遥感震害快速定量评估方法及其在玉树地震中的应用

在伽师地震、汶川地震遥感定量化灾害评估基础上,提出了基于少量现场调查样本进行遥感解译震害与地面实际震害定量评估的方法,以玉树地震为例,建立了遥感解译震害与现场调查结果的定量关系,并进一步得到了玉树县城结古镇街区的等效震害指数和结古镇综合震害指数,结果显示遥感震害快速定量评估结果与实际调查结果一致.该模型可应用于建筑物结构类型分布与玉树县结古镇相似的城镇遥感震害评估工作中.     

《汶川地震建筑物震害遥感解译图集》的编制

2008年四川汶川8.0级地震造成了惨重的人员伤亡和巨大的经济损失。在震后灾害监测、应急指挥与抢险救援、灾害调查、损失评估、灾民安置、恢复重建以及地震科学研究等工作中,遥感技术发挥了重要作用。《汶川地震建筑物震害遥感解译图集》根据地震后地震现场建筑物震害遥感比对科学考察资料和震害遥感资料分析处理结果,按照科学性、知识性和资料性的编制原则编制而成。主要包括汶川大地震发生的地震地质、地势和社会环境,灾区遥感影像获取、建筑物震害影像特点与实际震害表现、震害遥感定量评估方法、汶川大地震灾区(Ⅷ度及以上地区)震害遥感定量评估模型,以及主要城市和乡镇震害遥感影像和震害评估结果等。     

基于多时相双极化Sentinel-1A数据的震害建筑物提取

地震发生后快速准确地获取灾区建筑物震害信息,是减少人员伤亡的有效途径。合成孔径雷达(SAR)遥感凭借全天时、全天候工作能力,在灾害评估方面发挥了重大作用。充分挖掘SAR数据的特征用于提取建筑物震害信息,是SAR成功应用于震后应急救援的关键。本文利用多时相双极化Sentinel-1A SAR数据,基于SAR的强度和相干性特征,进行震害建筑变化检测。对VV和VH极化SAR数据作为建筑物震害判别分析的变量,与建筑物震害建立判别关系,得到建筑物震害判别函数。利用此判别函数提取意大利阿马特里切镇的建筑物震害信息,并用光学解译结果验证本文方法的可靠性。结果表明,多时相双极化Sentinel-1A数据建立的震害建筑物判别分析方法能准确地评估建筑物震害信息,精度达到81%,能满足震害建筑物评估的需求。     

基于无人机遥感的四川九寨沟地震极灾区灾情快速调查

基于高分辨率无人机正射遥感影像,采用目视判读的方法对九寨沟7.0级地震极灾区的损毁建筑物、诱发的山体滑坡以及救灾帐篷进行解译,开展地震极灾区灾情快速调查与评估。解译结果表明:此次地震中,影像覆盖范围内,仅有个别房屋建筑倒塌或局部倒塌,有瓦房屋存在屋顶纹理混乱不均匀的落瓦现象,此类房屋初步解译约有900栋;地震还诱发了299处山体滑坡,造成24处共3.2 km的道路堵塞,在应急救灾时应率先打通省道S301上四寨村-甲蕃古城路段的两处滑坡堆积物,提高应急救援速度;此外,在24 h内研究区新增帐篷796顶,这反映了地震救助工作开展的高效性。解译结果和实地调查的结果较为一致,说明了无人机遥感用于小范围灾害核心区灾情快速调查是可行可靠的。     

航空遥感影像上震害解译的结构模型与几何特征的获取

首先给出了基于航空遥感影像的震害分类方案及各种震害在遥感图像上的主要特征，提出了一种震害解译的结构模型。然后讨论了震害的几何测度指标，并研究了震害几何特征的获取，最后对遥感影像震害解译的前景进行了展望。     

高分辨率遥感图像在城市快速震害预测中的应用研究

以河南省某县城为例,通过分析高分辨率遥感图像,获取建筑物的属性信息,结合相关调查数据,建立震害矩阵,得到震害预测结果,计算综合地震危险性指数,评价该区域综合抗震能力。与实际调研结果对比后发现,基于高分表率遥感图像的建筑物信息提取技术具有较高精度,能够满足大范围快速震害预测的需要。     

基于倾斜摄影三维影像的建筑物震害特征分析

精确的建筑物震害评估对地震应急、救灾和经济损失评估有着重要的作用。倾斜摄影可从多角度获取建筑物侧面和顶部的信息,建模形成的高精度三维影像解决了传统二维影像只能从垂直视角进行分析的局限性。根据欧洲98地震烈度表(EMS-98),建筑物的震害等级分为5类,而二维遥感影像无法获取建筑物外墙以及墙体结构、裂纹等信息,建筑物的震害程度往往分为2/3类,造成遥感影像提取与地面调查不一致。通过研究从三维模型中提取的纹理影像,结合面向对象影像分析提取混凝土结构外墙及其裂纹,并对提出的外墙、裂纹进行了分析。     

建筑物震害遥感图像的变化检测与震害评估

随着卫星遥感成为一种便捷的信息源，遥感手段将能在震害快速评估中发挥重要的作用。本文详细介绍了地震前后遥感图像的变化检测方法，并以张北地震为例，经精确配准，利用定性显示和定量计算的方法，对地震前后张北地震区的SAR图像进行了变化检测处理，确定了村庄建筑物的地震破坏及震害程度,为利用遥感图像检测建筑物的地震破坏进行了有益的探索。     

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。     

遥感技术在城市建筑震害预测中的应用研究

长期以来,在城市的震害预测研究工作中,建筑物属性信息的主要获取方法是基于人工调查的传统方式。近年来,随着遥感技术的发展,尤其是高分辨率民用遥感卫星的成功发射,使得利用遥感技术进行城市震害预测成为可能。鉴于传统的信息获取方式存在的费时费力,数据获取周期长,数据信息时效性差等缺点,以郑州市中牟县的部分住宅区为例,对高分辨率遥感影像在城市震害预测中的应用做了相应研究。     

云南普洱6.4级地震震害分析

2007年6月3日云南普洱发生6.4级地震,震源深度仅5km。地震对当地各类建筑物和构筑物造成不同程度的破坏。本文根据此次地震现场调研,介绍了地震烈度分布与震区破坏等级划分,归纳了土木、砖木、砖混、框架结构房屋等建筑结构的震害情况,同时对供排水、交通、电力、通讯系统及水利工程等基础设施的破坏状况加以概括,并对各类结构的破坏原因进行了分类分析。总结了此次地震的震害特点,提出了未来村镇防震减灾工作的若干建议。     

福州市区地震灾害损失预测研究

基于福州市区地震危险性分析、地震地质灾害区划、建筑物和生命线易损性分析及防震减灾信息管理系统,本文介绍了在设定地震、历史地震、盲估地震和实时地震等4种不同地震参数输入下福州市区可能遭遇的地震灾害损失预测成果,提出了依据地面数据精度和设施类型划分的大城市地震灾害损失预测城市核心区、城乡结合部和乡村三个层次方案,并在此基础上确定了地震灾害损失的预测评估单元,即在城市核心区,地震灾害的损失评估单元可以是建筑物、居委会或区;在城乡结合部,地震灾害的损失评估以居委会或区为单元;在乡村地震灾害损失评估以乡镇和自然村为单元。根据系统模块,本文预测了8度地震烈度下福州市区地震灾害的总损失及其空间分布,其中全市区人员死亡约123人,重伤约654人,无家可归者约417100人,直接经济损失156.1亿元,并分析了地震灾害损失空间分布不均匀性的主要原因。     

城市建筑物快速震害预测系统

以往的震害预测方法往往需要调查建筑物的详细力学特性参数，这对个别社区的范围是可行的，但对整个城市的震害预测，则需要耗费巨大的财力、物力，因此需要研究适用于城市群体建筑物的快速震害预测方法。文中提出的城市建筑物快速震害预测系统，是根据模糊数学中的加权距离来判别建筑物的相似性，而采用类比预测的方法来预测城市未知建筑物的震害结果。该方法能够在较少的投资和时间下，迅速给出城市的震害预测结果。最后将该系统应用于泉州市的建筑物震害预测，结果表明该系统具有良好的可操作性和结果可靠性。     

日本新潟县中越大地震震害调查及分析

2004年10月23日，日本新潟县中越地区发生里氏6．8级强烈地震，死亡40人，受伤4500余人，10万余人无家可归；房屋损坏近14万栋，财产损失约3万亿日元。作者随日本建筑学会地震考察队到该次地震现场进行了考察，报告主要内容包括：地震概况，地震活动性、地震烈度分布及地震波的特征，震害及分析，经济损失，最后给出了这次地震的震害经验和教训。内容可供建筑抗震设计和今后有关规范的修订参考。     

江苏农居建筑结构特征及抗震性能分析

开展了江苏农居建筑现场抽样调查及结构特征分析,总结了江苏1970年以来中强有感地震中典型建筑震害特征,并针对江苏现今农居典型结构开展了抗震性能及震害预测分析。结果表明:①江苏农居建筑结构类型以未设防砖混和砖木结构为主,以多层砌体和单层民宅居多。②位于6度区范围,土木结构建筑整体表现为中等—严重破坏,砖木结构建筑整体轻微—中等破坏,砖混结构整体基本完好;位于7度区范围,土木结构建筑整体严重破坏,砖木结构建筑整体中等—严重破坏,砖混结构轻微—中等破坏;位于8~9度区范围,土木和砖木结构建筑整体严重破坏—毁坏,砖混结构建筑整体中等—严重破坏,框架结构建筑整体基本完好或轻微破坏;位于10度区范围,框架结构建筑整体将中等破坏—严重破坏,其他结构建筑整体严重破坏甚至毁坏。③农居自建房时减少楼层层数、增加基本抗震设防措施,能有效减小建筑物整体震害指数。此外,建设和推广具有抗震设防措施的集中住宅区,能有效提高农居建筑整体抗震性能。     

社会可接受的地震人员死亡率研究

确定最佳或最合理的设防标准时,应在保证地震安全和谋求最佳经济效益二者之间进行权衡、既要保证地震人员伤亡降低一个社会可接受的水平之下,又要使所获得的经济效益最大。本文根据我国几次大地震的资料,建立了地震人员死亡率与房屋倒塌率之间的经验关系。在分析设防后地震人员伤亡水平与其它灾害和事故造成的人员伤亡水平的基础上,对确定社会可接受的地震人员死亡率作了探讨。     

建筑物震害的类比预测方法研究

在“同一场地上相似的两幢建筑物,未来具有相似的震害程度”的假设前提下,提出了如何利用一个地区的部分建筑物单体的震害预测结果,对这一地区的其它建筑物单体的震害进行预测的方法,并从结构抗震角度研究了如何用加权Ｈａｍ－ｍｉｎｇ距离度量两幢建筑物的相似程度。     

区域房屋震灾脆弱性模拟评估系统

以中国县级尺度房屋结构数据库为基础,基于B/S(Browser/Server)架构,利用地震烈度图、地震烈度与房屋受损关系研究成果,构建了区域房屋震灾脆弱性模拟评估系统,实现了对各区域在不同等级地震发生时的房屋受损、受灾人口等情况进行模拟评估,分行政区和地震烈度区对灾害损失进行各种统计与GIS可视化表达,以及根据损失情况对灾害影响区进行脆弱性等级划分等功能。基于B/S架构的系统便于系统的应用普及,将进一步促进研究成果向应用的转化。本系统的构建将为从全国尺度和区域尺度把握房屋震灾脆弱性,以及制定各地区的防灾、减灾规划和灾后应急对策提供有效支撑,并为实现灾害防治的信息化管理提供参考。     

施甸5.9级地震房屋震害分析

介绍了施甸５．９ 级地震房匡震害，分析了各类房屋在不同烈度区的综合震害指数，对典型房屋进行了震害预测计算并与实际震害作了对比，分析了震害原因，总结了这次地震防御和减轻震害的经验与教训，对地震灾区恢复重建提出了建议     

Damage to Urban Infrastructure and Other Public Property from the 1989 Loma Prieta (California) Earthquake

This research project investigated the damage to public property caused by the 1989 Loma Prieta earthquake. The claims filed by state and local governments, special districts and non-profit organizations under the Federal Emergency Management Agency's (FEMA) disaster assistance program were analyzed to understand better the pattern of damage caused by the earthquake. These claims accounted for nearly $600 million. The damage distribution was very skewed with eleven agencies claiming more than 70 per cent of this total. Non-profit agencies accounted for a surprisingly large portion of overall damage. Heavy damage was concentrated in relatively few areas. The extent of damage in an area was a function of concentration of property, site conditions, characteristics of building stock, and distance from the epicenter.