基于ILWIS3加權信息模型的地震危害程度分析方法

王敬超

摘 要：地震是一種頻發的、破壞性極強的地質災害，嚴重影響人類的生產和生活。目前地震危害程度分析方法較為缺乏，分析所需要的數據龐大，且所采用評價模型的可靠度對評價結果影響很大。因此提出一種僅需使用必要的數據、模型簡便的地震危害程度分析方法十分重要。本文以四川省各地、市、州為研究對象，基于加權信息量模型，綜合應用各種GIS技術，探討地震危害程度評價方法。

關鍵詞：地震危害程度；ILWIS3；GIS空間分析；加權信息量模型

1 引言

地震研究無論是地震預測還是地震危害評價，國內外學者都做了無數的探索以及研究，但是發生震級或者烈度大的地震概率很低，專家門難以收集充足的地震數據并對災害進行深入的研究。目對地震危害程度大小缺乏分析手段，有學者用充分考慮城市建筑、生命線、經濟、社會功能及人群等因素建立評價指標體系，但也是認為各因素間是獨立的，僅用簡單的線性組合來評價，此類模型未考慮評價指標對評價目標所起作用大小。本文所采用的的加權信息量模型，它不僅能夠反映出評價中各分級指標對目標的貢獻大小，且通過加權計算之后體現出不同評價指標對目標的影響程度，評價結果為四川各市抗震建設提供了參考數據。將此方法推而廣之，也可為中國其他地區進行地震危害平價提供了參考方法。

2 國內外研究現狀

近年來，地震危害性分析的各項工作都有了長足的進步，一方面得益于科學技術特別是GIS及遙感技術的迅猛發展。另一方面是由于近年來發生了多次大地震，以及從最近災害中吸取的經驗和總結的教訓嗎，地震危害性分析中各項工作都有或多或少的發展[1]。其中地理信息系統（GIS）在研究中扮演著重要的角色。

GIS最初在地震領域的應用是在地震危險性分析和地震中。美國舊金山灣區政府的系統BASIS就是GIS下的產物。該系統通過在系統中設定地震所產生的烈度分布圖從而對洛馬普利埃塔地震的災害進行模擬。在此之后，美國又開啟了大量相類似的研究。其中，GIS在地震損失預測的應用是各項研究中取得成果最突出的。1997年美國地震工程研究所在其雜志出版的震害預測的專集中，絕大部分的項目都是通過GIS來實現的。

3 研究區背景

四川省的地理結構是西北部多為山區，其他地區屬于盆地。把關注點放到四川從古到無數次的地震上，將地震震中所在的位置投影在地圖中，通過觀察大致能發現這些地震發生的地點大多數位于在西部的山區里。對于盆地來說，雖然也經常會遭到地震的影響，但很少直接位于震中的區域。龍門山是山區與盆地兩個地質體的接觸帶，由于對剛性客體來說，默認其力作用在兩者交界的邊緣，因此，山與盆接觸的前鋒帶，便成為了應力場釋放其機械力的集中區域，在這個區域里，地震發生的次數便多了起來。

4 危害性計算及對比分析

4.1 地質災害危害程度評價基本理論

地質災害危險程度評價是通過對地質災害活動觀察以及對影響地質災害的各種因素的綜合分析[2]，評價地質災害活動的危險性，預測地質災害活動的密度、強度、發生概率以及可能造成的危害區的位置、范圍，它對預防和減輕地質災害危害有著十分重大的意義，且為地質災害風險評價工作奠定了基礎。

地質災害危險性評價的基本內容是：根據歷史地質災害活動程度和地質環境條件、影響因素的情況，將研究區劃分為若干各單元[3]，把影響地質災害發育的各種指標轉化成可量化對比的數值，根據各指標對地質災害發育的控制方式和作用程度，建立起計算地質災害危險指數的數學模型，根據計算出的地質災害危險性指數，結合自然條件和社會經濟條件，劃分研究區地質災害危險性等級，對劃分的結果進行分析評價，為地質災害防治規劃提供重要的科學依據。

4.2 評價單元劃分

利用GIS技術和遙感軟件進行地震害危險性評價，就面臨評價單元的選取問題，一方面是選擇評價單元的形式，另外一個方面就是確定評價單元的大小。如何合理地選擇評價單元來存儲地理對象的位置、屬性等信息，是利用GIS技術進行地震危害性評價計算分析的首要步驟。

4.3 計算結果科學性驗證

驗證本文結論通過兩種方法，分別為對比最新地震情況以及將地震危害程度分區圖與四川省地質斷裂帶對比。該法通過將四川省各市地震危害程度分區圖與最新四川省的地震情況對比，按照設想，地震危害性高的市發生地震的次數以及發生地震的震級會明顯高于其他地區。由此可得結果：（1）地震發生次數大致上隨區域隨著危害性等級降低而減少。（2）地震震級最高的地震發生在高危害性等級地區。

可得出結論：

（1）地震是偶然性很大的災害，在一個較短的時間段內由地震發生情況統計出規律，盡管如此通過上文統計數據還是能發現地震危害性高的地區發生地震可能性要明顯高于其他地區

（2）對比結果與設想基本一致，表明城市地震危害程度圖符合客觀事實，驗證了計算結果的科學性。

5 結束語

由四川省城市地震危害程度分析圖可以得出以下結論：

（1）本研究說明了測繪可以使地震分析以及計算更為簡便，研究中做出了十分顯著的貢獻。

（2）由個影響因子的權重值可知，影響城市地震危害程度最大的因子是地震的震級，權重達到了0.524。地震震級相差一級，釋放的能量就相差了100倍，所以震級的權值達到一半多，也符合客觀常識。

參考文獻

[1] 杜國梁，張永雙，呂文明，張廣澤，周成燦，郭長寶.基于加權信息量模型的藏東南地區滑坡易發性評價[J].災害學，2016，（02）：226-234.

[2] 鄧輝，何政偉，陳曄，蔡宏，李璇瓊.信息量模型在山地環境地質災害危險性評價中的應用——以四川瀘定縣為例[J]. 自然災害學報.2014（02）

[3] 楊秀梅.基于GIS的地質災害危險性評價[D].蘭州大學，2008.