“這是指導我國一般建設工程抗震設防的國家標準,我們的研究成果為修訂這一標準提供了新的科學依據(jù)。”中國地震局地球物理研究所副所長高孟潭研究員手舉著一本《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(修訂版)自豪地向記者介紹。10年一次的修訂工作目前正在進行中。
我國是地震多發(fā)國家,在堅持不懈推進地震預測預報探索的同時,防患于未然的地震防御和救援準備至關重要。多年來,國家科技計劃對防震減災科技工作給予了持續(xù)支持。2006年,科技部在深入調(diào)研基礎上,針對地震防御和救援啟動了“十一五”國家科技支撐計劃項目“地震防御與應急救援技術研究”,高孟潭是項目牽頭負責人。在中國地震局組織實施下,該項目在強震危險區(qū)劃、重大工程地震參數(shù)確定、地震災害評估與應急救援、現(xiàn)場災情監(jiān)控與救援裝備等方面取得重要進展,特別是為國家標準修訂提供了科學依據(jù)。如今,該項目研究成果已陸續(xù)應用于地震災害快速評估、地震災后重建、全國新一代地震區(qū)劃圖編制、相關部門的應急指揮技術系統(tǒng)建設、重大工程地震安全評價工作和工程抗震、隔震設計中。
為國家標準修訂提供新依據(jù)
《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》是指導我國建設工程抗震設防的國家標準,也是編制國土利用規(guī)劃、城鄉(xiāng)規(guī)劃、環(huán)境保護規(guī)劃等相關規(guī)劃的重要依據(jù)。為讓這一標準更安全、更科學,區(qū)劃圖每10年修訂一次,而修訂的依據(jù)則是不斷積累的臺網(wǎng)觀測資料、地下結(jié)構(gòu)探測資料、野外斷層調(diào)查資料及相關研究項目的最新成果。
“地震防御與應急救援技術研究”項目針對抗倒塌區(qū)劃圖編制中的幾個關鍵技術環(huán)節(jié)開展了研究,包括強震區(qū)高震級潛在震源區(qū)劃分及其震級上限判定技術,大地震復發(fā)周期與年平均發(fā)生率的評價技術等。
“通俗地說,我們的研究是確定每一個地區(qū)發(fā)生潛在地震的可能性,即不同震級地震發(fā)生的頻度和空間分布統(tǒng)計規(guī)律,并根據(jù)它對地面建筑物產(chǎn)生的影響,為建筑物的建設提供標準。”高孟潭說,之前沒有專門的國家項目對相關的科技問題進行系統(tǒng)的攻關研究,這次的支撐計劃給持續(xù)研究提供了可能,同時支持了與美國、歐洲等國家在該領域的合作。
課題獲得的研究成果已全面應用于中國地震區(qū)劃圖編制及相應國家標準的修訂、重大工程地震安全性評價以及有關工程抗震設計規(guī)范的修訂,將為提升城鄉(xiāng)建筑與重大工程地震安全水平發(fā)揮重要作用。
汶川地震和玉樹地震發(fā)生后,利用上述技術,研究人員分別編制完成了《四川、甘肅、陜西部分地區(qū)地震動參數(shù)區(qū)劃圖》和《青海、四川部分地區(qū)地震動參數(shù)區(qū)劃圖》,經(jīng)國家標準化管理委員會批準,作為編制玉樹地震災區(qū)恢復重建規(guī)劃、災區(qū)恢復重建和該區(qū)域一般建設工程抗震設防要求管理的依據(jù),在災區(qū)重建中發(fā)揮了重要作用。
遙感技術用于地震烈度評估
2008年5月17日,汶川地震后的第5天,一張通過遙感技術確定的地震烈度分布圖被送到救援前線指揮部,這張巨幅分布圖清楚地繪制出地震烈度在64個城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)的走勢,為救援指揮決策提供了可靠依據(jù)。
“地震烈度是指地震引起的地面震動及其影響的強弱程度,反映了地震造成的地面破壞程度。以前都是靠人走進震區(qū),進行地面調(diào)查后繪制烈度圖。此次汶川大地震,破壞區(qū)域非常大,很多地方根本無法進入,單純依靠地面調(diào)查短期內(nèi)無法完成,而且有些地方無法準確確定地震烈度。在此情況下遙感就發(fā)揮了宏觀、快速的優(yōu)勢。”中國地震局地震預測研究所研究員王曉青告訴科技日報記者。
王曉青的研究是此項支撐計劃的一個子課題,他的課題組要做的工作是建立一個計算模型,將航拍的大量災區(qū)遙感影像反映的建筑物破壞等震害與地面實際烈度情況建立對應聯(lián)系。
以前地震現(xiàn)場地面調(diào)查確定烈度的指標主要有地震時人的感覺、地震儀器記錄提供的數(shù)據(jù)、建筑物遭受地震破壞的程度和比例等,那從高空拍攝的遙感影像上如何獲得這些細致的信息呢?
對此,王曉青介紹說:“同一地點地面調(diào)查和遙感判讀確定的震害指數(shù)具有可比性。這樣在災區(qū)不同城市或鄉(xiāng)鎮(zhèn)進行地面震害調(diào)查和遙感震害判讀,可以建立遙感判讀確定的震害程度與地面調(diào)查確定的震害程度的定量關系。”玉樹地震后,他們又建立了多種分辨率遙感影像的震害定量評估關系。這項研究的科學意義在于建立了遙感與地震學之間的聯(lián)系,其實用價值不但體現(xiàn)在細化了汶川地震和玉樹地震的地震烈度空間分布,而且為未來嚴重破壞性地震發(fā)生后,利用遙感手段快速估計地震受災程度和范圍、地震損失和地震烈度等提供了的科學的應用依據(jù)。
現(xiàn)在他們能在拿到特大地震發(fā)生后的災區(qū)遙感資料一兩天內(nèi)解譯出烈度分布圖。“如果獲取遙感資料的速度能更快些,遙感數(shù)據(jù)處理設備的能力更強些,我們就能更早拿出遙感估計的烈度分布圖,為救災贏得時間。”王曉青說。(劉莉)
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