云南地区地震死亡人数快速估算:以鲁甸6.5级地震为例

地震后的人员伤亡快速评估,对于地震应急响应具有重要意义。该文运用基于地震场景重建的经验模型,研究了云南省的地震人员死亡率,并以鲁甸地震为例,对震后死亡人数进行了估算。收集了云南地区1970年至2008年至少造成1人伤亡的37个地震案例,基于地震烈度分布图和人口密度数据,得到地震案例各个烈度区的暴露人口数;运用美国地质调查局基于地震烈度的人口死亡率模型对人口死亡数进行估算,随后比较人口死亡估算值和人口死亡实际数的差值,对差值进行最优化求解使其最小,从而确定模型的参数值,得到云南省的地震人口死亡率。计算得到鲁甸6.5级地震人员死亡数为308,与实际死亡人数(617)处于同一量级,该地震属于特别重大地震,应急响应级别为I级,与实际情况相符。结果表明,基于地震场景重建的死亡率经验模型对于中国省市地区尺度的震后死亡人数快速评估,具有较好的适用性。     

地震灾情快速评估方法和应用：以玉树地震为例

 地震突发性强,短时间内可造成严重伤亡和损失,需要进行应急响应和震害快速评估。针对中国震害评估中存在的空间对应性和时间有效性问题,总结分析了中国大陆地区地震烈度的已有快速评估模型,提出了考虑震源机制解的带方向的地震烈度图快速生成方法。进而在应急评估模式下,针对不同的数据完备性,设计并开发了利用GIS空间叠加分析功能的震害快速评估演进模型与方法,包括震害倒损房屋和受灾人口的定性与定量渐进评估,解决了时间有效性问题。以玉树地震为例,对倒损房屋和受灾人数进行了定性和定量评估;与国务院公布的受灾人数比对,误差为23.3%,符合国家减灾应急要求（误差<30%）,表明本文模型合理、评估结果可靠,有应用前景。     

震后公路实际通行能力理论模型

震后公路实际通行能力理论模型是震后公路实际通行能力快速评估技术的重要基础。对震后公路实际通行能力进行深入研究,建立了震后公路实际通行能力理论模型;利用生命线地震工程和交通系统工程分析方法,分析了震后公路实际通行能力对于震后应急救援决策工作的重要性,介绍了震后公路交通易损性,定义了震后公路的震害度及平均震害指数临界区间,研究了震后公路的实际通行能力影响因素,推导出震后公路的通行概率,定义了地震对于公路实际通行能力的修正系数,进而建立了震后公路实际通行能力的理论模型。通过算例分析验证了该模型的有效性。     

基于震害指数地震灾害预测方法的可行性

针对当前的地震震害指数的模型,列出了震害指数在工程实际中的主要应用。在此基础上,根据地震震害指数与地震烈度之间影响因素,提出用地震震害指数来间接获取地震烈度的建议,并对震害指数的统一的必要性和基于震害指数的地震灾害的预测方法的可行性进行了讨论。     

清水池震害评估模型研究

为了评估清水池的地震破坏状态,基于海城地震、唐山地震中较详细的水池震害资料,分析了水池的主要震害现象、特征,并找出了影响水池震害的主要因素.采用最小二乘法对震害数据进行回归分析,得到了各震害影响因素不同情况下的回归系数取值,从而建立了清水池震害经验统计回归模型.经计算该模型的相关系数为0.661,标准差为0.447.经回判分析,模型回判成功率为91.2％.对于模型中未考虑到的震害影响因素,根据实际震害经验,给出新增影响因素的建议系数.对汶川、玉树等地震中遭到破坏的清水池进行评估,结果与实际震害基本相符,初步验证了该评估模型的可靠性.     

大震铁路桥涵震害损失评估方法

调查统计并分析了唐山地震和汶川地震中铁路桥梁的震害情况,提出了适用于震后铁路桥梁震害的应急评估方法;基于铁路桥梁的地震易损性评价,选取了典型的震害影响因素;采用最小二乘法,建立了用于计算混凝土铁路梁式桥震害指数的统计回归模型;提出了评价地震破坏等级的经验公式、经验系数及评判指数,并对铁路桥梁的震害损失比进行了专门研究;结合工程实例,给出了震后铁路桥梁震害损失评价的过程和步骤.     

面向地震灾害的应急物资需求预测

科学、合理、准确地预测地震应急物资需求, 能够为物资的筹集和调度提供快速决策的依据, 从而提高地震灾害的应急救援效率. 基于中国 2008---2020年具有破坏性的地震灾害数据, 运用回归分析研究与地震受灾人数相关的典型应急物资的需求量预测问题. 通过假设检验和模型修正后, 采用差值度量结果的四分位法对受灾人数预测结果进行调整, 最后计算应急物资饮用水和衣服的需求量. 实证结果表明, 预测模型及结果具有一定的合理性和实用性.     

小区开放对道路通行的影响

建设开放型的小区是以优化路网结构,真正提高道路的通行能力,改善拥堵的交通状况为目的。考虑小区的交叉口数量、节点通行能力、道路网络密度三个因素对周边道路车辆通行能力的影响。通过对小区封闭与开放后的车流量、交叉口数量、节点通行能力、道路网密度等不同因素进行单因素分析,确定指标体系。运用SPSS主成分分析法、双层规划模型、图论等方法对小区开放前后进行研究,分析各因素的权重,得出小区开放提高周边道路通行能力的结论,并结合实际给相关部门提出合理建议。     

基于机器学习方法的地震破坏预测

地震破坏预测研究对于建筑结构减灾规划、震前风险预测、震后应急评估有着重要意义。传统的方法因为受到震害资料数量的限制以及计算精度和能力的制约,一般基于经验只考虑少数因素对结构破坏的影响。通过使用随机森林算法,设计了一个综合考虑地震动、结构和场地等多维度信息的分类方法,用以预测建筑物的地震破坏程度。本文研究框架基于新西兰国家地震委员会所收集的27次地震详细破坏资料,处理得到14.2万条高质量建筑物损失数据,考虑了谱加速度、建筑形状、层数等16个影响因素,将4种不同的损伤状态作为模型的学习标签进行地震破坏预测训练。结果表明,随机森林算法在6种分类算法中性能最佳,经过学习曲线法调参、代价敏感学习之后,经过优化得到的随机森林模型对于测试集的整体预测精确率可以达到75.4%,对4种损伤标签的召回率分别达到了88.2%、55.0%、60.7%和70.8%,远好于其他方法。当只考虑对结果影响最重要的前12个因素,该模型的预测精度仍然能够达到73.7%。可见,基于此框架所训练的预测模型具有良好的精度与适用性,同时该框架对于中国震害资料大数据库的研究具有较高的参考价值。     

基于云模型的地震区公路震害风险评估

采用主成分分析与专家调查相结合的方法进行因子辨识,筛选出对公路沿线区域地震风险有显著影响的峰值加速度、植被覆盖率、地层岩性和地表坡度作为评价因子.引入云模型理论,改进传统层次分析法的不足,提出了基于云模型层次分析法的地震区公路震害评估赋权方法.运用地理信息系统技术平台,研究了各风险因子的标度分值,建立了地震区公路震害风险评估模型并进行了实例分析.结果表明:实例工程震害风险指数在1.00~6.96之间,其中大部分区域震害风险指数处于5以下,路线起点南及东南为高峰值加速度、硬岩、大边坡坡度区域,震害风险指数接近7,风险评估计算结果与实际相符.