapInfo Professional软件,通过对属性数据库和图形数据库的操作,得到了各种灾害的孕灾背景、灾害危险性、承灾体易损性评价图层,再经过图层叠加、斑块合并以及等级划分等操作,最后得到了冰雹灾害的风险评估及其区划。     

基于GIS的灾害疏散模拟及救援调度

台风是我国东南沿海各省夏秋季中经常遭遇的自然灾害。在台风登陆之前，根据气象部门对台风发生过程及发展趋势的分析，预测防御范围，进行必要的应急疏散与救援调度，可以有效地减少人员伤亡和财产损失。研究了城市在风灾情况下进行疏散的模拟方法。将微观离散模型和宏观交通流模型相结合，采用元胞自动机原理和LW宏观交通流理论，建立了城市区域不同类型的疏散模型和应急服务规划模型，进行了人员和车辆的疏散模拟与分析，并在此基础上研制了基于GIS的灾害疏散模拟及救援调度系统，该系统可对城市防灾减灾规划和灾时应急预案的制定提供决策支持。     

基于GIS的喀斯特土地退化灾害风险评价——以广西都安瑶族自治县为例

土地退化灾害的发育、形成及其活动，都具有明显的景观区域性特点。以广西都安瑶族自治县为例，应用层次分析法和GIS技术的空间分析功能建立了评价因素的数据库，利用区域的综合分析和一定的数学模型，对土地退化的生态破坏度和区域环境灾害风险度进行了定性与定量相结合的综合评价与分区，为喀斯特脆弱环境的综合治理与土地可持续利用提供科学依据。     

基于GIS的风暴潮减灾辅助决策信息系统

风暴潮是指在大气强迫力作用下局部海面的异常升降现象，是影响我国沿海地区最严重的海洋灾害，风暴潮给我国造成的损失平均每年达上百亿元，风暴潮科技减灾已成为一个重要的研究方向。提供了基于Oracle和GIS技术的风暴潮减灾信息化、网络化实现框架，阐述了风暴潮减灾数据库设计、风暴潮数值预报模型集成、基于GIS的减灾辅助决策分析、基于3s技术的灾害监测和调查以及基于GIS的灾损评估等5个方面内容。     

开发基于GIS的城市防震减灾信息系统 --组件对象模型的应用

应用GIS建立城市防震成灾信息系统是一条减轻城市地震灾害的有效途径,而现有的城市防震减灾信息系统中防震减灾专业模型与GIS功能结合不够紧密,因此加强对地震灾害智能计算的研究十分重要。文章分析了城市防震成灾信息系统常用的二次开发方法,阐述了组件对象模型(COM)技术及其在系统开发中的应用方法,论述了应用COM技术开发系统的界面与功能等。     

震灾经济损失评估的遗传神经网络模型

地震灾害造成的直接经济损失与很多因素有关:致灾因子强度,主要包括地震震级、发震时间及地点、震源深度和地震动输入参数等;受灾体密度,主要包括衡量城市经济和社会发展水平的人口密度、城市密度、建筑物密度和财产密度等;城市抵抗地震灾害的能力.这里选取震级、地震动输入参数、人均国内生产总值GDP、受灾面积和灾区人口密度作为网络的输入节点,用直接经济损失率作为网络的输出节点,建立了基于遗传神经网络的震灾经济损失评估模型,对地震灾害所造成的经济损失进行评估,实例验证了该方法的有效性.     

基于GIS的西气东输工程陕西段滑塌危险性评价

西气东输工程陕西段是全线滑塌灾害最为严重的地区，滑塌灾害严重威胁着该段工程管道的安全运行。针对滑塌灾害的发生和分布特点，选取了坡度、降水、土壤及河网4个影响因子，应用层次分析法，分别确定了各因子的影响权重，并根据各因子内不同级别的赋值，在ARCINFO支持下通过其空间运算功能生成了各因子影响图，通过叠加分类生成了该工程陕西段滑塌危险性分区图，并对结果进行了评价。滑塌危险性分为五级，四级危险性区主要集中在子长县和延川县，五级危险性区则主要分布在靖边县和子长县间的地区。将评价图与DEM图相结合，通过GIS的三维显示，可以为西气东输工程的后期管理提供参考。