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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：9809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(xué)研究所（工力所）與中國地震局地震預(yù)測研究所（預(yù)測所）密切合作，工力所林旭川研究員和預(yù)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(yīng)急提供信息支撐。
1. 方法
（1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準備：震后第一時間收集了災(zāi)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(wù)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(zāi)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(shù)建立每棟房屋的彈塑性時程分析模型，采用相關(guān)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(zāi)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(zāi)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(chǔ)數(shù)據(jù)的準確性問題：本次地震應(yīng)急震害評估的建筑基礎(chǔ)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(yīng)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(chǔ)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(yīng)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(yīng)影響，提高震害分布模擬的分辨率與準確性。
感謝預(yù)測所遙感與地震風(fēng)險評估團隊提供遙感信息快速識別與繪圖技術(shù)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(xué)研究所
2022年9月11日
