• ISSN 1673-5722
  • CN 11-5429/P

基于用户需求的地震应急信息服务特征研究

张翼 周妍 许娟 宴金旭 唐姝娅 陈维锋

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引用本文: 张翼,周妍,许娟,宴金旭,唐姝娅,陈维锋,2021. 基于用户需求的地震应急信息服务特征研究. 震灾防御技术,16(1):211−219. doi: 10.11899/zzfy20210122
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Citation: doi:10.11899/zzfy20210122. doi: 10.11899/zzfy20210122

基于用户需求的地震应急信息服务特征研究

doi: 10.11899/zzfy20210122
基金项目: 国家重点研发计划(2018YFC1504500,2017YFC1500906);四川地震科技创新团队专项(201902)
详细信息
    作者简介:

    张翼,女,生于1982年。高级工程师。主要从事地震应急技术系统等研究。E-mail:761016@qq.com

Study on the Characteristics of the Earthquake Emergency Information Service Based on User Demands

  • 摘要: 从用户需求角度研究信息服务特征,有助于开展地震应急信息精准化服务并提升服务效率。通过对地震应急信息用户进行问卷调查,结合信息反馈、实地观察、文献分析等方法,开展高频词、载体、时间方面的信息服务需求分析,并刻画了用户画像。从服务内容、信息表达、时间分布规律3个维度归纳政府类、行业类和公众类用户地震应急信息服务特征,为应急管理系统有针对性地加强能力建设、拓展信息服务提供思路和参考依据。
  • 2017年4月12日2时25分,浙江省杭州市临安市(现为杭州市临安区,考虑地震发生时行政区划名称为临安市,本文沿用临安市名称)发生4.2级地震,震中(30.08°N,119.34°E)位于临安市河桥镇与潜川镇交界附近的九龙坑,震源深度16.2km。震中附近的潜川镇、河桥镇震感强烈,於潜镇、太阳镇、湍口镇等地也有较明显的震感。地震发生后,浙江省地震局启动了Ⅲ级响应,组织工作队赶赴地震现场,在对震区地质构造概况、震源机制解、实际震情等情况进行分析的基础上,开展了烈度调查,获取了震区震害分布基本资料,并绘制了地震烈度分布图。

    震区在地貌上属于浙西低山丘陵区,地势自西北、西南向东部倾斜。震区在大地构造上属于扬子准地台的钱塘台褶带,新构造运动主要表现为大面积的间歇性升降运动,以整体抬升为主,震区发育第四系早期的坡洪积物、侏罗系凝灰岩、志留系、奥陶系粉砂岩、泥岩及燕山期花岗岩等地层。震中附近发育区域性北东走向的马金-乌镇断裂带(图 1)。马金-乌镇断裂带是浙江省内1条重要的区域性断层(浙江省地质矿产局,1989),控制前新生代地层分区,总体走向约40°,倾向南东,倾角约80°,震区一带断层带宽12km、由多条分支组成,在东山畈采石场观察点见其中一主要分支断层的出露剖面(图 2),剖面上断层切割寒武纪厚层灰色灰岩,剖面中见3个断面(f1、f2、f3),性质皆逆断。其中,f1为单一断面,f2与f3则构成宽约2m的黄褐色粗碎裂岩;f2、f3延伸到冲沟对面,断面及黄褐色粗碎裂岩仍出露清楚(图 3),且沿2个断面还形成1—2cm的灰绿色断层泥,断层泥ESR样品测试结果为(151±30)ka BP,表明断层中更新世有过活动迹象。

    图 1  临安4.2级地震构造简图
    Figure 1.  Regional seismotectonic map of the Lin'an M 4.2 earthquake
    图 2  东山畈附近调查照片及清绘剖面1
    Figure 2.  Fault profile #1 near Dongshanfan
    1:厚层灰色灰岩;2:逆断层及黄褐色粗碎裂岩
    图 3  东山畈附近断层照片及清绘剖面2
    Figure 3.  Fault profile #2 near Dongshanfan
    1:厚层灰色灰岩;2:逆断层及黄褐色粗碎裂岩;3:逆断层及灰绿色断层泥;4:ESR样点

    采用CAP方法(Zhao等,1994Zhu等,1996Wang,2011),计算获得了此次地震的震源机制解。其中,节面Ⅰ走向为298°,倾向87°,滑动角-12°;节面Ⅱ走向为29°,倾向78°、滑动角为-177°;主压应力轴(P轴)方位角平均为253°;主张应力轴(T轴)方位角平均为344°。震源机制解具体数值见表 1,拟合波形如图 4所示,图中红色曲线为理论地震波形,黑色曲线为观测地震波形。

    表 1  临安4.2级地震震源机制解参数
    Table 1.  The parameters of focal mechanism solution of Lin'an M 4.2 earthquake
    最佳双力偶解 节面Ⅰ/° 节面Ⅱ/°
    走向 倾向 滑动角 走向 倾向 滑动角
    298 87 -12 29 78 -177
    应力轴 T轴/° B轴/° P轴/°
    方位角 倾角 方位角 倾角 方位角 倾角
    344 6 104 78 253 11
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    图 4  临安4.2级地震震源机制解参数
    Figure 4.  The focal mechanism solution of the Lin'an M 4.2 earthquake

    CAP方法求解震源机制解受震源深度影响较大。通过设置步长1km,搜索不同深度对应的震源机制解,拟合误差越小,深度越准确。最终,得到误差最小的16.2km为此次临安M 4.2地震最佳震源深度(图 5)。

    图 5  随震源深度变化的震源机制解拟合误差
    Figure 5.  The fit-error changes with focal-depth

    震区现代构造应力场的特征以北东东向水平压应力、北北西向水平张应力为主,北东向断层容易发生右旋走滑错动,震源机制解显示本次地震受大范围构造应力的控制。

    依据《地震现场工作(第3部分):调查规范》、《地震现场工作(第4部分):灾害直接损失评估》(中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局等, 2012a, 2012b)及《中国地震烈度表》(GB/T 17742—2008)(中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局等,2009)中的技术要求,主要根据震区人的感觉、器物反应、房屋震害程度等(夏坤等,2011)开展地震烈度调查与评定工作。根据当地政府反馈的震感情况,分别在潜川镇、河桥镇、於潜镇、太阳镇和湍口镇安排调查路线,共25个调查点,取得了震区大量的基础数据和第一手资料,调查范围基本上覆盖了本次地震震区。地震现场调查路线及调查点分布见图 6

    图 6  临安4.2级地震调查线路图
    Figure 6.  Survey route lines of the Lin'an M 4.2 earthquake

    通过对25个调查点的震害评估与科学考察,同时收集了当地政府提供的人员伤亡、房屋受损排查情况以及山塘水库基础设施和地质灾害点排查情况,4个调查点的烈度评定为Ⅴ度,分别为潜川镇的五里亭、茶叶山、鱼潭和过水埠,主要分布在震中的东北和西南,Ⅴ度区面积约22.6km2;其余21个调查点烈度评定为Ⅳ度(图 7)。本次地震未造成人员伤亡和较大经济损失。

    图 7  临安4.2级地震烈度图
    Figure 7.  Seismic intensity map of the Lin'an M 4.2 earthquake

    Ⅴ度区人和器物的反应特征主要为:①震区主要建筑为3层房屋,绝大多数调查点居民居住在2楼,反映震感强烈,多数人梦中惊醒,少数逃出户外,个别居民在室外过夜直至天明;②绝大多数被调查居民听到地声,且反映声音很响,如同打雷的轰轰声或放炮声,部分居民能明确指出声音由震源方向传来;③大多数被调查居民听到门窗、屋顶、屋架颤动作响,且门窗响声较大;④多数被调查居民感觉床和悬挂物有较大幅度的晃动。

    Ⅴ度区房屋震害特征主要为:①个别土木、砖木结构房屋有老裂缝加宽、加长及墙皮脱落现象;②个别砌体结构房屋出现细微裂缝和老裂缝加宽、加长及灰土掉落现象(图 8)。

    图 8  震中区个别老旧房屋震害特征
    Figure 8.  Earthquake damage characteristics of some old houses at the epicenter area
    (a)五里亭某户砖木结构房屋二楼窗口下墙皮掉落;(b)新桥头某户土木结构房屋墙体老裂缝加长、加宽;(c)鱼潭村某户砌体房屋老缝加长,瓷砖出现细小裂纹

    通过调查分析本次地震的房屋破坏情况,认为造成破坏的主要因素有以下方面:

    (1)房屋质量

    震区内产生破坏的个别房屋属于老旧房屋,建造时基本没有采取任何抗震措施,而且房龄长,一般多在20多年以上,有的甚至30、40年,这些房屋多为夯土(砖、石)墙木结构,或者某一面承重墙为空斗砖墙,由于房龄长、年久失修且普遍存在裂缝,有的墙体已倾斜,特别是房屋的屋顶、屋内木架构,梁木多有腐烂现象;另外,震区内部分建造于2000年以前的砌体房屋中,仅有少数有地梁或圈梁,多数无地梁、圈梁和构造柱,抗震性能较差,加之地基基础的不均匀,个别房屋墙体出现细微裂缝或抹灰缝。

    (2)场地效应

    震区位于山区,多数自然村分布于陡坡、边坡等地,导致部分调查点上的个别房屋在建造时为天然地基加垒石形成的不均匀基础(属于抗震不利地段),地震时容易产生沉降差异,抗震稳定性差,易出现轻微破坏。

    通过对临安4.2级地震开展现场调查,得出如下认识:

    (1)震源机制解显示长轴方向为北东向,与马金-乌镇断裂带走向基本一致;地震现场地震烈度调查结果表明,本次地震的影响烈度最高为Ⅴ度,面积22.6km2,烈度圈长轴方向为北东向,与地震震源机制解及北东向马金-乌镇断裂带方向一致。

    (2)本次地震震中附近的潜川镇、河桥镇震感强烈,但未造成人员伤亡和较大经济损失,震中区少数房屋有轻微开裂和老裂缝加长、加宽现象。

    (3)与浙江省内其它类似震级大小的地震相比,此次地震震源深度较深(16km),地面的地震破坏影响相对较小,因此虽然震感强烈,但震害相对较轻。

  • 图  1  地震应急信息服务需求调查用户范围

    Figure  1.  The user scope of earthquake emergency information service survey

    图  2  用户信息需求词云图

    Figure  2.  Word cloud chart of user information requirements

    图  3  政府类用户信息表现方式需求

    Figure  3.  Demands for government users of information expression

    图  4  行业类和公众类用户信息表现方式需求

    Figure  4.  Demands for Industry and public users of information expression

    图  5  政府类和行业类用户时间分布统计

    Figure  5.  Statistical chart of time distribution of government and industry users

    图  6  公众用户画像

    Figure  6.  Public user portrait

    表  1  地震应急信息服务需求调查方法及内容表

    Table  1.   Methods and contents of earthquake emergency information service survey

    用户分类调查方法调查内容要素调查情况
    政府类 国家抗震
    救灾指挥部
    观察法 潜在及未知需求、最佳的渠道和时间、信息获取习惯等用户吸收信息的过程 2018年以来8次地震应急事件中,全程记录决策者需求的视频会议记录
    省抗震救灾指挥部成员单位 调查表法、信息反馈法、
    观察法、文献分析法
    调查表法:信息内容、表达形式、提供方式、信息范围 调查了24家四川省抗震救灾成员单位,共计收回24份有效问卷
    信息反馈法:时间价值、内容价值、服务价值 收回“青白江5.1级地震信息产品问卷调查”7份
    观察法:寻找未表达出来的需求、最佳的渠道和时间、信息获取习惯 2018年以来8次地震应急事件中,全程记录决策者需求的视频会议记录
    文献分析法:正确性、可靠性;产出产品的属性和用途 10次5.0级及以上地震的产出和评估内容
    市县级政府及应急机构 调查表法 调查表法:分阶段信息内容、表达形式、提供方式(已知需求和信息产品) 调查了51家市(县)应急机构,共计收回51份有效问卷
    行业类(地震应急和救援相关) 武警四川总队 调查表法、询问法 调查表法:信息内容、表达形式、提供方式
    询问法:服务场景、与用户工作相关性
    共计收回2份有效问卷
    消防四川总队 调查表法、询问法 开展5次交流座谈会
    国家减灾中心 调查表法、询问法 共计收回1份有效问卷,开展2次交流座谈。
    中国地震台网
    中心
    询问法 开展1次交流座谈会
    地震及应急管理
    专业人员
    调查表法、
    信息反馈法
    调查表法:信息内容、表达形式、提供方式 共计收回15份有效问卷
    信息反馈法:动态性阶段性价值、内容完整性及专业性、服务易用可用性 共计收回“青白江5.1级地震信息产品问卷调查”44份
    三网一员 调查表法 调查表法:用户人口、职业、知识素养、信息获取习惯、地震应急信息认知、信息范围、提供方式 共计收回49份有效问卷
    公众类 互联网在线用户 调查表法、
    网络数据分析法
    调查表法:用户人口、职业、知识素养、信息获取习惯、地震应急信息认知、信息范围、提供方式 共计收回147份有效问卷
    网络数据分析法:对网站及微博中信息转发数、评论数、点赞数等进行量化 13次5~7级地震、4次7级地震应急信息分析情况
    线下公众 调查表法 调查表法:用户人口、职业、知识素养、信息获取习惯、地震应急信息认知、信息范围、提供方式 共计收回140份有效问卷
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    表  2  政府类用户信息需求关键词频表

    Table  2.   Keyword frequency table of user information requirements

    关键词频数关键词频数关键词频数
    人员伤亡 68 救援力量评估 44 生产流通恢复 34
    交通破坏 63 断裂分布 44 历史地震 34
    极震区 63 灾民救助 43 遥感影像 33
    烈度速报 62 交通管制 43 地质灾害评估 33
    房屋破坏 62 灾区范围 41 安置评估 33
    地震参数 61 居民点 41 空间距离 33
    余震 61 工程修复 40 动态评估 32
    伤亡评估 61 次生灾害处置 40 地面破坏处置 32
    安置评估 61 响应等级 40 历史强震 32
    通讯破坏 60 物资发放 39 交通通行评估 31
    生活影响 60 房屋结构 39 经济 31
    应急处置 59 行政区划 39 人口热力 31
    重点目标 56 交通分布 38 地震波形 30
    决策建议 53 救援态势 38 新闻通稿 30
    人口分布 53 航飞建议 38 会议纪要 30
    舆情监控 53 房屋重建 37 辟谣 30
    避难场所 52 震情监视 37 地震动位移 30
    预警 52 地质构造 37 旅游点 30
    次生灾害评估 50 通讯分布 37 救援区评估 29
    救援力量 50 破裂过程 36 台站架设分布 29
    地面破坏 49 震源机制 36 仪器烈度 28
    危险源 49 地震类型 36 文物保护 28
    工作简报 49 经济损失评估 35 峰值加速度 28
    灾害调查 46 工程修复 35 地震动强度 26
    救援物资评估 45 预警效能 35 监测能力 26
    震情趋势 45 影响场 34 历史救灾 26
    震感 44 烈度初评 34 坡度 25
    生命线分布 44 烈度异常 34 少数民族 20
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    表  3  行业类(地震应急救援相关)用户信息需求关键词频表

    Table  3.   Keyword frequency table of user information requirements

    关键词频数关键词频数关键词频数
    地震参数 229 遥感 197 震感 168
    快速评估 227 地理背景 196 强震动 167
    烈度速报 226 预评估 195 救援态势 156
    重点目标 225 烈度图 195 趋势研判 156
    灾害调查 222 生命线 193 舆情监控 155
    实时灾情 214 余震 184 预案 154
    社会背景 214 风险评估 183 应急处置 154
    地震背景 213 空间距离 182 预警 153
    对策建议 212 历史震例 181 航飞建议 153
    动态评估 198 震源机制 181 备震能力 151
    救援力量 197 破裂过程 180 联络信息 137
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    表  4  公众类用户信息需求关键词频表

    Table  4.   Keyword frequency table of user information requirements

    关键词频数关键词频数关键词频数
    次生灾害 123 预警 97 交通管制 76
    哪里地震 114 安置 90 房屋破坏 72
    救援行动 106 避难 86 捐赠 63
    余震 104 通讯 85 志愿者 53
    震中距 103 伤亡 84 其他 21
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    表  5  公众类用户基本属性表

    Table  5.   Basic attribute table of public users

    用户属性属性特征问卷结果
    人口及社会
    属性
    人口属性主要从年龄、性别、教育水平等几个人口学特征入手,社会属性包括社会职务等 此次调查人群集中在18~40岁,占73.5%;本科及以上学历占75.6%;职业排名前三的是政府机关及事业单位、普通职员、在校学生,共占74.8%
    行为属性 行为属性主要包括对地震信息的关注、
    活动的参与、信息的使用情况
    此次调查人群80%及以上均参与过防灾减灾活动并听过或了解地震局,88%以上的用户表示对地震信息感兴趣且关注过相关信息,在接收到地震信息后进行转发的占51.3%,留言的占13.4%。
    心理属性 心理属性主要是信息获取偏好和对地震信息服务的态度与满意度。 用户偏向采用新媒体(网站、微博、微信、抖音、手机APP、网络推送等)方式获取信息,占81.4%。53.4%的调查用户认为通过现阶段获取的地震信息是专业的、权威的,44.2%的调查用户希望可以进一步了解信息,2.4%的调查用户认为内容比较深奥,不简单明了
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-09-15
  • 网络出版日期:  2021-07-12
  • 刊出日期:  2021-03-01

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