楊芳，楊理臣，郭鵬，徐瑋陽

(青海省地震局，青海 西寧 810001)

0 引 言

地震是人類面臨的嚴重自然災害之一，強震往往會造成嚴重的財產(chǎn)損失和人員傷亡。根據(jù)中國地震局地震臺網(wǎng)中心數(shù)據(jù)顯示：截至5月22日青?，敹唷?·22”地震，十年期間青海省境內(nèi)記錄Ms5.0級以上地震14次，Ms6.0級以上地震3次，分別是2016年門源6.4級地震、雜多6.2級地震以及瑪多7.4級地震。由此數(shù)據(jù)來看，青海確屬于地震頻發(fā)且強震較多的省份。強震發(fā)生后，第一時間要進行災損“預估”[1]，此時就需要短時間內(nèi)獲取震中附近的基本信息和數(shù)據(jù)，用于災損評估，輔助抗震救災指揮決策。

2021年5月22日瑪多Ms7.4級地震發(fā)生后，青海省地震局立即啟動地震應急響應，成立抗震救災指揮部，統(tǒng)一領導、指揮和協(xié)調(diào)抗震救災工作。應急指揮技術系統(tǒng)根據(jù)初步定位信息，迅速調(diào)出震中所在縣(區(qū))的基礎信息，同時啟動地震快速評估觸發(fā)系統(tǒng)。在快速評估結果產(chǎn)出后，青海省地震局派出第一批地震應急現(xiàn)場工作隊10人2車攜衛(wèi)星便攜站、視頻會議系統(tǒng)，應急專題圖件、流動觀測設備、無人機等，趕赴災區(qū)，于22日8時50分到達現(xiàn)場并立刻開展現(xiàn)場震情跟蹤監(jiān)視、災情收集、烈度調(diào)查以及協(xié)助當?shù)攸h委政府開展地震應急處置工作。在應急響應期間應急指揮技術系統(tǒng)充分發(fā)揮了數(shù)據(jù)支撐及技術保障的作用。此次瑪多7.4級地震震后應急響應迅速有效，為抗震救災指揮決策提供了技術支撐。

1 震后應急響應技術保障

1.1 應急基礎信息數(shù)據(jù)

2020年，省級地震應急指揮系統(tǒng)就完成了縣級的應急基礎信息系列圖件的制作。此次7.4級地震發(fā)生后，應急技術人員根據(jù)收到初步測定信息確定震中在瑪多縣境內(nèi)，立即向領導提供了瑪多縣的綜合國情基礎信息，包括瑪多縣境內(nèi)綜合信息圖、地形地貌、斷裂帶、歷史地震、交通、水系、學校、醫(yī)院分布圖，經(jīng)濟、人口、建筑公里格網(wǎng)分布圖，高分辨率遙感影像圖等，以及瑪多縣域面積、行政區(qū)劃劃分、經(jīng)緯度范圍、氣候特征、鄉(xiāng)級的人口數(shù)量、民族特征、交通、水系、醫(yī)院、學校、應急避難場所位置以及地方政府、地震部門聯(lián)絡信息表等較為詳細的數(shù)據(jù)信息。瑪多縣人口密度為1 人/2 km2，設計基本地震加速度值不小于0.15 g，具體情況如表1(其中房屋抗震能力數(shù)據(jù)來源于2021年基于遙感影像和經(jīng)驗估計的區(qū)域房屋抗震能力初判工作，僅做參考)。這些數(shù)據(jù)在震后的“黑箱期”內(nèi)為領導初步?jīng)Q策提供了非常重要的基礎數(shù)據(jù)支撐。

表1 瑪多縣建筑情況統(tǒng)計

1.2 應急快速評估系統(tǒng)

青海省瑪多縣7.4級地震發(fā)生后，青海省地震局地震應急技術人員按照應急預案開展相關應急處置工作。5月22日2時28分收到中國地震臺網(wǎng)中心正式速報，10分鐘后產(chǎn)出了快速評估結果，圖件產(chǎn)品包括地震烈度范圍、影響場范圍、救災態(tài)勢、影響人口及死亡人口分布，震區(qū)GDP、交通、水系、學校、醫(yī)院、潛在地質(zhì)災害以及危險源分布情況，震中到主要居民點的距離，共26張專題圖件。文字報告產(chǎn)品包括：《災情簡報》《快速評估專報》《輔助決策報告》《震區(qū)基本情況》《地震應急處置建議》和《災情信息通報》等。15分鐘后產(chǎn)出經(jīng)過人工經(jīng)驗審核、修改后的災情快速評估結果以及各類地震應急專題圖件，同時在應急指揮大廳向中國地震局抗震救災指揮部領導匯報了地震災情快速評估結果和應急決策建議等相關信息。

瑪多7.4級地震災情快速評估主要結果和實際災情對比如表2。因為預測對象(人口、建筑等)在地震中的易損性和地震烈度(地震動強度)、預測對象本身的抗災能力等有關[2]，在實施脫貧攻堅、農(nóng)牧區(qū)定居點建設后，該地區(qū)的抗震能力顯著提高，抗震設防烈度達到八度，因此倒塌房屋占倒損比例較小，而且由于瑪多縣人口密度小，是全省人口最少的縣，這也大大減少了人員傷亡。此次地震未造成人員死亡，受傷人員19人(瑪多縣16名，瑪沁縣3名)，其中17人已于5月27日出院?？焖僭u估結果受災總人數(shù)及緊急安置人數(shù)與實際相差較多，主要原因是應急數(shù)據(jù)庫人口數(shù)據(jù)是2016年的，時效性較差。房屋受損情況快速評估結果與實際相差也較大，主要因為農(nóng)村搭建的輔助用房一般是磚木、土木結構的簡易房屋，地震時容易造成坍塌。

表2 青?，敹?·22地震災情快速評估結果與實際災情對比

快速評估系統(tǒng)將震中所在區(qū)域烈度劃為Ⅸ 度，地震現(xiàn)場工作隊實際調(diào)查后，根據(jù)震中附近房屋損壞程度以及道路、橋梁等基礎設施破壞情況，將震中所在區(qū)域烈度定為Ⅹ度區(qū)；地震現(xiàn)場地表破裂顯著，道路、橋梁坍塌情況嚴重(圖1、2)。快速評估結果與實際調(diào)查Ⅸ度區(qū)范圍和面積相差較大，其他烈度區(qū)面積相差不大。圖3為快速評估產(chǎn)出的地震烈度范圍與應急管理部發(fā)布的地震烈度區(qū)劃范圍對比。從對比來看，此次地震快速評估結果與實際災情是基本相符的，為應急決策提供了重要信息支撐。

圖1 瑪多7.4級地震破裂帶圖2 瑪多7.4級地震造成野馬灘大橋坍塌

圖3 快速評估地震烈度區(qū)劃范圍與中國地震局發(fā)布烈度區(qū)劃范圍對比

2 震后應急技術保障

2.1 應急快速響應

地震應急期，應急指揮大廳除及時提供、快速產(chǎn)出為領導應急決策提供基礎信息和數(shù)據(jù)外，也為抗震救災指揮部實施地震應急救援指揮提供場地和技術服務保障。青海省地震局應急快速觸發(fā)輔助決策評估系統(tǒng)在十五系統(tǒng)的基礎上改進后，軟件服務架設在VMware虛擬平臺上，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)和服務不中斷，使地震應急技術系統(tǒng)工作快速、工作性能穩(wěn)定，利用ArcMap接口調(diào)用應急基礎數(shù)據(jù)庫，提升了產(chǎn)品的產(chǎn)出速度，更快捷的產(chǎn)出評估決策報告和圖件。另外，指揮大廳同時還為抗震救災指揮部成員以及24小時應急人員提供各種專題圖制作等服務，持續(xù)提供應急技術保障。

應急指揮大廳視頻會議系統(tǒng)，也在“十五”的基礎上作了改進和升級，大大減少了故障率，改善了工作質(zhì)量，更換了泰德的視頻終端，利用3×2模式60寸DLP拼接屏顯示系統(tǒng)，加載寶利通HDX7000視頻終端信號，震后第一時間為視頻會議提供技術保障。青海瑪多7.4級地震發(fā)生后，指揮大廳迅速與中國地震局應急指揮中心接通視頻調(diào)度會，在12天的應急期內(nèi)，為保證與中國地震局應急指揮中心和應急部指揮中心隨時聯(lián)通，處于24小時待命狀態(tài)。期間持續(xù)為地震抗震救災指揮部提供會議保障，包括視頻調(diào)度會議、后方指揮部和現(xiàn)場指揮部視頻會議、趨勢會商會議等，順利的完成了應急視頻會議的技術保障工作。

2.2 各類應急專題圖的制作

在地震應急過程中，應急指揮大廳及時根據(jù)現(xiàn)場工作隊反饋動態(tài)災情信息及時提供各類專題圖、數(shù)據(jù)、報告等，為抗震救災指揮部決策提供持續(xù)不斷的數(shù)據(jù)支撐和技術保障。

2.2.1 余震分布圖

此次地震為主震—余震型，震后三小時左右余震較為密集的區(qū)域往往就是災情較為嚴重的地方[3]，屬于重災區(qū)范圍；應急技術室利用震后可以快速獲取的余震信息(包括單臺數(shù)據(jù))，以1 h為單位，分時段繪制出余震空間分布圖，直觀明了的將余震密集區(qū)顯示出來。截至2021 年 5 月 24 日，共記錄到余震 1 872 次，其中 5.0～5.9 級地震 1 次，4.0～4.9 級地震 10 次，3.0～3.9 級地震30次，最大余震為5.1級。從余震監(jiān)測結果來看，余震在時間上呈現(xiàn)衰減特征，余震的空間分布長度達170 km[4]。這些余震信息和圖件持續(xù)為震后應急指揮決策提供服務。

2.2.2 宏觀震中位置推測圖

速報震中與宏觀震中之間可能具有二維正態(tài)概率分布的特點[5]，且宏觀震中相對于速報震中的偏離一般在40 km以內(nèi)[6]，震后應急技術室以速報的震中為中心做40 km的緩沖區(qū)，且根據(jù)震后1～24 h余震分布范圍，推測出宏觀震中可能的兩個區(qū)域(圖5)，結合“余震質(zhì)心”研究[5]，宏觀震中基本確定在推測區(qū)域1范圍內(nèi)，進一步為領導指揮救援及現(xiàn)場工作隊烈度調(diào)查工作提供了參考方向。震后經(jīng)現(xiàn)場工作隊實地調(diào)查，宏觀震中的位置圖如圖6，與快速定位震中相差約35 km。

圖4 瑪多7.4級地震震后12小時余震分布

圖5 宏觀震中推測位置

圖6 地震速報定位相對于宏觀震中偏離對比

3 震后應急響應工作思考總結

3.1 總 結

瑪多7.4級地震發(fā)生后，應急指揮大廳應急響應迅速，響應流程規(guī)范，震中所在區(qū)域的基礎信息提供及時、清晰、準確，災情快速評估結果科學合理、內(nèi)容豐富，與實際災情一致性較高。為判定地震災害的等級、啟動地震應急響應級別、部署現(xiàn)場地震救援力量、現(xiàn)場工作隊的救援路線以及物資分配等方面提供了信息支撐；為現(xiàn)場與后方指揮部溝通信息、部署工作提供了場地、視頻聯(lián)通等技術支撐，應急響應工作有序、及時、到位。

3.2 存在的問題

3.2.1 地震影響場的判定

震后在沒有任何災情信息的情況下，地震影響場的估計不僅是地震災害應急評估的基礎，也是評估結果中最難確定的部分，更是評估中的關鍵點。影響場實際是由宏觀震中、影響場方向和烈度衰減模型決定的[7]。而烈度衰減模型的衰減關系受地質(zhì)構造、地面建筑、人口密集程度等不同因素的影響，相差很大，震中如果在高山地區(qū)，烈度衰減速度會更快，因此造成的人員傷亡和財產(chǎn)損失會大不相同。

3.2.2 應急基礎數(shù)據(jù)庫有待完善

破壞性地震發(fā)生后，快速評估結果作為決策輔助，評估結果中的重要數(shù)據(jù)信息尤其重要。而急基礎數(shù)據(jù)庫是地震應急指揮系統(tǒng)的核心工作內(nèi)容[8]，數(shù)據(jù)的時效性、冗余度等將直接影響應急快速產(chǎn)出產(chǎn)品的時間、內(nèi)容和準確度，也將直接影響領導指揮部署及現(xiàn)場救援人員的工作。目前地震應急基礎數(shù)據(jù)受到行政區(qū)劃變動、“生態(tài)立省”、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、城鄉(xiāng)規(guī)劃和建筑標準監(jiān)管、人口流動等等因素影響[9]，基礎數(shù)據(jù)逐步老化、失效，甚至缺失，如果不及時更新完善，必然會導致地震應急指揮體系失效甚至癱瘓[10]。數(shù)據(jù)更新是一項艱難長期的工作，可以先通過數(shù)據(jù)整合、數(shù)字化處理等方式逐步完善應急基礎數(shù)據(jù)庫。

3.2.3 應急服務目標不明確

破壞性地震發(fā)生后，地震專題圖件可以直觀地獲取、表達震中附近區(qū)域的基本信息，具有其他數(shù)據(jù)無法比擬的優(yōu)越性[11]。但是由于快速產(chǎn)出專題圖缺乏針對性，應急服務目標不明確，在震后往往沒有完全發(fā)揮其作用。此次瑪多7.4級地震后應急專題圖在使用中就出現(xiàn)這種情況，領導指揮決策用圖信息覆蓋不夠全面，內(nèi)容不夠清晰明了。而現(xiàn)場工作隊救援用圖不夠具體，每張圖件凸顯的目標也不夠直觀。因此應急快速評估系統(tǒng)在提高時效性的同時要不斷改進產(chǎn)出產(chǎn)品的服務內(nèi)容、表達形式，進一步明確服務目標。