專利名稱：數(shù)字地震安全圖實(shí)時制作與動態(tài)查詢公共系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
資源、環(huán)保
背景技術(shù)：
地震安全圖的概念是中國地震局1997年編寫的《大 中城市震后趨勢快速判定工作方案〉》中提出來的，繪 制城市地震安全圖旨在為地震預(yù)測預(yù)報專業(yè)內(nèi)部提 供決策輔助依據(jù)。地震安全圖的定義是在一些城市 附近發(fā)生的顯著地震對城市不構(gòu)成威脅，不死人，不 倒房、不損失時的震級分布圖。用來查詢某一地區(qū)發(fā) 生地震后，相鄰地區(qū)是否安全。根據(jù)每個城市建筑物 的抗震性能、人口、經(jīng)濟(jì)、政治等因素，對不同城市 取不同的起始破壞烈度值一一安全標(biāo)準(zhǔn)值，利用《中 國地震烈度區(qū)劃圖》、地震烈度衰減公式和當(dāng)?shù)氐男?正值，取得震級和距離的分布，再由距離值以城市行 政區(qū)邊緣做不同震級的包絡(luò)線，得到城市的地震安全 圖。
地震烈度衰減公式 I-AL0G ( R+R。 ) +BM+C+ s 式中I地震烈度，R為場地到震源的距離，R。為距 離常數(shù)，A、 B、 C為經(jīng)驗系數(shù)，s為隨機(jī)誤差。如果 要查詢的地震落在相應(yīng)的震級包絡(luò)線之外側(cè)，則表明 該地區(qū)安全， 一般無破壞與傷亡情況發(fā)生，否則相反。 如果把起始破壞烈度值換成起始有感烈度值，就可以 繪制成相應(yīng)的地震有感圖。此圖只在本系統(tǒng)內(nèi)部使 用。
目前，我國大多數(shù)的城市都制做了相應(yīng)的地震 安全圖，在此基礎(chǔ)上，以地理信息系統(tǒng)的為平臺，建 立和完善一個統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)上的以采集、存儲、管理、 分析和描述與空間和地理位置有關(guān)數(shù)據(jù)的空間信息 系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)圖形和屬性的空間查詢、分析計算及圖形 繪制等功能的實(shí)時制作與動態(tài)查詢公共系統(tǒng)，可以作為"產(chǎn)品，，推廣應(yīng)用于全國。?？谑械卣鸨O(jiān)測中心作為 該項目的發(fā)起人，已經(jīng)完成了本項目的可行性研究報告 一一《地震安全圖實(shí)時制作與動態(tài)查詢公共系統(tǒng)等減災(zāi)
民用產(chǎn)品生產(chǎn)的可行性研究》，已經(jīng)在2007環(huán)境遙感學(xué) 術(shù)年會一 自然災(zāi)害遙感專題研討會正式發(fā)表，收入大會 論文集。該論文已經(jīng)過評審，將刊登于《災(zāi)害學(xué)》雜志 (2008年第一期)。

發(fā)明內(nèi)容
1、數(shù)字版地震安全圖。目前還沒有數(shù)字版的地震安全圖 問世。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高，計算機(jī)科學(xué)日漸成熟， 其強(qiáng)大的功能已為人們深刻認(rèn)識，它已進(jìn)入人類社會 的各個領(lǐng)域并發(fā)揮著越來越重要的作用。作為計算機(jī) 應(yīng)用的 一部分，公共服務(wù)領(lǐng)域利用計算機(jī)實(shí)現(xiàn)了銀行、 交通、通訊、教育培訓(xùn)、旅游、餐^:、住宿等許多行 業(yè)的信息資源共享；政府部門利用計算機(jī)實(shí)現(xiàn)了政務(wù) 公開；空間信息系統(tǒng)利用計算機(jī)實(shí)現(xiàn)了氣象衛(wèi)星、通 訊衛(wèi)星、科學(xué)探測衛(wèi)星數(shù)據(jù)和遙感信息的共享，不論 是專業(yè)技術(shù)人員、公共安全管理人員、相關(guān)群體和普 通公民都在不同程度上感受信息時代各種情報知識來 源的豐富、獲取渠道的暢通和查詢方面的便捷。 2、可適用于公眾的減災(zāi)民用產(chǎn)品。目前還沒有減災(zāi)民用 產(chǎn)品問世。所有人對保護(hù)他們的生命和財產(chǎn)不受突害 損失都具有極大的興趣。社會的需求是科技研究的動 力，科學(xué)知識最大限度的普及是科技水平持續(xù)發(fā)展的
基礎(chǔ)，災(zāi)害與安全信息最大限度的共享已成為我們這 個時代的要求。工程設(shè)計專家、公共政策制定者和政 府官員了解和利用地震研究的新成果，可以增加公眾 安全。
"用戶友好"的信息以可理解的方式廣泛傳播會 使公眾了解地震威脅的嚴(yán)重性及可能的后果；可以使 脆弱群體采取防護(hù)措施。經(jīng)驗告訴我們，更好的利用
現(xiàn)有的信息、新知識以及對地震的更多了解，將促進(jìn)社區(qū)領(lǐng)導(dǎo)及相關(guān)人員管理自己的環(huán)境、資源和自然災(zāi) 害，甚至地震的能力。
本系統(tǒng)不涉及必須嚴(yán)格保密的內(nèi)容，每個公民都可以 使用。災(zāi)害安全信息相關(guān)機(jī)構(gòu)部門的管理理念、發(fā)展 方向、工作領(lǐng)域、工作職責(zé)等已經(jīng)開始從閉門科研， 逐步轉(zhuǎn)向開門服務(wù)。"自然災(zāi)害信息安全民用產(chǎn)品"
的推出既可以滿足行業(yè)發(fā)展的需求，也可以滿足社會 公眾的需求，只要政府適當(dāng)引導(dǎo)， 一定會實(shí)現(xiàn)社會效 益與經(jīng)濟(jì)效益、政府與公眾需求滿足的雙重雙贏的良 性可持續(xù)性發(fā)展。
3、可以實(shí)時制作并即時更新。在地圖上任意點(diǎn)擊一個所要 查詢的地點(diǎn)，可以即時繪制出該地點(diǎn)的地震安全圖。每 點(diǎn)的地震動參數(shù)、建筑物數(shù)據(jù)、人口與經(jīng)濟(jì)變化數(shù)據(jù)可 通過數(shù)據(jù)庫即時追加更新。災(zāi)害安全信息的收集與分析 是城市防災(zāi)減災(zāi)和公共安全維護(hù)的重要支持系統(tǒng)之一。 空間信息技術(shù)，包括遙感技術(shù)(RS),地理信息系統(tǒng)技 術(shù)(GIS)、全球定位系統(tǒng)技術(shù)(GPS)等先進(jìn)科技產(chǎn)品 的民用化程度的不斷提高。借助于"3S"技術(shù)和三維可 ^見化技術(shù)，城市各公共安全部門實(shí)時聯(lián)動的城市災(zāi)害應(yīng)
急指揮調(diào)度與決策支持的綜合系統(tǒng)；跨部門信息集成、 分布式共享管理和三維可視化表達(dá)的功能；城市基礎(chǔ)設(shè)
施、災(zāi)害信息、危險源及抗災(zāi)力量等信息的查詢統(tǒng)計、 圖形編輯、屬性更新、抗災(zāi)力量有效服務(wù)范圍以及資源 配置；快速重現(xiàn)災(zāi)害景觀，初步預(yù)測災(zāi)害損失等功能都 可以逐步實(shí)現(xiàn)。防災(zāi)減災(zāi)自然和技術(shù)災(zāi)害所具有的特性 包括長期存在、多樣性、突發(fā)性、低概率、高風(fēng)險、 社會經(jīng)濟(jì)與人文心理特點(diǎn)極強(qiáng)等特征，已經(jīng)被各級人士 所公認(rèn)，防御突害和保證安全是國家政府一級的系統(tǒng)工 程，不是已有系統(tǒng)的簡單組合，而是任何時空聯(lián)動的、 防御和消除后果的能力很強(qiáng)的工程，它需要全社會的有 效參與和積極探索。在這些方面本發(fā)明可以發(fā)揮很好的媒介作用。
4、可進(jìn)行任意地點(diǎn)動態(tài)查詢。以任意單點(diǎn)值取代單一城市 均值。老的地震安全圖是一張以城市行政區(qū)域為單位繪 出的均值圖，不具備多點(diǎn)查詢功能。本系統(tǒng)可選任意點(diǎn) 查詢，不受行政區(qū)劃的影響。可客觀表現(xiàn)地震災(zāi)害環(huán)境 影響的諸多不均勻?qū)傩?。中國人口眾多，地域遼闊，經(jīng) 濟(jì)高速發(fā)展，受地震災(zāi)害影響嚴(yán)重。對于一個城市而言， 真正發(fā)生在本市的破壞性地震是很少的，大多數(shù)情況是 受到鄰區(qū)強(qiáng)烈地震的波及和影響。究竟發(fā)生多大的地震 會對本地區(qū)和鄰區(qū)的安全造成影響，影響會有多大？是 沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)的，地震災(zāi)害的嚴(yán)重程度，除了與地震 強(qiáng)度的大小、震源深度的深淺、震中區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造條件 的差異有關(guān)以外，最重要的是與不同地區(qū)間經(jīng)濟(jì)、人口、 政治等諸方面的情況有關(guān)。因為災(zāi)害是與人有關(guān)的，沒 有人就沒有災(zāi)害；人的不同反應(yīng)也會加重或減輕災(zāi)害的 程度。有時，發(fā)生在城市區(qū)域內(nèi)較小的地震或受到發(fā)生 在城市周圍地區(qū)地震的波及，也可以造成強(qiáng)烈的震感， 影響人們的正常生活。
突害預(yù)測有很強(qiáng)的主觀性、不確定性、相對性。處理 突發(fā)事件的原則應(yīng)當(dāng)是防患于未然，即在事件發(fā)生之前 就做好防范措施。信息學(xué)認(rèn)為風(fēng)險是由于不確定性而引 起的可能性。風(fēng)險概念的核心是不確定性。不確定性是 客觀存在的，人們進(jìn)行決策時不可能知道 一切相關(guān)知 識，更不可能準(zhǔn)確地預(yù)見未來，這就決定了任何人都會 面臨風(fēng)險。然而，風(fēng)險是可以減少的，減少不確定性就 可以減少風(fēng)險。利用"用戶友好"的產(chǎn)品，進(jìn)行深入人 心的災(zāi)害知識普及教育就是節(jié)省危機(jī)處理時間，有效搶 救人民的生命財產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式1、首先根據(jù)現(xiàn)行的《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》給出
的地震動峰值加速度分區(qū)圖，把它細(xì)化成密度為 經(jīng)綿度/'的格點(diǎn)(0. 1《/《0.5), J值的大小可根據(jù)具體情況和需要進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，在人口密 度大、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)、城市邊界和地震動參數(shù)分界 區(qū)，可取較小值，其他地區(qū)可取較大值。
2、對每個格點(diǎn)的數(shù)值，按照地震動峰值加速度分區(qū)與 地震基本烈度對照表進(jìn)行換算，再根據(jù)每個格點(diǎn)所 處區(qū)域的地質(zhì)地理條件、經(jīng)濟(jì)、人口和政治等因素， 進(jìn)行實(shí)地實(shí)時適當(dāng)校正(通過數(shù)據(jù)庫檢索、查詢、 追加和修改)，確定每點(diǎn)的安全標(biāo)準(zhǔn)值和有感標(biāo)準(zhǔn) 值。
3、 分別把各點(diǎn)的安全標(biāo)準(zhǔn)值或有感標(biāo)準(zhǔn)值代入平均 烈度衰減公式，得到一組以震級M為自變量，以震 源距D為因變量的^t值。目前國內(nèi)較為通用的平均
烈度衰減公式為；
11=4. 493+1. 454M-1. 7921n(D+16)， 12-4. 524+1. 443M-1. 8441n(D+16),
11式適用于東經(jīng)105。以東的中國大陸地區(qū)，12式
適用于東經(jīng)105°以西的中國大陸地區(qū)。式中的D
為震中距，單位為公里。
4、 繪制以選定格點(diǎn)為中心、以不同震級對應(yīng)的距離為 半徑的 一組"同心圓"，如果所查詢的震級落在"圓" 的外側(cè)，則"圏"內(nèi)安全或者無明顯震感。否則情 況相反。目前，我國許多城市地震部門都制做了地 震安全圖，在此基礎(chǔ)上，借助于"3S"技術(shù)和三維 可視化等技術(shù)平臺，建立一個與地理位置有關(guān)的數(shù) 據(jù)采集、存儲、管理、分析的信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)圖形 和屬性的查詢、分析計算及圖形繪制等功能的數(shù)字 地震安全圖實(shí)時制作與動態(tài)查詢公共系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1、數(shù)字版地震安全圖。目前還沒有數(shù)字版的地震安全圖問世。
2、 可適用于公眾的減災(zāi)民用產(chǎn)品。目前還沒有減災(zāi) 民用產(chǎn)品問世，本系統(tǒng)不涉及必須嚴(yán)格保密的內(nèi) 容，每個公民都可以使用。
3、 可以實(shí)時制作并即時更新。在地圖上任意點(diǎn)擊一 個所要查詢的地點(diǎn)，可以即時繪制出該地點(diǎn)的地 震安全圖。每點(diǎn)的地震動參數(shù)、建筑物數(shù)據(jù)、人 口與經(jīng)濟(jì)變化數(shù)據(jù)可通過數(shù)據(jù)庫即時追加更新。
4、 可進(jìn)行任意地點(diǎn)動態(tài)查詢。以任意單點(diǎn)值取代單 一城市均值。老的地震安全圖以城市行政區(qū)域為 單位給出查詢結(jié)果，本系統(tǒng)可選任意地點(diǎn)查詢， 不受行政區(qū)劃的影響?？煽陀^表現(xiàn)地震災(zāi)害環(huán)境 影響的諸多不均勻?qū)傩浴?br> 全文摘要
數(shù)字地震安全圖實(shí)時制作與動態(tài)查詢公共系統(tǒng)是用來查詢某一地區(qū)發(fā)生地震后，相鄰地區(qū)是否安全？安全的標(biāo)準(zhǔn)是用當(dāng)?shù)氐淖钚∑茐牧叶葋砗饬康模^了標(biāo)準(zhǔn)就是不安全。根據(jù)現(xiàn)行的《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》與地震基本烈度對照表，對每個地點(diǎn)所處區(qū)域的地質(zhì)地理條件、經(jīng)濟(jì)、人口和政治等因素，進(jìn)行實(shí)地實(shí)時校正，確定每點(diǎn)的安全標(biāo)準(zhǔn)值。用戶只需在地圖上點(diǎn)擊所要查詢的地點(diǎn)，就可以得到一組以選定地點(diǎn)為中心的“同心圓”，如所查詢的震級落在“圓”的外側(cè)，則安全，否則相反。利用遙感、地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)技術(shù)，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)高度自動化、實(shí)時化和智能化，滿足社會對“自然災(zāi)害與安全信息民用產(chǎn)品”的真正需求。
文檔編號G06F17/30GK101419766SQ20071003113
公開日2009年4月29日 申請日期2007年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月26日
發(fā)明者星 樊 申請人:?？谑械卣鸨O(jiān)測中心