一种地震有感范围确定方法及系统

摘要

本发明公开了一种地震有感范围确定方法及系统。该方法包括：将目标区域划分为多个空间网格；利用空间网格数据切分所述目标区域的地形数据，得到多个地形分区数据；基于数字高程模型，统计每个地形分区数据的平均高程值；确定初始地震有感范围；通过所述平均高程值对所述初始地震有感范围进行修正。通过上述方法，本发明能够提高地震有感范围确定的科学性和准确性。

说明书

技术领域

本发明涉及地震灾害确定领域，特别是涉及一种地震有感范围确定方法及系统。

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。地震发生后，在最短的时间内对灾情进行快速评估，获得灾情评估结果，是政府抗震救灾决策部署的重要依据，是地震应急工作的首要任务。传统的地震有感范围确定方法是用经典的衰减公式，未考虑不同地区所处的地形的影响，确定结果具有很大的不确定性。近年来，随着信息技术发的展，有些学者提出了基于IP地址数据特征、电信基站、社交媒体数据、互联网信息等方法的地震有感范围确定方法。但这些方法依赖的信号源具有不确定性，而且时效性上很难满足震后第一时间的评估需求。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种地震有感范围确定方法及系统。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种地震有感范围确定方法，包括：

将目标区域划分为多个空间网格；

利用空间网格数据切分所述目标区域的地形数据，得到多个地形分区数据；

基于数字高程模型，统计每个地形分区数据的平均高程值；

确定初始地震有感范围；

通过所述平均高程值对所述初始地震有感范围进行修正。

可选地，所述确定初始地震有感范围，具体包括：

获取地震有感范围的初始半径；

通过所述初始半径确定初始地震有感范围。

可选地，所述通过所述平均高程值对所述初始地震有感范围进行修正，具体包括：

基于所述平均高程值以及高程衰减因子确定衰减量；

通过所述衰减量对所述初始半径进行修正；

通过修正后的半径确定地震有感范围。

可选地，所述初始半径的计算公式如下：

其中，R为初始半径，M为地震震级；V和L为经验性常数。

可选地，所述衰减量的计算公式如下：

D

其中，D

可选地，所述修正后的半径的计算公式如下：

R′＝R·D

其中，R′表示修正后的半径，R表示初始半径，D表示高程衰减总量。

本发明还提供了一种地震有感范围确定系统，包括：

区域划分模块，用于将目标区域划分为多个空间网格；

数据切分模块，用于利用空间网格数据切分所述目标区域的地形数据，得到多个地形分区数据；

统计模块，用于基于数字高程模型，统计每个地形分区数据的平均高程值；

初始地震有感范围确定模块，用于确定初始地震有感范围；

修正模块，用于通过所述平均高程值对所述初始地震有感范围进行修正。

可选地，所述初始地震有感范围确定模块具体包括：

初始半径获取单元，用于获取地震有感范围的初始半径；

初始地震有感范围确定单元，用于通过所述初始半径确定初始地震有感范围。

可选地，所述修正模块具体包括：

衰减量确定单元，用于基于所述平均高程值以及高程衰减因子确定衰减量；

修正单元，用于通过所述衰减量对所述初始半径进行修正；

地震有感范围确定单元，用于通过修正后的半径确定地震有感范围。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供了一种地震有感范围确定方法及系统。该方法包括：将目标区域划分为多个空间网格；利用空间网格数据切分所述目标区域的地形数据，得到多个地形分区数据；基于数字高程模型，统计每个地形分区数据的平均高程值；确定初始地震有感范围；通过所述平均高程值对所述初始地震有感范围进行修正。通过上述方法，本发明能够提高地震有感范围确定的科学性和准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例地震有感范围确定方法的流程图；

图2为某区域地形高程地图；

图3为以1000m×1000m为网格进行分区示意图；

图4为标准的圆形的有感范围示意图；

图5为某个半径覆盖多个分区网格示意图；

图6为模拟某个地震使用传统评估方法得到的影响范围；

图7为模拟某个地震使用考虑地形影响后得到的影响范围。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明提供了一种地震有感范围确定方法，包括以下步骤：

步骤101：将目标区域划分为多个空间网格。网格的大小根据精度的要求进行设置，一般取值为0.1～2.0km；在地形起伏变化比较大的地区网格要设置小一些；对于地势平缓的地区，网格可设置大一些。图2为某区域地形高程地图，以1000m×1000m为网格对图2所示区域进行分区，如图3所示。

步骤102：利用空间网格数据切分所述目标区域的地形数据，得到多个地形分区数据。

步骤103：基于数字高程模型，统计每个地形分区数据的平均高程值。通过目标区域对应的DEM数据直接计算提取每个地形分区数据的平均高程值。

步骤104：确定初始地震有感范围。具体的：获取地震有感范围的初始半径；通过所述初始半径确定初始地震有感范围。

以震中为圆心，以经典的地震衰减模型进行计算影响范围的初始半径，计算公式为：

其中，R为初始半径；M为地震震级；V和L为经验性常数，根据历史经验，V、L分别取值为4.5、50。

通过上述公式可得到一个标准的圆形的有感范围，如图4所示。再利用上述平均高程值对此圆进行修正后就可以得到更合理的地震有感范围。

步骤105：通过所述平均高程值对所述初始地震有感范围进行修正。具体为：基于所述平均高程值以及高程衰减因子确定衰减量；通过所述衰减量对所述初始半径进行修正；通过修正后的半径确定地震有感范围。

如图4所示，命名圆心为O(即地震中心点)，在圆上等间隔取n个点，得到圆的n个端点A1、A2、A3...An，相应地得到n个半径，R1...Rn。

定义d为高程衰减因子，遇到下一个网格的高程值增加时，认为具有衰减作用，衰减量为高程变化量与高程衰减因子的乘积；如果遇到下一个网格的高程值相同或减少时，则忽略其影响。衰减因子没有单位，只是一个系数，可以定义为随着高程每增加1米，所产生的衰减率。衰减因子可以根据用户的经验设定，不同地形对应的高程变化量不同，在给定的区域衰减因子是固定的。因为衰减因子与地质构造有关，根据不同的地理区域，可以取值为0.00001～0.0001。

衰减量的计算公式如下：

D

其中，D

如图5所示，某个半径覆盖了10个网格，其高程值依次为60、50、60、50、50、60、70、80、90、90，则对应的高程衰减量分别为0、10d、0、0、10d、10d、10d、10d、0，所以衰减总量为50d。

对于某个半径R，设它从圆心到达终点共穿越m个网格，那么它共经过m-1次高程衰减作用，则高程衰减总量为

依次计算R1、R2...Rn的修正半径，最终得到圆的n个修正端点A′

如图6所示，对某模拟地震进行影响范围评估确定时，使用传统评估方法，得到一个以震中为圆心的标准圆形的影响范围。如图7所示，对同一模拟地震进行影响范围评估确定时，使用本发明提出的考虑地形影响的确定方法，得到一个不规则的影响范围，能更准确地反映实际情况。

本发明还提供了一种地震有感范围确定系统，包括：

区域划分模块，用于将目标区域划分为多个空间网格。

数据切分模块，用于利用空间网格数据切分所述目标区域的地形数据，得到多个地形分区数据。

统计模块，用于基于数字高程模型，统计每个地形分区数据的平均高程值。

初始地震有感范围确定模块，用于确定初始地震有感范围。

修正模块，用于通过所述平均高程值对所述初始地震有感范围进行修正。

其中，所述初始地震有感范围确定模块具体包括：

初始半径获取单元，用于获取地震有感范围的初始半径；

初始地震有感范围确定单元，用于通过所述初始半径确定初始地震有感范围。

其中，所述修正模块具体包括：

衰减量确定单元，用于基于所述平均高程值以及高程衰减因子确定衰减量；

修正单元，用于通过所述衰减量对所述初始半径进行修正；

地震有感范围确定单元，用于通过修正后的半径确定地震有感范围。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。