基于GIS和CA的地震災(zāi)害壓埋人員情景分析與評估理論.pdf

1、目前對地震災(zāi)害情景的評估，世界上尚無成熟的評估指標(biāo)體系。為了能對人員進(jìn)行快速的救援，必須建立與之相適應(yīng)的地震災(zāi)害情景評估體系。在眾多地震災(zāi)害情景中，僅地震災(zāi)害壓埋人員情景是壓埋人員的分布、傷亡等相關(guān)狀況，是震后應(yīng)急救援過程急需的重要信息。所以對地震災(zāi)害壓埋人員情景分析與評估是應(yīng)急救援和急需解決的課題。
　　 地震災(zāi)害壓埋人員情景，是一個不確定的復(fù)雜動態(tài)情景，包括人員的實時動態(tài)分布、人員在室內(nèi)的狀態(tài)、建筑倒塌狀況、人員被壓埋情況和

2、壓埋人員的實時傷亡狀態(tài)。本文旨在建立地震災(zāi)害壓埋人員情景評估指標(biāo)體系，具體研究內(nèi)容和相關(guān)結(jié)論如下：
　　 采用情景分析的方法，研究了地震災(zāi)害情景中壓埋人員的相關(guān)情景：地震壓埋人員的環(huán)境情景和地震時人員自身情況(包括地震瞬間人的感知，地震瞬間人的意識、行為，居民個體差異等)?；趬郝袢藛T相關(guān)情景的分析，構(gòu)建了地震壓埋人員情景評估指標(biāo)體系的框架，實現(xiàn)了運(yùn)用該框架對地震災(zāi)害壓埋人員的情景的分析和評估。
　　 鑒于人員的動態(tài)分布

3、是應(yīng)急救援的前提，本文提出了柵格和矢量相融合的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，由此對細(xì)胞自動機(jī)的五個要素分別進(jìn)行了擴(kuò)展，完成了擴(kuò)展細(xì)胞自動機(jī)的建立方法，并在此基礎(chǔ)上采用了“人數(shù)概率和”實現(xiàn)了人員在建筑空間中由無序向有序的轉(zhuǎn)變。
　　 以在室率概念為基礎(chǔ)，采用Kriging插值法構(gòu)建了我國部分區(qū)域的在室率區(qū)劃，實現(xiàn)了在室率在空間上連續(xù)性和覆蓋的目標(biāo)。
　　 建筑物倒塌率作為建筑物破壞評估指標(biāo)，是地震壓埋人員評估的基礎(chǔ)和前提。本文深入地研究了兩地

4、震事件在地震強(qiáng)度、地震波的傳播媒介和建筑結(jié)構(gòu)三類相似因素，在此基礎(chǔ)上采用vague集理論得出了兩地震事件的相似度，實現(xiàn)了從眾多的歷史事件中選出最相似的歷史地震事件，并用其倒塌率來評估現(xiàn)在地震中建筑物倒塌率的目標(biāo)。研究結(jié)果表明：(1)評估倒塌率主要由相似度和歷史倒塌率共同決定。(2)由于兩地震事件相似的輪換對稱性，評估的倒塌率值具有區(qū)間性。(3)根據(jù)假設(shè)檢驗得出相似度下界與誤差絕對值的反比例關(guān)系曲線，完成了用相似度下界對評估的倒塌率進(jìn)行評

5、估質(zhì)量控制。
　　 在造成壓埋的眾多因素中，本文僅考慮了在室率和倒塌率兩關(guān)鍵因素，并假設(shè)兩者對地震壓埋率的影響是相互獨立的，由此建立了基于全概率的地震壓埋率模型。在汶川地震的研究過程中，針對特大地震，發(fā)展了基于自相似的倒塌率計算方法，解決了因缺少相似因素而對倒塌率評估的難題，較大地提高了壓埋率評估的效率。
　　 解決了壓埋人員傷亡情景發(fā)生、發(fā)展過程的評估，建立了傷亡狀態(tài)評估模型。主要研究成果：(1)以結(jié)構(gòu)震害指數(shù)為參考標(biāo)

6、準(zhǔn)，建立了初始傷亡指數(shù)的區(qū)間估計。(2)假設(shè)體質(zhì)與年齡成正態(tài)分布，由此建立了以年齡為基礎(chǔ)的體質(zhì)綜合指數(shù)區(qū)間估計。(3)在沒有參考依據(jù)的條件下，用正態(tài)分布對人員囤陷環(huán)境進(jìn)行了無偏估計。
　　 運(yùn)用Visual Studio2005、ArcGIS Engine Developer Kit For Microsoft.NET Framework9.2和ArcGIS Engine Runtime9.2開發(fā)環(huán)境，參照《地震應(yīng)急基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫數(shù)