地理國情普查成果在地震應急救援中的應用展望

張欣然，梁一婧

（遼寧省地震局，遼寧 沈陽 110034）

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地理國情普查成果在地震應急救援中的應用展望

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容與指標，對地理國情普查成果在地震應急救援、地震次生災害預判中的應用進行了展望。

關鍵詞：地理國情；普查成果；應用；地震；應急救援

0 引言

為全面掌握我國地理國情現狀，滿足經濟社會發展和生態文明建設的需要，國務院決定于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狀和空間分布情況，同時也為防災減災和應急保障工作提供了基礎數據［1］。

目前，遼寧省第一次全國地理國情普查數據生產工作已完成，普查工作的重點轉入數據入庫及基本統計工作。本文從遼寧省第一次全國地理國情普查成果應用的角度出發，對地理國情普查成果應用于地震應急救援進行了展望。

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，采用航天航空遙感、全球導航衛星系統、地理信息系統等測繪地理信息技術，以優于1m的高分辨率航空航天遙感影像數據為主要數據源，利用測繪地理信息部門完成的覆蓋我省的1：1萬、1：5萬基礎地理信息以及1：5000、1：2000及更大比例尺基礎地理信息、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專題信息，通過多源遙感影像快速處理、信息提取、現場調查等技術手段，查清反映地表特征、地理現象和人類活動的基本地理環境要素的范圍、位置、基本屬性和數量特征。建設基于政府內網的地理國情信息發布與報務系統、基于“天地圖”的地理國情信息發布與報務系統。

1.1 普查成果概況

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

1.2 成果內容與指標

第一次全國地理國情普查內容分為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急救援相關的地表覆蓋、地理國情普查成果的普查內容與指標做簡要的介紹。

部分與地震應急救援相關的普查內容分類見表1。

表1　部分與地震應急救援相關的普查內容分類

1110地理單元行政區劃與管理單元為了國家政權職能實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、鄉級境界線并構面，行政村采定位點。所有行政區都須具有行政區劃代碼屬性1142地理單元城鎮綜合功能單元　　工礦企業　從事工業、礦產等生產性活動的企業所屬的空間范圍。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的定位點。名稱，企業類型。1143地理單元城鎮綜合功能單元　　單位院落機關團體、事業單位以及公司法人所屬或長期使用管理的具有一定規模、權屬相對獨立的空間范圍。不作為地表覆蓋類型采集完整采集城鄉全日制教育大中小學校、一二三級十等醫院、有等級的國家和社會組織舉辦的社會福利機構、鄉級以上政府、機場、港口、長途汽車站（樞紐）、三等以上火車站的定位點。名稱，行業類型（采用《國民經濟行業分類》（GB/ T 4754-2011）規定的代碼），等級（醫院必選）。

1.3 成果主要精度指標

普查成果采用法定空間參考系，平面坐標系為2000國家大地坐標系；高斯—克呂格投影，按6°帶分帶；高程基準為1985國家高程基準。數據庫數據不分帶，采用地理坐標，經緯度值采用“度”為單位，用雙精度浮點數表示，至少保留6位小數。

遼寧省第一次全國地理國情普查生產的數字正射影像（DOM）精度指標，數字正射影像地物點相對于附近野外控制點的點位中誤差不大于表2規定。

表2　數字正射影像（DOM）數據平面精度分類表

表3　2米格網DEM數據高程精度分類表

遼寧省第一次全國地理國情普查生產的2米格網數字高程模型（DEM）精度指標，數字高程模型高程點相對于附近野外控制點的高程中誤差不大于表3規定。

遼寧省第一次全國地理國情普查地表覆蓋分類數據、地理國情要素數據精度指標，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。特殊情況，如高層建筑物遮擋、陰影等，采集精度原則上應控制在10個像素以內，地表覆蓋分類數據與地理國情要素數據邏輯關系正確。

上述地理國情普查成果的精度符合地理國情普查相關規范、標準的要求，滿足地震應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急救援中的應用

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境相關的地形地貌、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的交通網絡、居民地與設施、地理單元等地理要素的類別、位置及面積等空間分布現狀信息等為地震應急救援工作能更全面、可行的展開提供了數據支持。

2.1 地形地貌數據

地形地貌信息反映地表空間實體高低起伏形態的信息，預先在地震應急數據庫中錄入地貌網格信息，將高程與現有活動斷裂相結合，可以更好的分析地震的影響范圍及破壞程度。地形地貌數據結合行政區劃范圍，參考當地的經濟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 房屋結構數據

房屋建筑區數據，包括房屋建筑區和獨立房屋建筑。房屋建筑區是指城鎮和鄉村集中居住區域內，被連片房屋建筑遮蓋的地表區域。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塊內部，由高度相近、結構類似、排布規律、建筑密度相近的成片房屋建筑的外廓線圍合而成的區域。獨立房屋建筑包括城鎮地區規模較大的單體建筑和分布于分散的居民點、規模較小的散落房屋建筑。房屋損失的估算直接影響震后災區損失評估的結果，但房屋普查工作由于其數量大、更新速度快的特點，地震部門由于多種原因無法對房屋數據進行精確、實時的更新，所以利用地理國情普查數據可以更好的進行震后災情評估，并更有效的開展應急救援工作。

2.3 交通數據

道路數據從地表覆蓋角度，包括有軌和無軌的道路路面覆蓋的地表；從地理要素實體角度，包括鐵路、公路、城市道路及鄉村道路。道路數據分為城市道路和鄉村道路：城市道路分為快速路、主干路、次干路、支路、地鐵和地面軌道；鄉村道路分為農村硬化道路、機耕路和鄉村路。如果結合各類節點數據可以進行道路優選，規劃震區與災民救助點路線、救災物資運送路線。

2.4 （橋梁、隧道）節點類數據

隧道類數據包括建造在山嶺、河流、海峽及城市等地面下的火車通道和汽車通道。橋梁類數據包括人行橋、鐵路橋、公路橋和公路鐵路兩用橋。地震部門應結合此類節點的建筑構成評估其抗震級別。在地震發生時，如果能準確的知道此類節點位置及規模，并結合估算的抗震級別信息，就能粗略評估該節點的破壞情況，能更好的進行救災道路規劃。

2.5 （學校、商場）重點目標類數據

此類數據包括學校、商場數據外還有休閑娛樂景區、體育活動場所及宗教活動場所等數據。這些場所往往人口密集，所以應提前做好地震應急預案，并安排好疏散路線、疏散場所、應急物資等。對此類建筑的抗震級別進行提前預估，并在地震發生時應考慮優先救助。

3 國情統計數據在地震應急中的應用

對地理國情普查信息進行綜合統計分析，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計分析，以及將地理信息與經濟社會數據進行整合，對經濟社會發展指標進行空間化、綜合性統計分析評價。綜合統計信息可判斷地區內人口密度、道路通行狀況等，從而協助地震部門評估損失情況，并提供輔助決策。

3.1 人口分布統計

結合國情普查資料和人口普查信息，可形成人口行政區劃下的統計分布圖。人口信息可細化至街道，可以形成基于街道的人口統計分布情況，并可以按照每年的人口變化以及行政區劃變化情況進行更新。統計人口分布情況可以更好的評估災后的人口傷亡狀況，結合當地房屋結構分布，可以判斷人員埋壓地點及埋壓情況，給出更好的災情救援輔助決策。

3.2 交通管制建議

國情普查道路信息包括道路類型、技術等級及鋪設材料等，可以結合道路限速情況、道路寬度、承重及加油站補給點信息等綜合鐵路、公路及橋梁破壞程度等給出救災優選路線，在必要的情況下可以建議交通部門進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化的道路選擇意見，可針對災民撤退、物資供給或救援力量給出不同優化點的決策信息，為救援爭取寶貴時間。

3.3 救援力量分配

地震災害不同于其它災害種類，地震災害一般在瞬間突然發生并且死亡人數較多，建筑物越多人口越密集地區可能人員傷亡越多，次生災害種類多樣并且要警惕余震發生。在救援力量分配方面，應當以搶救生命為主，盡量保障生命線工程，要防止災區內滑坡、泥石流等次生災害的發生。地震部門可以在地震發生時，第一時間給出震害評估意見，初略評估可能發生傷亡的地點，提示地質災害易發地區，對易燃易爆、有毒有害危險化學品可能泄漏的地點進行預警。根據以上信息給出建議救援隊類型及救援隊人數，加快救災進度，防止次生災害發生。

3.4 應急指揮部選址

根據《國家地震應急預案》內容，組織體系包括中國地震局應急指揮部、中國地震局現場指揮部及省級地震局應急指揮部和現場指揮部。上述應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現場應急指揮部的選址意見，可同市、區縣、鄉鎮政府進行溝通，綜合考慮重災區地點、綜合生命線工程進行抗災設計與智能化控制。選址時需要考慮距離震害中心距離、交通系統、大型醫療數量、供電方式、情報通信系統狀況等。

3.5 救災安置點選址

根據中國地震應急搜救中心《地震安全手冊》內容，災民安置點的選建需要考慮滿足社會需求，供排水系統合理、空間足夠等要求，同時要注意消防安全，管理與社區服務相配套。建立有效的環境體系，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、醫療設施保障、足夠的住宿空間、靠近交通樞紐、地形植被狀況、合理預留廁所、消防力量距離、社區管理能力等，可在地震應急基礎數據庫中參考面積、交通、地形、消防、社區大小等因素進行救災安置點選址優化。

4 地震次生災害預判

依據地理國情普查內容與指標，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、泥石流等地質災害易發區的空間范圍，露天礦、尾礦庫、水庫、堤壩、工業設施等易產生重大次生災害的區域，可以在震前進行次生災害預判，為震后疏散居民至安全地帶提供可靠依據。

4.1 洪水淹沒區預判

在遼寧省第一次全國地理國情普查過程中，生產了覆蓋全省的2米格網間距數字高程模型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域，形成淹沒區，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。可根據地震重點區域的劃分結果，提前進行震后洪水淹沒區預判［2］。

4.2 地質災害預判

將普查生產的DEM成果與普查出的地質災害易發區的空間范圍相結合，通過DEM成果提取地質災害易發區的坡度、坡向、平均高程、地面形態等地形因子信息。預測地震后復合滑動面巖體穩定性及預判地質災害波及范圍［3］。

4.3 尾礦庫次生災害預判

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產的損失。結合本次地理國情普查生產的DOM、DEM成果及尾礦庫普查成果。可對地震危險區進行尾礦庫次生災害預判。采用流體動力學分析軟件對震后潰壩的砂流演進過程進行模擬分析，重點分析潰壩后的液態變化、速度矢量變化及最終堆積形態［4］。為尾礦庫失事的早期預警、下游人員疏散、最大限度減輕災害影響和保護下游人民生命財產安全等提供重要的決策依據［5］。

5 結語

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據，了解國情普查數據的內涵，對數據進行科學的挖掘，并利用到地震應急救援的工作中，是創造性開展地震應急救援工作的機遇。比如，我們可以對普查成果中的工業設施覆蓋成果進一步細化，確定危險化學品的數量、種類，應用到地震應急救援中；我們還可以將現有的斷裂帶、震中分布、地震危險區劃分、各種地震監測數據等與普查成果疊加，制定更加科學具體的遼寧省地震應急預案。

參考文獻：

［1］國務院第一次全國地理國情普查領導小組辦公室.GDPJ01-2013地理國情普查內容與指標［S］.北京：國務院第一次全國地理國情普查領導小組辦公室，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實表達［J］.西南大學學報（自然科學版），2011，（10）.

［3］鄭著彬，任靜麗.DEM地形分析在山區地質災害研究中的應用—以云南漾濞縣為例［J］. 云南地理環境研究，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測［J］. 金屬礦山，2013，（3）.

［5］束永保，李培良，李仲學.尾礦庫潰壩事故損失風險評估［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

文獻標志碼：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，畢業于遼寧工程技術大學，本科，助理工程師，現主要從事地震應急基礎數據庫的管理、運維和更新工作。