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工作動態(tài)|2022年9月5日瀘定6.8級地震建筑物震害快速評估
發(fā)布時間： 2022-09-11 點擊數(shù)量：7832工作動態(tài)|2022年9月5日瀘定6.8級地震建筑物震害快速評估
——基于遙感影像、實測地震動與精細化數(shù)值仿真模型(版本v1.0)
2022年9月5日12時52分在四川甘孜州瀘定縣發(fā)生了6.8級地震，地震發(fā)生后，中國地震局工程力學研究所（工力所）與中國地震局地震預測研究所（預測所）密切合作，工力所林旭川研究員和預測所袁小祥等師生運用遙感影像、實測地震動記錄與精細化數(shù)值仿真模型對震中部分村鎮(zhèn)的建筑物震害情況進行了快速評估，為現(xiàn)場震害調(diào)查與應急提供信息支撐。
1. 方法
（1）基礎數(shù)據(jù)準備：震后第一時間收集了災區(qū)遙感影像和實測地震動數(shù)據(jù)。
（2）建筑信息提取：基于國家重點研發(fā)計劃、高分重大專項和重防區(qū)公共服務試點項目的研究成果，用高分遙感建筑物智能提取系統(tǒng)快速獲得了瀘定、石棉等地4萬多棟單體建筑物空間信息，磨西鎮(zhèn)及周邊的建筑信息情況如圖1所示。
圖1 災區(qū)建筑物三維模型（磨西鎮(zhèn)及其周邊）
（3）震害精細化仿真：運用工力所研發(fā)的城市震害模擬器仿真系統(tǒng)，采用逐棟自動化建模技術建立每棟房屋的彈塑性時程分析模型，采用相關村鎮(zhèn)附近實測地震動數(shù)據(jù)，開展了建筑群震害仿真分析。
2. 結(jié)果
仿真評估結(jié)果如圖2、3、4所示，該結(jié)果展現(xiàn)了建筑群中各個建筑的破壞等級及其空間分布。總體上，磨西鎮(zhèn)、草科藏族鄉(xiāng)、新民藏族鄉(xiāng)及安順場鎮(zhèn)周邊建筑物破壞嚴重，評估烈度達到IX（9度）度；冷磧鎮(zhèn)、烹壩鎮(zhèn)、嵐安鄉(xiāng)及王崗坪彝族藏族鄉(xiāng)周邊次之，烈度達到Ⅷ（8度）；瀘橋鎮(zhèn)及姑咱鎮(zhèn)估計烈度達到Ⅶ（7度）。
利用震后快速獲取的磨西鎮(zhèn)無人機遙感數(shù)據(jù)，提取了更為詳細的單體建筑震害信息（參考DB/T 75-2018），初步結(jié)果詳見圖5。結(jié)果顯示，16.1%的建筑物發(fā)生倒塌，16.6%局部倒塌，24.2%未倒塌有明顯破壞，43%未倒塌，相比于鎮(zhèn)駐地，周邊的民居抗震能力更差，損壞更為嚴重。利用遙感震害定量評估模型（參考DB/T 77-2018）進行定量評估計算，磨西鎮(zhèn)震害指數(shù)為0.63，與基于精細模型的建筑物震害仿真評估計算結(jié)果0.64較為一致，說明基于精細模型的仿真結(jié)果具有較高的可信度。
圖2 瀘定縣6.8級地震建筑物震害評估結(jié)果分布圖
圖3 災區(qū)建筑物震害評估結(jié)果（磨西鎮(zhèn)及其周邊，①為全景，②為放大圖）
圖4 災區(qū)建筑物震害評估結(jié)果（安順場鎮(zhèn)及其周邊）
圖5 磨西鎮(zhèn)建筑物無人機遙感解譯結(jié)果
3. 適用性說明與致謝
（1）基礎數(shù)據(jù)的準確性問題：本次地震應急震害評估的建筑基礎信息直接采用了基于遙感的建筑物信息識別方法，數(shù)據(jù)信息的準確性仍有較大的改進空間，僅用于應急階段參考，尚需現(xiàn)場科考工作的驗證，今后可通過提前建立更準確的建筑基礎數(shù)據(jù)庫提升評估結(jié)果的準確性。
（2）實測地震動的選用問題：實測地震動僅代表測點附近的地震作用，數(shù)據(jù)具有一定的“局部性”，且仿真中并未對建筑所在位置的地形效應進行考慮，分析結(jié)果僅可展示實測地震動對村鎮(zhèn)建筑的整體破壞情況，可通過加密臺站測點、進一步考慮場地效應影響，提高震害分布模擬的分辨率與準確性。
感謝預測所遙感與地震風險評估團隊提供遙感信息快速識別與繪圖技術支持、工力所馬強研究員課題組提供地震動數(shù)據(jù)支持、工力所林旭川研究員課題組提供城市震害模擬器仿真系統(tǒng)平臺支持。
中國地震局工程力學研究所
2022年9月11日
