GIS在地震救援中的应用.ppt

GIS在地震救援中的应用 2020年3月27日星期五 地震灾害的特点及地震危害 地震灾害具有突发性和不可预测性 以及频度较高 并产生严重次生灾害 对社会也会产生很大影响等特点 地震灾害包括自然因素和社会因素 其中有震级 震中距 震源深度 发震时间 发震地点 地震类型 地质条件 建筑物抗震性能 地区人口密度 经济发展程度和社会文明程度等 地震灾害是可以预防的 综合防御工作做好了可以最大程度地减轻自然灾害 近几年 世界各地的地震几乎没有间断过 如此大范围的出现地震 而且危害级数还都不低 确实让人胆战心惊 地震不只带给人们肉体上的伤痛财产损失 更是灵魂的折磨 地震灾害相关图片 让我们为地震中失去了生命的人们默哀 为那些失去亲人的朋友们祈福 我们永远不会忘记他们 不会忘记这一天 汶川地震我们听到了什么 地震应急救援需求 地震属于地球科学 分析的数据具有明显的地学特点 空间位置 时间特征 属性特征 地震应急救援需要在地震发生后最短的时间内告知政府 人民 地震发生地点的地理环境 人口 经济情况 如有可能还要告知地震影响范围 人员伤亡 经济损失 地震后需要提供灾区可能会发生的地震次生灾害 如果避免这些灾害 如何进行灾后重建 向政府提供一些科学建议 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 地震灾害和损失估计 宏观性评估宏观性评估是指当需要评估的对象 如桥梁 水库 道路 的各项参数数据不完整 无法正常使用各种评估模型对其进行震害损失程度或功能实效的评价时 利用我们以往积累的经验或者专家系统对其进行大致估计性评价的一种替代性方法 优点 可以在数据不完备时 给出一个大致的评价 缺点 带有很大的不确定性和一些猜测成分 科学性较差 对象 各种所需参数不完整的对象 场合 无现场信息 地震应急指挥辅助决策系统 地震发生后 指挥人员需要在了解到一系列灾区信息及相关信息的基础上 制订各种救灾行动方案 并作出指挥决策 为此需要研制一整套为指挥员和各部门救灾指挥服务的辅助决策系统 回答领导的各种实时询问 为领导提供救灾指挥所需的各种提示信息 提出分层次的 必要的应急救灾行动辅助决策建议 以协助指挥员快速制定救灾方案 部署救灾行动 在应急黑箱期 依托基础数据库 以辅助决策软件系统为工具 初步形成一整套救灾辅助决策建议 在陆续得到现场信息后 将以专家讨论为主 计算机计算结果为辅 建立以地震灾情信息提醒和救灾建议为基础的辅助决策 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 通常包括如下几个步骤 如右图所示 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 社会经济信息数据库 震源空间分布 当地土壤条件 建筑物数据库 地震波传播模型 地震发生模型 地表运动放大模型 次生地震损害模型 建筑物损害模型 金钱损失 非金钱损失 第一步 地表震动损失估计 第二步 次生灾害损失估计 第三步 建筑损失估计 第四步 金钱与非金钱损失 采用GIS进行评估的过程 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 所以要使用叠加复合模型 玉树地震 地表震动空间分析模型 地震参数 影响场计算 易损性 震中 烈度 地震影响范围分布 损失破坏估计 灾害分布 损失伤亡估计 评估结果 人口 建筑空间分布 损失比 造价 损失可能性 基础资料工作 台湾集集地震后由SPOT卫星影像反映出的地震造成的滑坡分布 地震前 April9 1999 地震后 September27 1999 老式建筑的纹理特征 新式建筑的纹理特征 完全倒塌建筑的纹理特征 通过以上这些资料 我们就可以对地震发生区有一个全面的了解 而这些了解是有事实依据的 是有可靠数据的 可以协助策者对救援工作的进行做出较好救援方案 救援方案的好环直接关系到灾区人民的生命财产安全 对于地震救援关键点在于快速反应 地震速报客户端 应急系统触发监控 指挥中心应急响应系统服务器 地震台网中心后台服务器 速报触发及修正 取出确认结果 动态启动评估系统 触发系统构成 灾情快速评估 多方面信息获取后短时间内 对地震后发生的灾情和主要次生灾害危险源 重大工程 主要保全目标等进行评估 内容 灾区范围的确定 人员伤亡 无家可归 经济损失 灾害等级判断 重大工程可能的损坏情况 交通线可通过能力评估 重大次生灾害危险源可能的损坏情况 发生次生火灾危险性 现场灾情信息跟踪与处理 依据现场信息对评估结果进行修正 桥梁损坏 次生火灾 毒气泄漏 银行 学校 监狱等重点目标评估 生命线工程损害评估 滑坡危险 水库跨坝 重大爆炸危险 其它重大危险 放射辐射 军工厂 井下抢险 灾民安置地安全性评估 其它省政府关心的事情 以上这些内容在应急指挥中的重要性大于建筑物倒塌 人员伤亡等 地震救援模型分析对象 提供的信息可以分为不同的层次 分层次模式 第1层次基本信息 1 地震位置 时间 震级以及烈度分布 2 快速人员伤亡和损失评估及其分布情况 人员伤亡 经济损失 建筑物损坏 3 是否需要成立抗震救灾指挥部 什么级别 参与应急的人民政府级别的确定 4 参与应急的行政区域范围 城市数量 人口数 经济数的快速读取和概括描述 5 相关的各级职能部门的确定 6 根据地震实际情况 智能化显示地震应急预案和各部门责任 7 根据灾情和国家以及灾区所属省 地市的地震应急预案 应优先考虑的事情是什么 8 假如有余震 主要问题是什么 第2层次 救灾规模和基本态势 要言之有据 靠评估结果说话 1 灾区包含的范围 面积 现有人口 经济发展水平 建筑物状况等的概述 2 灾区及周边地区是否存在重大次生灾害源 是否需要紧急处置 3 灾区及受到严重波及的周边地区是否存在重要军事及经济目标需要紧急保护 如造币厂 国家重点工程 重要石油化工企业等 4 灾区是否属于边远地区和少数民族聚集区域 民族状况如何 5 是否需要紧急调派军队投入救灾工作 6 是否需要在周边地区及邻近省份调度消防队伍 7 是否需要从周边地区及邻近省份紧急调度医疗急救队伍 8 是否需要在灾区实行戒严 9 是否需要紧急向周边地区疏散灾民 10 是否需要呼吁国际援助 11 是否需要派遣地震救援队 12 是否需要紧急抢修通往灾区的道路或搭建临时通道 第3 救灾行动 1 当灾区及周边地区存在重大次生灾害源需要紧急处置时 提出紧急处置的先后次序及紧急置方案的建议 并向水利 电力 石油天然气 石油化工 化学工业 煤炭 核工业 冶金 建设 机械 电子 民航 环保等部门提出建议 2 当灾区及受到严重波及的周边地区存在的重要军事及经济目标需要紧急保护时 提出目标保全的优先次序和保全方案的建议 3 提出灾民紧急疏散和安置的具体行动建议 4 当需要调动军队救灾时 提出所需军种的具体建议 如舟桥部队 防化部队 工兵部队等 指示其行进路线和到达位置 5 当灾区发生大火灾 现有消防力量判断不足时 提出从周边地区及邻近省份调度消防队伍的具体建议 6 当灾区现有医疗 卫生机构不足以满足救灾需要时 提出从周边地区及邻近省份紧急调度医疗急救队伍的具体建议 7 当灾区医疗无法满足大量伤员需要 应该向周边地区转移伤员时 紧急评估周边各地市的伤员接收能力 提出各地市可接收伤员数量的具体建议 8 根据灾区实际情况 提出对卫生 防疫部门的行动指示的建议 包括提示应提供的急救物品种类 药品类别 血浆等 9 根据灾区实际情况 提出对电信部门的行动指示的建议 包括应紧急抢修的线路位置等 如判断电信部门在规定时间内无法修复 提出使用其他部门通信设施的建议 10 根据灾区实际情况 提出对交通 铁路 民航部门的行动指示的建议 包括抢修被毁坏设施 道路 桥梁的优先次序建议 保证救援队伍 物资 灾民疏散路线的畅通等 11 根据灾区实际情况 提出内贸部门救灾行动的建议 包括调运粮食 食品与物资的种类 以及大致在灾区各县的分配建议 12 根据灾区实际情况 提出民政部门救灾行动的建议 根据实际需要和灾区储备 提供灾区最紧缺救济物品的清单 13 如需要在灾区实行戒严 根据震情和灾区人口分布 向公安武警部门提供应戒严的范围 并提出应重点保护的目标类别 14 如需要向灾区派出地震应急救援队 指示其优先工作地点 现场应急指挥3D模型与电子沙盘软件 功能 可在基础数据的支撑下 实时读取数据实时进行小范围大比例尺的三维显示 内容 1 可读取多种格式的空间数据图层 E00 SHP MIF等 自动转换为该软件所需格式 2 可将读入的数据三维GIS立体化显示 同时必须保留原来的经纬度数据特性 并可随意变换视角 3 针对每类地物 可提供多种自动贴图方案 实际显示时随机选择每个具体地物的贴图 4 可进行模拟空间飞行 飞行过程中近景可显示所有地物目标 远景可显示地形河流公路等 5 数据精度1 10000 1 50000万 随数据提供方而定6 鼠标停留在某一目标点时 可显示相关属性数据基础 向中标方提供一个区域的完整数据集 供软件开发测试使用 多点触摸三维地理信息系统 f4v 当前地震救援中遇到的问题关于应急机制问题地震发生后 据报道几乎各行各业都启动了 应急机制 可是我们看到的是 在废墟中救人时的慌乱 在医疗救护中的慌乱 在发放救济物品中的慌乱 在群众转移时的慌乱 通信断了该怎么办 道路堵了该怎么办 停水停电了带怎么办 人员死伤惨重该怎么办 关于飞机航线问题 这次地震一个突出的特点是山体滑坡很厉害 造成大量的道路阻断 因此 飞机就成了唯一的机动交通工具 可是没想到 对于这片富饶美丽的土地尽然没有航行图和航行资料 关于即时通信问题 通信是救灾中最最重要的因素 这次的通信基础设施被破坏了 很多灾区和外面失去了联系成了孤岛 有的灾区千难万难派进了部队却无法把消通息出来 两天以后开始恢复 五天以后部分恢复 十天以后基本恢复 实在实在太慢了 原以