地震灾害和损失估计

对地震灾害以及地震次生灾害的评估对于一个区域的降低危险,资源分配以及紧急响应规划具有重要的意义,而通过存储和分析地质构造信息,利用GIS可以预测地震发生的“场景”并估计该区域由于地震引发的潜在损失。此外,GIS也提供了有力的工具使得在地震实际发生时,分析灾害严重程度的空间分布,帮助政府分配紧急响应资源。

进行地震灾害评估时要综合考虑地质构造等各种信息的空间分布,通常包括以下几个步骤(图14-9):

1)估计地表震动灾害

需要识别地震源点,然后建立在该点发生地震以及地震波传播的模型,最后根据地表的土壤条件得到最终的震动强度。

2)估计次生的地震灾害

次生的地震灾害包括液化(Liquefaction),滑坡,断裂等,评估这些灾害需要收集相应区域的地质构造信息,计算地表运动的强度和持续时间以及在以前的地震发生过程中这些灾害发生的情况。

3:估计对于建筑物的损害

需要收集地震区域内建筑和生命线的分布状况,然后对每种建筑的建立损害模型,该模型是一个函数,与地表震动强度以及潜在的次要灾害有关。

4:估计可以用金钱衡量和不可以用金钱衡量的损失

可以用金钱衡量的损失包括受损建筑的修复和重建,而不可以用金钱衡量的损失包括人员伤亡。估算这些损失需要相应的社会经济信息,此外,清除垃圾和重新安置费用、失业、精神影响以及其它的长期或短期的影响,需要建立不同的模型,分别加以确定。

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图14-9:地震损失评估过程

如上图所示,在地震损失评估中,用到了多种空间信息,如地质构造,建筑等等,因此GIS是非常理想的进行地震损失评估的工具,图14-10,13-11描述了采用GIS进行评估的过程。

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图14-10:基于GIS的地震损失评估过程(1)

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图14-11:基于GIS的地震损失评估过程(2)

通常,地表震动强度可以根据震源位置以及地震波传播公式计算;而次生灾害以及建筑物的损害要根据相关的图件进行计算,并基于上述计算的结果来评估金钱损失和非金钱损失。在分析过程中,由于地震强度以及破坏程度随着到震源的距离增大而衰减,所以要采用缓冲区计算模型;而在计算金钱损失以及非金钱损失时,因为要综合考虑多个因素,要使用叠加复合模型。