[发明专利]一种地震影响场三维漫延可视化方法

说明书

本发明公开了一种地震影响场三维漫延可视化方法。在地震影响场生成阶段，可根据烈度评估模型和用户自定义的参数，在三维空间中生成合理的本地化地震影响场分布矢量数据并可以叠加在三维数字地球软件中显示。在地震影响场三维漫延阶段，可以在在三维空间中以震中位置为中心向周边以贴地表的方式动态漫延与渲染可视化。在地震影响场漫延结束的判断规则方面，提出了烈度规则、距离规则、用户干预规则三种判断方式，可以根据实际应用情况合理地结束地震影响场动态漫延过程。本发明提供了形象直观的地震影响场漫延过程的可视化，解决了三维场景下地震影响场的动态表达问题。

技术领域

本发明涉及一种地震影响场三维漫延可视化方法，属于防震减灾与地理信息系统交叉技术领域。

背景技术

众所周知，地震灾害是一种极具破坏力的自然灾害，常常造成大量的财产损失和人员伤亡。在20世纪里，全球地震灾害所造成的经济损失达到了2791亿美元，占到了所有自然灾害总损失的31％，死亡人数达到了1850635人。进入21世纪后，全球大震不断，据中国地震台网中心及美国国家地震信息中心公布的数据显示，截至2016年底，6级以上地震约2500次，其中7级以上地震250余次。尤其是我国大陆地区，近年来地震异常活跃，导致明显震害的地震有：2008年汶川8.0级地震、2010年玉树7.1级地震、2013年芦山7.0级地震、2013年岷县6.6级地震、2013年云川交界5.9级地震、2013年乌鲁木齐市5.1级地震、2013年西左贡县芒康县交界6.1级地震、2014年于田7.3级地震、2014年盈州5.6级地震、2014年鲁甸6.5级地震、2014年景谷6.6级地震、2014年康定6.3级地震、2015年皮山6.5级地震、2016年苍梧5.4级地震、2016年杂多6.2级地震、2016年阿克陶6.7级地震、2016年呼图壁6.2级地震、2017年且末5.8级地震、2017年塔什库尔干5.5级地震、2017年九寨沟7.0级地震，等等。

据统计，20世纪以来，中国因地震造成死亡的人数，占国内所有自然灾害包括洪水、山火、泥石流、滑坡等总人数的54％，地震又被称为“群害之首”。随着国民经济的高速发展，城市人口的高度集中，现代化工业设施的规模扩大，地震造成的灾害严重程度会大幅度增加。

震后第一时间对地震所造成的影响范围和破坏程序进行评估和判断是开展地震应急救援工作的重要依据。其中，最为核心的工作就是地震烈度的评定。

地震烈度是指某一地区的地面或各人工建筑物遭受地震影响的强弱程度。烈度评定考虑的宏观现象包括人的感觉、器物的反应、人工建筑物的破坏以及地表的破坏情况等。通过震后地震烈度快速评估可以实现震灾快速评估，从而科学指导救灾。目前，烈度快速评估主要通过以下几种方式进行：1)在强震观测台网密集且可以获得实时或近实时强震数据地区，如日本和我国台湾地区，直接采用地震动参数与烈度的定量关系，得到仪器烈度分布图。2)在实时和近实时强震观测台网较稀疏地区，则需要结合地震动衰减关系和考虑场地效应校正后通过网格化插值的方式得到仪器烈度分布图。3)在无法较快速获取强震观测资料的地区，可以根据由历史地震资料统计得到的区域烈度衰减规律快速画出烈度等震线图，也可以采用地震学方法，通过合成地震动或其它方法计算得到烈度分布。

烈度评估主要分为传统的震后人工调查评定和地震烈度快速评估。传统的地震烈度评定由于是由现场人工调查确定的，通常需要的时间较。对影响范围较大的强烈地震往往需要在震后数天甚至数十天才能完成，也就无法应用于震后应急救援部署和向公众公布具体震灾情况。地震烈度快速评估是指无需现场调查而快速计算或模拟地震影响场，通常以仪器烈度或地震动参数表征，满足政府地震应急决策的需要，为地震人员伤亡估计和经济损失评估提供依据。

目前，我国大部分地区强震观测台网非常稀疏或无法获得实时和近实时强震记录，加上仪器故障及误差的影响，大部分地区仍然无法实现基于强震动观测的烈度快速评估与速报。因而，许多学者开展了基于区域烈度衰减规律(衰减模型)的烈度快速评估，并且通过GIS软件实现图形的绘制与专题图的输出，为震后第一时间的灾情研判提供信息支撑。