儀器烈度在地震烈度評定中的應用

1、儀器烈度在地震烈度評定中的應用摘要：地震觀測儀器可以記錄地震動參數(shù)，通過既定的濾波器、算法，評估地 震烈度，伴隨著我國地震觀測臺站數(shù)量的增多，有感、無感地震數(shù)據(jù)日益豐富， 給地震動參數(shù)、建筑物易損性與地震烈度評定之間提供研究素材，研究人員在擬 合地震觀測數(shù)據(jù)的過程中，可以不斷增強我國地震烈度評定效率、質(zhì)量，整體來 看，地震烈度評定需要重視烈度的主觀性、客觀性，在此基礎(chǔ)上，做好儀器烈度 應用工作。關(guān)鍵詞：觀測儀器；地震烈度；評定；應用引言我國幅員遼闊，地震帶較多，地質(zhì)結(jié)構(gòu)、房屋結(jié)構(gòu)較為復雜，在評估地震烈 度時，單純的烈度評價模型無法直觀的適應地震影響范圍內(nèi)的地質(zhì)特征、房屋特 征、地震動參數(shù)，這就

2、導致地震烈度評定長期依賴于人工評定，儀器的參與雖然 可以獲取到地震動參數(shù)，但地震動參數(shù)僅能客觀推導地震等級及相關(guān)數(shù)據(jù)，地震 所造成的震害數(shù)據(jù)往往較難估計，以下從地震烈度評價難度及儀器烈度應用措施 展開具體探討。一、地震烈度評價難度地震烈度評價具有客觀數(shù)據(jù)支持，同樣也存在主觀評價色彩。從客觀性來看， 地震觀測臺站可以全天候、多層次的觀測地質(zhì)活動，地震發(fā)生后，識別地震所釋 放的能量強弱，判斷地震等級，記錄地震動參數(shù)。地震是地震烈度形成原因，地 震動參數(shù)客觀左右著地震烈度水平，從當下來看，在評估地震烈度時，主要運用 地震動峰值加速度、地震動峰值速度數(shù)據(jù)，另外，我國在評價地震烈度時，采用 地震烈度12

3、度表，也歸納影響地震烈度的影響因素，這些給擬合地震影響數(shù)據(jù)， 評定地震烈度提供工作方向，客觀保障地震烈度評價精準度、廣泛適用性，但地 震動參數(shù)與地震烈度并無特定的數(shù)理關(guān)系，地震烈度表中的主觀評價色彩濃厚， 地震影響變量因素多，數(shù)據(jù)擬合難度大，影響地震烈度評價精準性。從主觀性來 看，當下對地震烈度的評定可以基于震害評估經(jīng)驗，針對震感、建筑物毀壞情況、 地面毀壞情況、器物反應情況等宏觀現(xiàn)象做出權(quán)衡，對地震強烈程度做出綜合評 價。對于長期從事地震觀測、應急救援的工作人員來說，可以依托該種宏觀現(xiàn)象， 把握震害數(shù)據(jù)，指導應急救援、災后復建工作，但該種情況受主觀偏差風險影響 較大，受人道主義精神影響，難免

4、過大預估地震烈度，受思慮不充分影響，同樣 可能過小預估地震烈度1。二、儀器烈度應用措施觀測儀器可以較為客觀記錄地震動參數(shù)，了解地震能量、震源深度、震源機 制、震中距離，同時借助地質(zhì)勘察、房屋結(jié)構(gòu)評估，對地震訊息、受災區(qū)域訊息 具備精準認知，依托地震峰值加速度、地震峰值速度測算及宏觀現(xiàn)象考察，輔助 地震烈度測算工作，因而，在應用儀器烈度時，需要重視數(shù)據(jù)采集全面性及數(shù)據(jù) 質(zhì)量、客觀評價模型、數(shù)據(jù)庫更新及前沿研究數(shù)據(jù)運用。（一）重視數(shù)據(jù)采集全面性及數(shù)據(jù)質(zhì)量整體來看，影響地震烈度的因素主要有地震震級、地質(zhì)地貌、建筑物類型， 因而在采集數(shù)據(jù)時，有必要重視地震臺站建設(shè)、地質(zhì)勘察工作、建筑物性能、地 震宏觀

5、現(xiàn)象。從地震臺站建設(shè)來看，我國當下國家數(shù)字地震臺站總量為152個， 相比地震觀測范圍，密度并不算高，可在地震多發(fā)帶或地質(zhì)差異顯著區(qū)域，增建 地震臺站。另外，為保證觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量，還需要在地震響應及時性、信息整合及 時性、信息數(shù)據(jù)精準度、地震臺站工作穩(wěn)定性方面，加強地震臺站建設(shè)。從地質(zhì) 勘察數(shù)據(jù)來看，不同的巖土特性、巖層結(jié)構(gòu)、地下水位等地質(zhì)數(shù)據(jù)，都可能會造 成同一地震下，不同區(qū)域地震烈度差異顯著，因而應當重視地質(zhì)勘測，以精準、 全面的地質(zhì)數(shù)據(jù)，支撐地震烈度評定工作。從建筑物性能來看，應當重視建筑物 建設(shè)的標準化，針對抗震等級、建筑物結(jié)構(gòu)，對教學樓、酒店、公寓樓等建筑申 請嚴格審批，同時鼓勵普通平民

6、標準化建設(shè)自住房，可以盡可能的增強儀器適用 性，用儀器烈度替代宏觀烈度。從宏觀現(xiàn)象考察來看，地震發(fā)生時及發(fā)生后的宏 觀現(xiàn)象，可以直接展現(xiàn)震害水平，在儀器烈度不足以評價地震烈度下，可以人工 親臨現(xiàn)場，并依托評價標準，評估地震烈度，增強信息采集全面性，優(yōu)化儀器烈 度應用效能2。例如，四川屬于地震多發(fā)區(qū)域，為增強地震速報及預警能力，有必要保證地 震監(jiān)控運行率高于95%，有效權(quán)衡臺站檢修維護、升級改造與地震檢測的時間差， 一般可以在地震發(fā)生后，能及時采集第一手數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)完整性，檢測地震的 同時，還需要對當?shù)卣归_地質(zhì)勘測，了解當?shù)氐刭|(zhì)數(shù)據(jù)，盡量避免數(shù)據(jù)偏差，導 致儀器烈度對地震烈度評定的誤差過大，重

7、視當?shù)亟ㄖ飿藴驶ㄔO(shè)，可以將標 準參數(shù)的房屋數(shù)據(jù)輸入到電腦中，模擬房屋受震結(jié)果，可以為地震烈度評定提供 參考，直接觀察地面毀壞情況、建筑物受損情況等宏觀現(xiàn)象，可以在不穩(wěn)定因素 造成儀器烈度較大時，對于儀器數(shù)據(jù)或地震烈度評定結(jié)論做出修正。（二）重視客觀評價模型客觀評價模型可以盡可能的消除儀器烈度在地震烈度評定中的應用誤差，優(yōu) 化地震烈度評定的客觀性。首先，應當重視影響變量的參入，影響地震烈度的因 素主要有地震、地質(zhì)地貌、建筑物，影響因素又可細分為地震等級、震源深度、 震源機制、震中距離、建筑物性能等變量，可以通過調(diào)節(jié)變量變化幅度，得出相 應的地震烈度水平，其次，建立動態(tài)適配模型庫，我國幅員遼闊

8、，地質(zhì)特征、房 屋結(jié)構(gòu)特征、地震活動特征存在較大差異，單純運用一種算法，可能會造成較大 的評定誤差，因而可以基于不同的區(qū)域特征，構(gòu)架不同的地震烈度評估模型，增 強儀器烈度數(shù)據(jù)運用精準度，最后，可以將動態(tài)適配模型庫與地震烈度智能判斷 設(shè)備結(jié)合，起到人工工作量降低及自主學習作用，透過智能判斷設(shè)備，可以在適 配到某區(qū)域模型后，結(jié)合地震檢測數(shù)據(jù)、房屋結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、巖層數(shù)據(jù)等，預警可能 的地震烈度，在宏觀現(xiàn)象考察數(shù)據(jù)反饋下，又可以自主學習，優(yōu)化適配模型，盡 可能的降低儀器烈度應用誤差3。例如，地震等級、震源深度、震源機制、震中距離、建筑物性能等變量可以 通過儀器定量描述，根據(jù)既往地震烈度數(shù)據(jù)，可以初步架構(gòu)地

9、震烈度評價模型， 地震儀器觀測到相關(guān)數(shù)據(jù)后，調(diào)節(jié)變量輸入，自然可以初步分析地震烈度，及時 給出地震烈度圖，指揮應急救援工作，另外，盆地與高原的地質(zhì)特征差別較大， 運用動態(tài)適配模型庫，可以基于盆地特征下，進行模型優(yōu)化，儀器烈度運用誤差 自然可以得到降低，依托智能判斷設(shè)備，人工干涉工作量減少，因職業(yè)倦怠、人 工失誤造成的誤差可以得到規(guī)避，設(shè)備具有自主學習功能時，地震烈度評價效率、 質(zhì)量得到優(yōu)化，儀器烈度應用誤差也可以的得到規(guī)制。（三）重視數(shù)據(jù)庫更新及相關(guān)前沿研究運用伴隨著時間的推移，人類社會、經(jīng)濟活動，及地質(zhì)活動、大氣水循環(huán)發(fā)生轉(zhuǎn) 變下，舊有的地質(zhì)數(shù)據(jù)、房屋結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、地質(zhì)活動強度等都可能會發(fā)生轉(zhuǎn)移

10、，為 降低儀器烈度運用誤差，有必要及時更新數(shù)據(jù)庫，另外，有關(guān)地震烈度研究的國 內(nèi)外研究較多，為及時更新地震烈度評價技術(shù)，除可以注意國內(nèi)前沿研究外，還可以參考美國、日本的研究方向、研究內(nèi)容，以此增強國內(nèi)地震烈度評定能力。例如，開礦工作對當?shù)氐刭|(zhì)結(jié)構(gòu)影響較大，若發(fā)生地震，相比開礦前的地震 烈度將存在較大差異，因而，應當重視地質(zhì)信息數(shù)據(jù)庫更新，修正地震烈度評價 模型，另外，可以參考日本在地震烈度評價上的研究，明確雙方差異、共性下， 增強國內(nèi)地震烈度評價能力。三、總結(jié)地震烈度評價具有客觀數(shù)據(jù)支持，同樣也存在主觀評價色彩，運用儀器烈度 時，難免在評定地震烈度過程中出現(xiàn)誤差，為保質(zhì)及時的在地震發(fā)生后，提供地 震烈度圖，有必要重視儀器烈度質(zhì)量，可在數(shù)據(jù)采集全面性及數(shù)據(jù)質(zhì)量上，確保 數(shù)據(jù)真實可靠，客觀評價模型上，降低應用難度及應用誤差，數(shù)據(jù)庫更新及相關(guān) 前沿研究運