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提升地震灾情获取与评估能力为国家防灾减灾救灾工作提供助力-准实时地震灾情综合评估技术研究主要成果展示

作者:ADPR 来源:原创 日期:2019-05-12 人气:160

提升地震灾情获取与评估能力

为国家防灾减灾救灾工作提供助力

-准实时地震灾情综合评估技术研究主要成果展示

深圳防灾减灾技术研究院


“十二五”国家科技支撑计划课题“准实时地震灾情综合评估技术研究”立足于《国家防震减灾规划(2006—2020年)》发展战略和目标要求,根据新形势下“以防为主、防抗救相结合”的工作方针,开展震灾与震防相关产品研发和技术研究,项目主要目标是为县市地震工作主管部门研发能获得准实时地震动分布和灾情评估图的自组网MEMS强震仪,以及基于短距离多模式地震应急通信模块的灾情采集设备和准实时地震灾情动态综合评估系统。一旦县域受到有感地震影响,当地县市地震工作主管部门,能快速获得较准确的地震灾情分布,为地震应急救援提供科学依据和争取宝贵的时间。

根据研发目标,开展三个方面的研究:(1)基于MEMS强震仪的地震动参数速报系统研发;(2)基于短距离应急通信技术的地震灾情采集方法及产品研发;(3)准实时地震灾情动态综合评估系统研发。

 

1.基于MEMS强震仪的地震动参数速报系统研发

研制具有自组网功能的MEMS强震仪,通过实时现场监测区域震动强度,自动检测地震事件并计算地震动参数PGA、PGV,为灾情评估提供精准实际监测数据。设计仪器节点组网协议,通过有线或无线通信网络实现接入监测网络;研制MEMS强震监测网络监控软件,实现对MEMS强震仪节点的状态监控、数据汇集和数据服务等功能;研发网络监控中心的数据收集、数据库存储管理等数据处理系统;为丹棱县应用示范,提供45台套MEMS强震仪。

  

MEMS强震仪安装图

 

MEMS强震数据形监控系统

 

2.基于短距离应急通信技术的地震灾情采集方法及产品研发

研发基于DSRC技术、蓝牙、WiFi3G/4G技术研发短距离多模式地震应急通信模块及专用通信协议。并且一定范围内的多部地震应急通信模块可相互连接,组成自管理、自组织的通信网络,便于对应急通信网络进行全面的管理,保障地震灾情数据采集的及时传送。

 

地震应急通信模块

研发基于iOSAndroid主流移动终端的数字化、自动化、规范化的通用灾情采集软件,通过应急通信模块将采集到的灾情数据即时传输到后台系统,便于及时对数据进行处理。装有该灾情采集软件的移动终端还可支持搜索其他终端,可实现数据在终端间相互共享。普通公众也可以下载该灾情采集软件,以普通用户权限登陆、采集及上报灾情数据,最大化丰富灾情数据汇总。

   

灾情采集APP

3.准实时地震灾情动态综合评估系统研发

准实时地震灾情综合评估系统是一个致力于解决市县地震工作部门地震应急工作的综合服务平台。该系统包括四个模块:基于专业短距离地震应急通信模块的地震灾情快速采集和传输模块;基于多源不同类型灾情数据实时甄别、处理与更新技术模块;基于MEMS强震仪评估图和实时空间灾情数据的多源地震灾情动态叠加模块;准实时地震灾情综合评估系统可视化分析模块。

 

准实时灾情综合评估系统功能框图

本系统以MEMS强震观测数据和建筑物脆弱性曲线生成的仪器准实时灾情评估图为基础,把从人员伤亡程度、建筑物破坏程度等灾情数据得到的调查点震害等级,叠加到仪器准实时灾情评估图上,根据本专题研究的灾情评估点面叠加修正算法,不断动态修正灾情评估图,保证地震发生后,在最短时间内(包括公共通信瘫痪时)获得灾区准实时灾情综合评估图。

 

实时地震灾情采集和展示

 

地震灾情综合评估图

4.系统集成及应用示范

项目选取四川省丹棱县开展集成示范,目前已完成了系统组网和试运行工作,初步实现了该科技成果集成和应用,并在四川北川、内蒙古赤峰、河北滦县进行了宣传与推广,取得了一定的影响。未来可全面在地震重点防御区市县进行推广应用,具有重大社会价值和良好经济效益。

 

课题成果四川省丹棱县应用示范

 

课题成果内蒙古赤峰推广应用宣传

 

研究团队介绍

深圳防灾减灾技术研究院

广东省地震局拥有地震学、地球物理、地质学、工程地质、地震工程、结构工程、地球物理勘探、无线电等学科的专业人才,在地震风险评估与系统建设方面拥有丰富的研究经验。广东省地震局拥有全国地震系统唯一一个由省地震局承担的省部共建重点实验室,即中国地震局地震监测与减灾技术重点实验室、广东省地震预警和重大工程安全诊断重点实验室(以下简称“实验室”)。实验室开展重大工程地震安全诊断技术、地震灾害情景构建、震害预测等一系列研究课题和项目,为全面提升城市震灾防御能力提供了强有力的支撑。在结构强震动监测与安全评估方法研究方面,研发的大型桥梁在线评估系统,达到国际先进水平。在震害预测和防御对策研究方面具备丰富的实践经验和扎实的技术基础,并在全国率先实现了震害预测成果的产品化。实验室开展了广州市部分城区、深圳市、阳江市和珠海市中心城区震害预测工作,为珠三角城市群震前防御和震后快速评估、应急响应提供基础技术资料和科学依据,为提升我省的防震减灾能力做出了应有的贡献。

香港城市大学深圳研究院在通讯技术与系统建设方面具有很强的技术水平和研究基础。其先进交通信息系统研究中心团队成员包括助理教授以上8人;在读博士生约25人;研发人员约20人。研究团队承担了香港创新科技署多个智能交通系统的研发项目,主要研究方向为智能交通信息系统,电动车能源管理系统以及商业智能系统,拥有多项发明专利。参与了实验室合作项目“城市地震灾害预测综合服务信息系统”,将专业性较强的震害预测成果合理转化成直接面向科研单位和社会公众服务的震害预测和查询服务系统获得五项软件著作权,成果得到了国内和港澳地区同行的认可和好评。

中国地震局地球物理研究所是我国固体地球科学研究的重要基地。研究所现有中国科学院院士4人,中国工程院院士1人,具有研究员或相当职称的高级专家38人,课题组分布在九个研究室和一个国家重点野外实验台站,研究领域覆盖地震学、地球内部物理学、地磁学和工程地震学四个主要学科。研究所在地球物理观测技术研究及仪器研发和应用方面具有悠久的研究历史和雄厚的研究基础,近5年来在地球物理观测技术研究方面负责承担了科技支撑计划项目、国家自然科学基金课题、国家发改委国家重大科技基础设施项目“等。课题组在 MEMS地震计应用研制方面积累了丰富的经验。


 

课题负责人姜慧,男,博士,研究员,主要从事地震工程和工程抗震方面的研究工作。深圳防灾减灾技术研究院灾害防御与应急技术研究中心主任,中国地震局地震监测和减灾技术重点实验室主任、广东省地震预警和重大工程安全诊断重点实验室主任。全国地震区划图编制委员会编委;中国岩石力学与工程学会第七届岩石动力学专业委员会副主任委员;教育部“重大工程灾害与控制重点实验室”学术委员会委员;国家一级地震安评工程师国家地震灾害调查评估高级评估师;中国地震学会强震动观测技术与应用专业委员会委员;广东省突发事件应急库管理专家;广州市突发事件应急管理专家;深圳市、东莞市防震减灾专家组成员;广州城市基础建设与地质环境安全研究会常务理事;《华南地震》副主编。作为项目负责人或主要成员参加多项国家级项目,负责国家科技支撑项目课题1项、负责国家自然基金项目1项、参加国家973项目2项。第一作者发表论文30多篇,负责的项目获得软件著作权近十项。多次赴港澳讲课、合作研究和科学考察。已获得科研成果奖励有:新疆科学技术进步二等奖(排名6,2000年),广东省地震局防震减灾优秀成果一等奖(排名1,2010年),中国地震局防震减灾优秀成果二等奖(排名1,2014年)。