地理國情普查成果在地震應(yīng)急救援中的應(yīng)用展望

張欣然，梁一婧

（遼寧省地震局，遼寧 沈陽 110034）

?

地理國情普查成果在地震應(yīng)急救援中的應(yīng)用展望

張欣然，梁一婧

（遼寧省地震局，遼寧 沈陽 110034）

摘要：簡要介紹了遼寧省第一次全國地理國情普查成果的內(nèi)容與指標(biāo)，對地理國情普查成果在地震應(yīng)急救援、地震次生災(zāi)害預(yù)判中的應(yīng)用進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：地理國情；普查成果；應(yīng)用；地震；應(yīng)急救援

0 引言

為全面掌握我國地理國情現(xiàn)狀，滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)的需要，國務(wù)院決定于2013年至2015年開展第一次全國地理國情普查工作。利用已有地理信息和專題信息資源，查清我國自然和人文地理要素的現(xiàn)狀和空間分布情況，同時也為防災(zāi)減災(zāi)和應(yīng)急保障工作提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)［1］。

目前，遼寧省第一次全國地理國情普查數(shù)據(jù)生產(chǎn)工作已完成，普查工作的重點(diǎn)轉(zhuǎn)入數(shù)據(jù)入庫及基本統(tǒng)計(jì)工作。本文從遼寧省第一次全國地理國情普查成果應(yīng)用的角度出發(fā)，對地理國情普查成果應(yīng)用于地震應(yīng)急救援進(jìn)行了展望。

1 地理國情普查成果簡介

在遼寧省所轄的陸地國土及省屬海島范圍內(nèi)，采用航天航空遙感、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)等測繪地理信息技術(shù)，以優(yōu)于1m的高分辨率航空航天遙感影像數(shù)據(jù)為主要數(shù)據(jù)源，利用測繪地理信息部門完成的覆蓋我省的1：1萬、1：5萬基礎(chǔ)地理信息以及1：5000、1：2000及更大比例尺基礎(chǔ)地理信息、其他重大工程獲取的測繪成果等資源，整合利用其他部門已有的普查成果或與地理國情相關(guān)專題信息，通過多源遙感影像快速處理、信息提取、現(xiàn)場調(diào)查等技術(shù)手段，查清反映地表特征、地理現(xiàn)象和人類活動的基本地理環(huán)境要素的范圍、位置、基本屬性和數(shù)量特征。建設(shè)基于政府內(nèi)網(wǎng)的地理國情信息發(fā)布與報務(wù)系統(tǒng)、基于“天地圖”的地理國情信息發(fā)布與報務(wù)系統(tǒng)。

1.1 普查成果概況

目前，遼寧省已完成了6類地理國情普查數(shù)據(jù)的生產(chǎn)，它們分別是：遼寧省第一次全國地理國情普查數(shù)字正射影像（DOM）；遼寧省第一次全國地理國情普查數(shù)字高程模型（DEM）；遼寧省第一次全國地理國情普查地表覆蓋分類數(shù)據(jù)；遼寧省第一次全國地理國情普查地理國情要素?cái)?shù)據(jù)；遼寧省第一次全國地理國情普查數(shù)據(jù)生產(chǎn)元數(shù)據(jù)；遼寧省第一次全國地理國情普查遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)。

1.2 成果內(nèi)容與指標(biāo)

第一次全國地理國情普查內(nèi)容分為12個一級類，58個二級類，135個三級類，本文僅就部分與地震應(yīng)急救援相關(guān)的地表覆蓋、地理國情普查成果的普查內(nèi)容與指標(biāo)做簡要的介紹。

部分與地震應(yīng)急救援相關(guān)的普查內(nèi)容分類見表1。

表1　部分與地震應(yīng)急救援相關(guān)的普查內(nèi)容分類

1110地理單元行政區(qū)劃與管理單元為了國家政權(quán)職能實(shí)行分級管理而劃分出來的地域單元。不作為地表覆蓋類型采集采集國、省、市、縣、鄉(xiāng)級境界線并構(gòu)面，行政村采定位點(diǎn)。所有行政區(qū)都須具有行政區(qū)劃代碼屬性1142地理單元城鎮(zhèn)綜合功能單元　　工礦企業(yè)　從事工業(yè)、礦產(chǎn)等生產(chǎn)性活動的企業(yè)所屬的空間范圍。不作為地表覆蓋類型采集完整采集水廠、電廠、污水處理廠等類型工礦企業(yè)的定位點(diǎn)。名稱，企業(yè)類型。1143地理單元城鎮(zhèn)綜合功能單元　　單位院落機(jī)關(guān)團(tuán)體、事業(yè)單位以及公司法人所屬或長期使用管理的具有一定規(guī)模、權(quán)屬相對獨(dú)立的空間范圍。不作為地表覆蓋類型采集完整采集城鄉(xiāng)全日制教育大中小學(xué)校、一二三級十等醫(yī)院、有等級的國家和社會組織舉辦的社會福利機(jī)構(gòu)、鄉(xiāng)級以上政府、機(jī)場、港口、長途汽車站（樞紐）、三等以上火車站的定位點(diǎn)。名稱，行業(yè)類型（采用《國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類》（GB/ T 4754-2011）規(guī)定的代碼），等級（醫(yī)院必選）。

1.3 成果主要精度指標(biāo)

普查成果采用法定空間參考系，平面坐標(biāo)系為2000國家大地坐標(biāo)系；高斯—克呂格投影，按6°帶分帶；高程基準(zhǔn)為1985國家高程基準(zhǔn)。數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)不分帶，采用地理坐標(biāo)，經(jīng)緯度值采用“度”為單位，用雙精度浮點(diǎn)數(shù)表示，至少保留6位小數(shù)。

遼寧省第一次全國地理國情普查生產(chǎn)的數(shù)字正射影像（DOM）精度指標(biāo)，數(shù)字正射影像地物點(diǎn)相對于附近野外控制點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差不大于表2規(guī)定。

表2　數(shù)字正射影像（DOM）數(shù)據(jù)平面精度分類表

表3　2米格網(wǎng)DEM數(shù)據(jù)高程精度分類表

遼寧省第一次全國地理國情普查生產(chǎn)的2米格網(wǎng)數(shù)字高程模型（DEM）精度指標(biāo)，數(shù)字高程模型高程點(diǎn)相對于附近野外控制點(diǎn)的高程中誤差不大于表3規(guī)定。

遼寧省第一次全國地理國情普查地表覆蓋分類數(shù)據(jù)、地理國情要素?cái)?shù)據(jù)精度指標(biāo)，采集的圖斑邊界與正射影像套合程度滿足如下要求，影像上分界明顯的地表覆蓋分類界線的采集精度控制在5個像素以內(nèi)。特殊情況，如高層建筑物遮擋、陰影等，采集精度原則上應(yīng)控制在10個像素以內(nèi)，地表覆蓋分類數(shù)據(jù)與地理國情要素?cái)?shù)據(jù)邏輯關(guān)系正確。

上述地理國情普查成果的精度符合地理國情普查相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的要求，滿足地震應(yīng)急救援工作對成果精度的需求。

2 自然地理要素及人文地理要素在地震應(yīng)急救援中的應(yīng)用

國家地理國情普查工作要求查清自然地理要素及人文地理要素的基本信息。自然地理要素中的與自然資源環(huán)境相關(guān)的地形地貌、水域與裸露地等地理要素的類別、位置及面積等空間分布狀況信息；人文地理要素中的與人類活動相關(guān)的交通網(wǎng)絡(luò)、居民地與設(shè)施、地理單元等地理要素的類別、位置及面積等空間分布現(xiàn)狀信息等為地震應(yīng)急救援工作能更全面、可行的展開提供了數(shù)據(jù)支持。

2.1 地形地貌數(shù)據(jù)

地形地貌信息反映地表空間實(shí)體高低起伏形態(tài)的信息，預(yù)先在地震應(yīng)急數(shù)據(jù)庫中錄入地貌網(wǎng)格信息，將高程與現(xiàn)有活動斷裂相結(jié)合，可以更好的分析地震的影響范圍及破壞程度。地形地貌數(shù)據(jù)結(jié)合行政區(qū)劃范圍，參考當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)狀況可建立不同地震震級下道路及水庫等破壞程度的模型，例如山區(qū)道路及平坦道路在相同地震時，破壞程度可能有很大差異。

2.2 房屋結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)

房屋建筑區(qū)數(shù)據(jù)，包括房屋建筑區(qū)和獨(dú)立房屋建筑。房屋建筑區(qū)是指城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村集中居住區(qū)域內(nèi)，被連片房屋建筑遮蓋的地表區(qū)域。具體指被外部道路、河流、山川及大片樹林、草地、耕地等形成的自然分界線分割而成的區(qū)塊內(nèi)部，由高度相近、結(jié)構(gòu)類似、排布規(guī)律、建筑密度相近的成片房屋建筑的外廓線圍合而成的區(qū)域。獨(dú)立房屋建筑包括城鎮(zhèn)地區(qū)規(guī)模較大的單體建筑和分布于分散的居民點(diǎn)、規(guī)模較小的散落房屋建筑。房屋損失的估算直接影響震后災(zāi)區(qū)損失評估的結(jié)果，但房屋普查工作由于其數(shù)量大、更新速度快的特點(diǎn)，地震部門由于多種原因無法對房屋數(shù)據(jù)進(jìn)行精確、實(shí)時的更新，所以利用地理國情普查數(shù)據(jù)可以更好的進(jìn)行震后災(zāi)情評估，并更有效的開展應(yīng)急救援工作。

2.3 交通數(shù)據(jù)

道路數(shù)據(jù)從地表覆蓋角度，包括有軌和無軌的道路路面覆蓋的地表；從地理要素實(shí)體角度，包括鐵路、公路、城市道路及鄉(xiāng)村道路。道路數(shù)據(jù)分為城市道路和鄉(xiāng)村道路：城市道路分為快速路、主干路、次干路、支路、地鐵和地面軌道；鄉(xiāng)村道路分為農(nóng)村硬化道路、機(jī)耕路和鄉(xiāng)村路。如果結(jié)合各類節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)可以進(jìn)行道路優(yōu)選，規(guī)劃震區(qū)與災(zāi)民救助點(diǎn)路線、救災(zāi)物資運(yùn)送路線。

2.4 （橋梁、隧道）節(jié)點(diǎn)類數(shù)據(jù)

隧道類數(shù)據(jù)包括建造在山嶺、河流、海峽及城市等地面下的火車通道和汽車通道。橋梁類數(shù)據(jù)包括人行橋、鐵路橋、公路橋和公路鐵路兩用橋。地震部門應(yīng)結(jié)合此類節(jié)點(diǎn)的建筑構(gòu)成評估其抗震級別。在地震發(fā)生時，如果能準(zhǔn)確的知道此類節(jié)點(diǎn)位置及規(guī)模，并結(jié)合估算的抗震級別信息，就能粗略評估該節(jié)點(diǎn)的破壞情況，能更好的進(jìn)行救災(zāi)道路規(guī)劃。

2.5 （學(xué)校、商場）重點(diǎn)目標(biāo)類數(shù)據(jù)

此類數(shù)據(jù)包括學(xué)校、商場數(shù)據(jù)外還有休閑娛樂景區(qū)、體育活動場所及宗教活動場所等數(shù)據(jù)。這些場所往往人口密集，所以應(yīng)提前做好地震應(yīng)急預(yù)案，并安排好疏散路線、疏散場所、應(yīng)急物資等。對此類建筑的抗震級別進(jìn)行提前預(yù)估，并在地震發(fā)生時應(yīng)考慮優(yōu)先救助。

3 國情統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)在地震應(yīng)急中的應(yīng)用

對地理國情普查信息進(jìn)行綜合統(tǒng)計(jì)分析，包括對自然和人文地理要素等重要地理國情信息的綜合統(tǒng)計(jì)分析，以及將地理信息與經(jīng)濟(jì)社會數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展指標(biāo)進(jìn)行空間化、綜合性統(tǒng)計(jì)分析評價。綜合統(tǒng)計(jì)信息可判斷地區(qū)內(nèi)人口密度、道路通行狀況等，從而協(xié)助地震部門評估損失情況，并提供輔助決策。

3.1 人口分布統(tǒng)計(jì)

結(jié)合國情普查資料和人口普查信息，可形成人口行政區(qū)劃下的統(tǒng)計(jì)分布圖。人口信息可細(xì)化至街道，可以形成基于街道的人口統(tǒng)計(jì)分布情況，并可以按照每年的人口變化以及行政區(qū)劃變化情況進(jìn)行更新。統(tǒng)計(jì)人口分布情況可以更好的評估災(zāi)后的人口傷亡狀況，結(jié)合當(dāng)?shù)胤课萁Y(jié)構(gòu)分布，可以判斷人員埋壓地點(diǎn)及埋壓情況，給出更好的災(zāi)情救援輔助決策。

3.2 交通管制建議

國情普查道路信息包括道路類型、技術(shù)等級及鋪設(shè)材料等，可以結(jié)合道路限速情況、道路寬度、承重及加油站補(bǔ)給點(diǎn)信息等綜合鐵路、公路及橋梁破壞程度等給出救災(zāi)優(yōu)選路線，在必要的情況下可以建議交通部門進(jìn)行交通管制以加快通行速度。交通管制輔助決策可以提供更優(yōu)化的道路選擇意見，可針對災(zāi)民撤退、物資供給或救援力量給出不同優(yōu)化點(diǎn)的決策信息，為救援爭取寶貴時間。

3.3 救援力量分配

地震災(zāi)害不同于其它災(zāi)害種類，地震災(zāi)害一般在瞬間突然發(fā)生并且死亡人數(shù)較多，建筑物越多人口越密集地區(qū)可能人員傷亡越多，次生災(zāi)害種類多樣并且要警惕余震發(fā)生。在救援力量分配方面，應(yīng)當(dāng)以搶救生命為主，盡量保障生命線工程，要防止災(zāi)區(qū)內(nèi)滑坡、泥石流等次生災(zāi)害的發(fā)生。地震部門可以在地震發(fā)生時，第一時間給出震害評估意見，初略評估可能發(fā)生傷亡的地點(diǎn)，提示地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)地區(qū)，對易燃易爆、有毒有害危險化學(xué)品可能泄漏的地點(diǎn)進(jìn)行預(yù)警。根據(jù)以上信息給出建議救援隊(duì)類型及救援隊(duì)人數(shù)，加快救災(zāi)進(jìn)度，防止次生災(zāi)害發(fā)生。

3.4 應(yīng)急指揮部選址

根據(jù)《國家地震應(yīng)急預(yù)案》內(nèi)容，組織體系包括中國地震局應(yīng)急指揮部、中國地震局現(xiàn)場指揮部及省級地震局應(yīng)急指揮部和現(xiàn)場指揮部。上述應(yīng)急指揮部選址一般由國家政府部門決定，地震部門可以給出震區(qū)現(xiàn)場應(yīng)急指揮部的選址意見，可同市、區(qū)縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府進(jìn)行溝通，綜合考慮重災(zāi)區(qū)地點(diǎn)、綜合生命線工程進(jìn)行抗災(zāi)設(shè)計(jì)與智能化控制。選址時需要考慮距離震害中心距離、交通系統(tǒng)、大型醫(yī)療數(shù)量、供電方式、情報通信系統(tǒng)狀況等。

3.5 救災(zāi)安置點(diǎn)選址

根據(jù)中國地震應(yīng)急搜救中心《地震安全手冊》內(nèi)容，災(zāi)民安置點(diǎn)的選建需要考慮滿足社會需求，供排水系統(tǒng)合理、空間足夠等要求，同時要注意消防安全，管理與社區(qū)服務(wù)相配套。建立有效的環(huán)境體系，對人類的排泄物、廢水和垃圾正確處理。盡量考慮水、食物的供給充足、醫(yī)療設(shè)施保障、足夠的住宿空間、靠近交通樞紐、地形植被狀況、合理預(yù)留廁所、消防力量距離、社區(qū)管理能力等，可在地震應(yīng)急基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫中參考面積、交通、地形、消防、社區(qū)大小等因素進(jìn)行救災(zāi)安置點(diǎn)選址優(yōu)化。

4 地震次生災(zāi)害預(yù)判

依據(jù)地理國情普查內(nèi)容與指標(biāo)，在遼寧省第一次全國地理國情普查過程中，普查了崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)的空間范圍，露天礦、尾礦庫、水庫、堤壩、工業(yè)設(shè)施等易產(chǎn)生重大次生災(zāi)害的區(qū)域，可以在震前進(jìn)行次生災(zāi)害預(yù)判，為震后疏散居民至安全地帶提供可靠依據(jù)。

4.1 洪水淹沒區(qū)預(yù)判

在遼寧省第一次全國地理國情普查過程中，生產(chǎn)了覆蓋全省的2米格網(wǎng)間距數(shù)字高程模型DEM。如地震引起堤防潰決，洪水沖破堤防從決口處流入下游區(qū)域，形成淹沒區(qū)，即決堤式淹沒。利用普查的庫容量、DEM成果可以估算淹沒面積和淹沒深度。可根據(jù)地震重點(diǎn)區(qū)域的劃分結(jié)果，提前進(jìn)行震后洪水淹沒區(qū)預(yù)判［2］。

4.2 地質(zhì)災(zāi)害預(yù)判

將普查生產(chǎn)的DEM成果與普查出的地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)的空間范圍相結(jié)合，通過DEM成果提取地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)的坡度、坡向、平均高程、地面形態(tài)等地形因子信息。預(yù)測地震后復(fù)合滑動面巖體穩(wěn)定性及預(yù)判地質(zhì)災(zāi)害波及范圍［3］。

4.3 尾礦庫次生災(zāi)害預(yù)判

遼寧是全國尾礦庫最多的三個省份之一，有一千余座尾礦庫，是重要的危險源、污染源。2007年海城、2013年建平尾礦庫潰壩造成下游民眾生命和財(cái)產(chǎn)的損失。結(jié)合本次地理國情普查生產(chǎn)的DOM、DEM成果及尾礦庫普查成果?？蓪Φ卣鹞ｋU區(qū)進(jìn)行尾礦庫次生災(zāi)害預(yù)判。采用流體動力學(xué)分析軟件對震后潰壩的砂流演進(jìn)過程進(jìn)行模擬分析，重點(diǎn)分析潰壩后的液態(tài)變化、速度矢量變化及最終堆積形態(tài)［4］。為尾礦庫失事的早期預(yù)警、下游人員疏散、最大限度減輕災(zāi)害影響和保護(hù)下游人民生命財(cái)產(chǎn)安全等提供重要的決策依據(jù)［5］。

5 結(jié)語

第一次全國地理國情普查成果，是具有豐富信息資源的大數(shù)據(jù)，了解國情普查數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，對數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的挖掘，并利用到地震應(yīng)急救援的工作中，是創(chuàng)造性開展地震應(yīng)急救援工作的機(jī)遇。比如，我們可以對普查成果中的工業(yè)設(shè)施覆蓋成果進(jìn)一步細(xì)化，確定危險化學(xué)品的數(shù)量、種類，應(yīng)用到地震應(yīng)急救援中；我們還可以將現(xiàn)有的斷裂帶、震中分布、地震危險區(qū)劃分、各種地震監(jiān)測數(shù)據(jù)等與普查成果疊加，制定更加科學(xué)具體的遼寧省地震應(yīng)急預(yù)案。

參考文獻(xiàn)：

［1］國務(wù)院第一次全國地理國情普查領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室.GDPJ01-2013地理國情普查內(nèi)容與指標(biāo)［S］.北京：國務(wù)院第一次全國地理國情普查領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室，2013.

［2］楊軍，賈鵬，周廷剛，等.基于DEM的洪水淹沒模擬分析及虛擬現(xiàn)實(shí)表達(dá)［J］.西南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2011，（10）.

［3］鄭著彬，任靜麗.DEM地形分析在山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害研究中的應(yīng)用—以云南漾濞縣為例［J］. 云南地理環(huán)境研究，2010，（2）.

［4］金佳旭，梁力，吳鳳元，等.尾礦壩潰壩模擬及影響范圍預(yù)測［J］. 金屬礦山，2013，（3）.

［5］束永保，李培良，李仲學(xué).尾礦庫潰壩事故損失風(fēng)險評估［J］. 金屬礦山，2010（3）.

APPLICATION AND PROSPECT OF GEOGRAPHICAL CONDITIONS CENSUS RESULTS IN EARTHQUAKE EMERGENCY RESCUES

ZHANG Xin-ran，LIANG Yi-jing
（Earthquake Administration of Liaoning Province，Liaoning Shenyang 110034，China）

Abstract：This paper briefly describes content and index of the first national geographical conditions census results.It prospects the application of geographical conditions census results in earthquake emergency rescues and seismic second disaster forecasts.

Key words：geographical conditions；census results；application；earthquake；emergency rescue

中圖分類號：P315.9

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

DOI:10.13693/j.cnki.cn21-1573.2016.02.016

文章編號：1674-8565（2016）02-0091-06

收稿日期：2016-01-20

修訂日期：2016-04-25

作者簡介：張欣然（1989-），女，遼寧省沈陽市人，畢業(yè)于遼寧工程技術(shù)大學(xué)，本科，助理工程師，現(xiàn)主要從事地震應(yīng)急基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的管理、運(yùn)維和更新工作。