震灾防御技术

基于等效线性化方法的一维土层地震反应通用计算程序对比

马俊玲, 丁海平

基于等效线性化的一维土层地震反应计算是目前国内外普遍采用的方法，国外的SHAKE91、DEEPSOIL和我国的LSSRLI-1即是根据这一方法编制的通用计算程序。本文采用这3个程序进行了不同地震波、不同输入地震动幅值下不同场地类型的土层地震反应计算，并对三者的结果进行了全面的比较分析。结果表明：①SHAKE91和DEEPSOIL程序的计算结果完全相同；②当土层最大剪应变均采用时域计算时，LSSRLI-1程序的计算结果与SHAKE91和DEEPSOIL程序基本相同，但有微小差别，其原因是：在基于等效剪应变通过离散形式的剪切模量和阻尼比随等效剪应变变化的关系曲线确定等效剪切模量和阻尼比时，DEEPSOIL和SHAKE91采用的插值方法与LSSRLI-1不同；③当LSSRLI-1程序采用频域经验关系计算土层最大剪应变时，特别是在强地震动输入下得到的土层地表加速度峰值和加速度反应谱与另外两个程序的计算结果有差别，且土层最大剪应变随着输入加速度的增大出现较大的差别。因此，本文建议：当采用LSSRLI-1程序计算土层地震响应时，应使用程序中的时域解方法代替以往默认的频域经验关系方法。

动三轴试验滞回曲线的椭圆拟合分析

毛远凤, 叶庆东, 沈宇鹏

采用正弦波形循环荷载动三轴试验获取土的动剪切模量和阻尼比的数据处理过程中通常存在两个困难：一是因为试验中存在各种噪声使滞回曲线椭圆形态不明显；二是椭圆拟合会因方法不当出现不收敛或者误差大等情况。为了在一定程度上克服第一个困难，本文将滤波技术引入到对应力应变时间序列的处理中来；为了更好地拟合滞回曲线椭圆，本文结合了主成份分析技术与椭圆的几何拟合方法，通过计算椭圆焦点位置、长半轴长度等来确定拟合椭圆，结果表明，该方法容易线性化且相对稳定，值得在动三轴数据处理中进行推广。

2017年9月23日朝鲜振动事件记录特征分析

赵永, 杜广宝, 孙丽, 何少林, 刘杰

2017年9月23日16时29分在朝鲜丰溪里核试验场发生3.4级地震。本文基于中国地震台网对该地震事件的波形记录，分析认为：该事件不是一次简单的单独过程，虽然事件开始时发生爆破，但事件主体是由断层错动产生的天然地震。这次事件是爆破和天然地震相继发生的复合型事件。

788年湖北房县西北地震核查

廉超, 陈新强, 乔岳强, 孔宇阳, 甘家思

本文对地震史料进行重新解读，核查了788年湖北房县西北地震事件。应用历史地震与现代地震分析方法，评估了震中及周围地区的地震烈度，结合所在区域当时的地理、政治、经济、农业等特点，修正了该地震的相关参数：主震时间为788年2月16日，震级为M_S 6¾级，震中位置为竹山擂鼓台（32°23'N，109°52'E）。

2016年阿克陶M_S 6.7地震地表破裂特征和帕米尔现代构造应力场初步分析

胡伟华, 刘培玄, 杨新红, 陈建波

帕米尔高原位于地中海－喜马拉雅地震带上，晚新生代以来随着印度板块向欧亚板块持续不断地挤压汇聚，其构造运动是欧亚大陆最强烈的地区。高原腹地发育一系列近SN向正断层，包括近SN向的塔什库尔干正断层所处的帕米尔中部现代区域的构造应力场以EW向水平拉张为主。2016年11月25日发生的阿克陶M_S 6.7级地震的发震构造为塔什库尔干断层分支的NWW向木吉盆地北缘断层，其具有右旋走滑兼正断性质。地震在震中附近产生同震地表形变带，全长约1km，呈近SN－NNE向水平拉伸，发育近EW—NWW向的张裂缝，为地震破裂的产物，张裂缝的最大水平拉伸位移量和最大垂直位移量分别为46cm和16cm。地表破裂带中的NE和NW向张剪裂缝只是连接贯通这些雁列的张裂缝，其水平相对位移量取决于张裂缝的水平拉伸量和张裂缝之间的几何关系。地表形变带表现的拉张性质与帕米尔高原腹地区域现代应力场最大主压应力为垂直向基本一致，可能与深部热物质上涌造成的上地壳拉伸有关。而地表形变带呈近SN向水平拉张，与区域近EW向拉张应力场之间存在显著差异，这可能是木吉盆地北缘右旋走滑正断层阶区局部应力场调整的结果。

基于“重防区管理办法和工作指南调查问卷”结果分析地震重点监视防御区信息公开的必要性和公开后相关措施

吴新燕, 高孟潭, 汤毅, 戴娅琼, 郎从

本文从6个方面详细分析探讨了地震重点监视防御区信息公开的必要性和意义，并以行业专项课题“地震重点监视防御区工作指南和发布方案”执行过程中专门设计的“重防区管理办法和工作指南调查问卷”为基础，针对被访者对重防区信息公开的态度、信息公开途径、发布形式、发布内容、防震减灾工作应当加强的环节以及采取的强化措施进行了系统调查。通过对数据进行分析研究得出以下结论和建议：地震重防区信息应当采取逐级公开、逐步公开的方式进行，建议由国务院颁布地震重点监视防御区管理办法和工作指南，同时以政府文件下发重防区县级行政单元名单，不加密级。本文最后提出了为减轻信息公开后引起的负面影响所应实行的一些配套措施。

轻小型无人机在房屋建筑结构类型调查中的应用

邓飞, 窦爱霞, 袁小祥

房屋建筑结构数据是了解房屋抗震设防能力的基础，获取房屋建筑结构信息具有重要的现实意义。本文在简单介绍无人机遥感系统、房屋建筑信息无人机遥感调查技术流程的基础上，以全国多地多架次飞行任务为应用实例，对无人机照片进行筛选、姿态匹配、照片拼接、纹理映射等处理，获取了房屋建筑密集区的正射镶嵌图和三维场景模型，然后对房屋建筑结构类型进行目视判读，并与地面调查的真实结果比对分析，计算得到目视判读的准确率为91.17%，Kappa系数为0.80。结果表明，轻小型无人机轻便灵活，获取的三维场景模型能有效、直观、准确地进行房屋建筑结构类型判定，可弥补传统实地调查的不足，为评估大范围建筑物的抗震能力提供重要的参考依据。

四川九寨沟M_S7.0地震的地震动分布和衰减特征初步分析

胡进军, 孙健, 刘琎

2017年8月8日在四川阿坝州九寨沟县发生了M_S 7.0地震，这是继2008年四川汶川M_S 8.0地震和四川芦山M_S 7.0地震后在此地区发生的又一强震。本研究对此次地震中的66组主震记录进行了常规校正处理，基于此分析了此次地震中典型台站——九寨百合台站的地震动特征，并通过地震动的峰值加速度、反应谱参数分析了近场效应特征。研究结果表明：九寨百合台站的三分量峰值加速度都超过了100 gal，而地震动持时相对较短，并且三分量反应谱在短周期大于Ⅷ度多遇地震设计谱，小于Ⅷ度罕遇地震设计谱；由于九寨沟地震属于典型的走滑型地震，因此地震动参数的方向性特征不明显；九寨沟地震的地震动的峰值加速度以及反应谱谱值小于同等震级的芦山地震，并且小于几个典型衰减关系的预测值。对九寨沟地震的地震动参数特征研究表明，此次地震是一次震级较大、但灾害损毁程度较低的地震。

九寨沟M7.0地震仪器烈度计算比较分析

李敏, 李小军

地震发生后，强震动观测台网可以获取灾区分布式台站位置的强震动记录，通过基于这些强震动记录得到的地震动参数可以快速地评估地震烈度的空间分布，以迅速判定不同地区的受灾程度，尤其是地震极震区的分布范围，为政府开展应急救援并合理地分配救援力量、物资等提供依据，以保证救援人员及时、准确地到达极震区展开搜救工作，减少人民群众的生命财产损失。本文介绍了国内外7种地震仪器的烈度计算方法，基于四川九寨沟M7.0级地震获取的强震动记录，对这7种方法的计算烈度值进行了对比分析。结果表明，各方法计算的仪器烈度与宏观烈度的差值均在1度误差范围以内，均显示了良好的实用性，且行业标准法和综合判别法两者的计算结果较为一致。

基于高分卫星遥感影像的地震应急滑坡编目与分布特征探讨——以2017年8月8日九寨沟7.0级地震为例

吴玮莹, 王晓青, 邓飞

地震应急是减轻地震灾害的重要途径之一。地震应急工作具有时间紧迫、事关重大的特点。2017年8月8日四川九寨沟M_S7.0级地震发生后，为快速、准确地提供地震引发的滑坡灾害分布，本研究基于震后第一天获取到的高分辨率遥感影像（高分二号卫星影像、北京二号卫星影像），通过人工目视解译的方法初步建立了四川九寨沟地震滑坡编目。结果表明，该地震至少触发了622处同震滑坡，分布在沿使用影像边界框定的面积为3919km²的区域内。本研究还利用这个地震滑坡编目，统计了九寨沟地震滑坡数量和滑坡点密度（LND）与地形（坡度、坡向）、地震（地震烈度、震中距）等因素的关系。结果表明九寨沟地震滑坡多发生在坡度为20°—50°的区域内，滑坡的易发性随着坡度的增加而增加。受地震波传播方向的影响，E、SE向是地震滑坡较易发生的坡向。滑坡的易发程度和地震烈度呈正相关，即随着烈度的增大，滑坡易发性增大。滑坡易发性还随着震中距增加而降低，这是由于地震波能量随震中距的增加而衰减导致的。

四川九寨沟7.0级地震后社交媒体多层次信息沟通功能分析

陶冶, 侯建民, 陶鑫

本文以“社交媒体多层次信息流”为概念框架，分析了四川九寨沟7.0级地震发生后，个人、当地的组织、宏观层面的主流媒体使用社交媒体所发挥的作用。通过对微博的数据进行挖掘分析，总结出地震灾害发生后社交媒体所具有的5项功能：人际之间的交流，地方政府、本土组织以及当地媒体的传播渠道，大众传媒信息发布的渠道，信息的收集和分享，微观、中观以及宏观各主体间沟通的渠道。在强震发生后社交媒体有巨大的传播潜力，本文的研究成果对未来大震发生后如何利用社交媒体来应对灾害有一定的借鉴意义。

准实时地震灾情综合评估系统的研发

刘智, 姜慧, 陈焜浩

震后如何快速获取灾区震情信息、准确评估地震灾情，是震后应急救援的关键问题。本研究从县市地震灾害应急救援需求出发，开发了准实时地震灾情综合评估系统，基于MEMS强震台网的强震观测数据、县域承灾体基础数据和手机终端获取的震后地震现场实时灾情信息，综合采用承灾体地震易损性分析方法和灾情动态修正算法，实现了县市地震灾区灾情准实时评估，为灾区地震应急指挥、救援和辅助决策提供科学依据。

不同设防标准RC框架结构基于易损性分析的抗震性能评估

徐超, 温增平

借助非线性动力时程分析，对严格按照规范Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ度设计的5个三跨6层钢筋混凝土框架结构开展易损性分析，建立了基于峰值加速度的易损性曲线。从易损性的角度对不同设防标准RC框架结构的抗震性能做了定量评价，并探讨了设防标准对RC框架结构易损性的影响。分析表明，对应于设防小震、中震及大震水平的峰值加速度，结构“小震不坏”、“中震可修”和“大震不倒”的失效概率均在18%以内，可认为结构满足三水准的性态控制目标。随着结构设防标准的提高，其易损性随之降低，相同峰值加速度对应的各个破坏状态的超越概率均有所降低。此外，将框架结构的设防烈度提高1度，其“大震不倒”的失效概率会明显减小。而将框架结构的设防烈度降低1度，其“大震不倒”的失效概率会显著增加，最高可达4倍。

西南地区承灾体数据采集与动态更新系统

李晋, 叶涵, 刘智, 陈焜浩

在我国各地区承灾体特征差异性明显，且西南地区经历多次灾后重建，承灾体种类及其脆弱性呈多元化趋势的情况下，传统的通用数据标准已不再适用。此外，传统手工填写的数据采集方式导致数据汇总耗时耗力，且无法保障数据的准确性、一致性和时效性，严重影响了震害预测和灾后应急响应等工作的开展。本文以城镇规划数据为基础，依托智能移动终端，构建数据采集与动态更新一体化系统。系统通过对数据采集条目与流程进行定制优化，使其适应西南地区县城情境，实现了数据的标准化采集和实时录入。同时系统与城镇规划数据有机结合，利用实时采集的承灾体数据对城镇规划数据进行动态更新。其次引入智能化的承灾体数据交叉自动检验模块，确保数据准确。四川省丹棱县的应用示范表明，本系统显著改进了承灾体数据采集的准确性、一致性与更新速度，极大地减轻了工作人员的工作负担，为灾情获取和评估打下坚实基础，有效提高了西南县市震害防御和应急救援能力。

基于多因素的地震灾害人员伤亡评估模型研究

张莹, 郭红梅, 尹文刚, 申源

针对目前常用的地震灾害中人员伤亡评估模型和方法评价指标单一，难以有效体现不同因素对人员伤亡的影响等不足，根据地震造成人员伤亡的原因，对造成人员伤亡的主要因素进行系统分析，在此基础上，选取参与构建地震灾害人员伤亡评估模型的因素。采用多元非线性回归法建立了基于多因素的地震灾害人员伤亡评估模型，并考虑次生地质灾害对评估结果的修正，提高了人员伤亡评估模型在四川地区的适用性及评估结果的可靠性。

多因素控制的城镇地震灾害应急处置模型研究

郭红梅, 张莹, 陈维锋, 尹文刚, 鲁长江

随着城镇化水平的快速提高，地震灾害高风险暴露城镇数量将不断增加，震后有效的应急处置尤为重要。而当前城镇的地震应急处置主要依据平时制定的地震应急预案开展，缺乏针对性与可操作性。本文以提升城镇地震灾害应急处置能力为目的，总结以往城镇地震应急处置案例，提炼城镇地震灾害应急处置流程，结合城镇特殊的社会经济、自然地理等特点，在分析影响地震灾害应急处置关键因素的基础上，按地震烈度的不同，研究构建了具有区域特征且操作性较强的城镇地震灾害应急处置模型，为城镇地震应急处置的科学化、规范化提供了参考。

基于国普数据的芦山县地震应急基础数据更新及其应用研究

申源, 蔡晓燕, 张莹, 郭红梅

通过研究地理国情普查数据和四川省芦山县地震应急基础数据库的数据类型、数据结构及二者间的关系，完成了地理国情普查数据向芦山县地震应急基础数据的转换与更新；并以芦山地震为例，利用城镇地震应急快速评估系统验证了更新后数据的可靠性。

城镇地震应急快速评估系统研究

张莹, 郭红梅, 陈维锋, 冉青, 申源

随着城镇化水平的快速提高，地震灾害高风险区域城镇数量不断增加，城镇人口密度增大，加剧了城镇地震灾害的风险。然而县市防震减灾工作部门大多对城镇地震应急的科技支撑能力薄弱，如缺乏专门的技术平台及时对地震灾情进行有效的评估等，影响了当地地震应急的成效。本文针对县市防震减灾工作部门在城镇地震应急快速评估工作中存在的问题，以国家可持续发展实验区丹棱县为例，设计并构建了城镇地震应急快速评估系统，为城镇地震应急快速评估提供了技术平台，可提升县市防震减灾工作部门的地震应急工作科技含量和管理服务能力。

城镇地震防灾与应急处置一体化综合查询系统研究

申源, 陈维锋, 郭红梅, 张莹

本文在研究政府、社会公众以及地方地震工作部门日常地震防灾与震后应急处置过程中对地震相关业务信息需求的基础上，通过系统架构、业务功能、业务流程等设计，完成了城镇地震防灾与应急处置一体化综合查询系统的设计研究。

城镇地震防灾与应急处置一体化服务系统研究

郭红梅, 陈维锋, 申源, 张莹

随着城镇化水平的快速提高，处于地震灾害高风险区域的城镇数量也不断增加。在城镇防震减灾工作管理体系中，市县地震部门的防震减灾工作是关键。然而，这些基层部门在推进防震减灾工作中面临着公共服务科技含量不高、工作手段缺乏、基础数据缺乏等难题。本文针对城镇地震防灾与应急处置的关键环节和薄弱部位，研究针对性强、操作简便的城镇地震防灾与应急处置一体化服务系统，为市县地震部门平时的震害防御、防震减灾科普宣传、应急准备以及震时应急响应和震后应急处置提供重要依据、工具和手段，全面提高市县防震减灾能力。从而提高为城镇人民的生命财产安全和经济建设保驾护航的能力，为城镇化建设营造安全的抗震环境。

中小学校疏散演练人员疏散模型研究

杜晨曦, 鲁长江, 毛珊珊, 程奕

本文以元胞自动机模型理论为指导，以人员疏散时间最短为目标，构建中小学校疏散演练人员疏散模型。本文从开展地震应急疏散模型研究出发，为地震应急演练疏散训练软件提供核心算法。通过对空间基础构建元素及搭建方法的分析研究，设计完成疏散虚拟场景的建模方法。最后开展人员疏散算法构建方式的研究，并结合应急疏散演练人员行为规范的研究成果，完成疏散模型的总体设计，达到为应急演练疏散软件提供人员疏散演化模型以及为人员疏散过程合理性评判提供依据的目的。

模块化城镇地震灾害风险评估系统设计、开发与实现

陈焜浩, 王立新, 刘智, 吴华平

本文为满足不同用户对于地震灾害风险评估功能的需求，在对地震灾害风险评估成果进行分析整理的基础上，研究设计、开发并实现了由一系列通用功能模块组成的模块化地震灾害风险评估系统。在设计阶段确定了各模块的功能、所需数据及其相互关系，分割出一系列高内聚低耦合的功能模块；在此基础上确定系统使用MEF插件式开发框架，以功能模块为单位进行软件开发，形成多个具有特定功能、互相独立的工具包；使用WPF技术对该系统平台进行开发，通过整合各功能模块，最终形成多模块灵活组合调用、满足不同用户需求的城镇地震灾害风险动态评估系统。

四川地震应急准备与处置要点分析

范开红, 周志华, 陈维锋

本文结合四川省域内的地震活动、自然地理环境、社会经济条件3方面因素把四川省划分为东部盆地及盆缘地区、西部高山高原和川西南山地3个地震应急分区，分析各区域地震应急准备与处置的主要背景要素，总结并给出了四川各区域地震应急准备与处置要点。依据各区域地震应急准备与处置要点开展地震应急准备与处置相关工作，可使其具有针对性，有利于增强四川地区应对地震灾害的能力。

分布式超宽带雷达地震被困人员协同探测技术

孙公德, 郭勇, 沈建, 赵蕾莛, 张忠元

针对震后在大面积废墟下快速准确检测与定位被困人员的需求，本论文提出了用分布式超宽带雷达探测地震被困人员的技术，主要包括对分布式超宽带雷达协同探测网络构建、超宽带雷达生命迹象探测算法、分布式雷达节点探测数据融合方法等3个方面进行研究，对多雷达干扰抑制、分布式雷达节点自定位、微弱生命迹象稳健探测、废墟穿透定位误差补偿等关键技术难题提供了设计方案，为完成分布式超宽带雷达系统的研制奠定了技术基础。

基于互联网的强震仪监测网络系统的设计与实现

张颖, 林洋, 郭红梅

密集布设的MEMS强震仪台网获取的准实时强震观测数据，可以为震后灾情快速判断和平时地震学基础研究提供科学依据。本文阐述了利用3G/4G无线通信和L2TP（Layer Two Tunneling Protocol，第二层通道协议）VPN（Virtual Private Network，虚拟专用网络）技术，基于互联网组建MEMS（Micro Electromechanical System，微机电系统）强震仪监测网络的主要步骤和实现过程，实现了MEMS数据的实时传输。提供了一种简单的组网模式，为建立灵活、实用、覆盖面广，并具有一定安全性的密集监测网络提供参考。

基于Wi-Fi信号的地震废墟被困人员侦查系统

李海林, 郭勇, 白芬玉, 冯贝, 陈志远

针对震后大面积废墟下被困人员快速准确检测与定位的需求，本文提出了基于Wi-Fi信号的地震灾害人员侦查技术。以嵌入式技术为基础，涉及FSK通信、Wi-Fi定位、Wi-Fi定位算法等方面的研究，提出Wi-Fi热点中继设备和显控中心平台切实可行的设计解决方案，研制出能够实现震后大面积废墟下被困人员快速定位的设备，并提出设备布设方案。为我国地震救援提供一种有效的技术手段。

震后废墟中Wi-Fi信号场强传输模型研究

何志学, 钟晓玲, 宋庆艳, 陈会丽, 李龙

针对震后废墟中无法精确检测出电磁波的传输特性问题，本文提出了一种在震后废墟中Wi-Fi信号场强的检测方法。首先是对Wi-Fi信号场强在组成震后废墟主要介质中的传输特性进行检测推导。然后通过测量在废墟不同距离下场强的大小，即可推导出废墟下电磁波的场强与传输距离的关系，最后得出场强在震后废墟中的传输模型。实验表明，该传输模型的计算结果准确度高，对震后废墟中电磁波传输特性的检测具有重要意义。