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工作動態|2022年9月5日瀘定6.8級地震建筑物震害快速評估
發布時間： 2022-09-11 點擊數量：2737工作動態|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生了6.8級地震，地震發生后，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值仿真模型對震中部分村鎮的建筑物震害情況進行了快速評估，為現場震害調查與應急提供信息支撐。
1. 方法
（1）基礎數據準備：震后第一時間收集了災區遙感影像和實測地震動數據。
（2）建筑信息提取：基于國家重點研發計劃、高分重大專項和重防區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，磨西鎮及周邊的建筑信息情況如圖1所示。
圖1 災區建筑物三維模型（磨西鎮及其周邊）
（3）震害精細化仿真：運用工力所研發的城市震害模擬器仿真系統，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，采用相關村鎮附近實測地震動數據，開展了建筑群震害仿真分析。
2. 結果
仿真評估結果如圖2、3、4所示，該結果展現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、草科藏族鄉、新民藏族鄉及安順場鎮周邊建筑物破壞嚴重，評估烈度達到IX（9度）度；冷磧鎮、烹壩鎮、嵐安鄉及王崗坪彝族藏族鄉周邊次之，烈度達到Ⅷ（8度）；瀘橋鎮及姑咱鎮估計烈度達到Ⅶ（7度）。
利用震后快速獲取的磨西鎮無人機遙感數據，提取了更為詳細的單體建筑震害信息（參考DB/T 75-2018），初步結果詳見圖5。結果顯示，16.1%的建筑物發生倒塌，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，磨西鎮震害指數為0.63，與基于精細模型的建筑物震害仿真評估計算結果0.64較為一致，說明基于精細模型的仿真結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果分布圖
圖3 災區建筑物震害評估結果（磨西鎮及其周邊，①為全景，②為放大圖）
圖4 災區建筑物震害評估結果（安順場鎮及其周邊）
圖5 磨西鎮建筑物無人機遙感解譯結果
3. 適用性說明與致謝
（1）基礎數據的準確性問題：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，數據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據庫提升評估結果的準確性。
（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，數據具有一定的“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，分析結果僅可展示實測地震動對村鎮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據支持、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平臺支持。
中國地震局工程力學研究所
2022年9月11日
