地理国情普查成果在地震应急救援中的应用展望

张欣然，梁一婧

（辽宁省地震局，辽宁 沈阳 110034）



地理国情普查成果在地震应急救援中的应用展望

张欣然，梁一婧

（辽宁省地震局，辽宁 沈阳 110034）

摘要：简要介绍了辽宁省第一次全国地理国情普查成果的内容与指标，对地理国情普查成果在地震应急救援、地震次生灾害预判中的应用进行了展望。

关键词：地理国情；普查成果；应用；地震；应急救援

0 引言

为全面掌握我国地理国情现状，满足经济社会发展和生态文明建设的需要，国务院决定于2013年至2015年开展第一次全国地理国情普查工作。利用已有地理信息和专题信息资源，查清我国自然和人文地理要素的现状和空间分布情况，同时也为防灾减灾和应急保障工作提供了基础数据［1］。

目前，辽宁省第一次全国地理国情普查数据生产工作已完成，普查工作的重点转入数据入库及基本统计工作。本文从辽宁省第一次全国地理国情普查成果应用的角度出发，对地理国情普查成果应用于地震应急救援进行了展望。

1 地理国情普查成果简介

在辽宁省所辖的陆地国土及省属海岛范围内，采用航天航空遥感、全球导航卫星系统、地理信息系统等测绘地理信息技术，以优于1m的高分辨率航空航天遥感影像数据为主要数据源，利用测绘地理信息部门完成的覆盖我省的1：1万、1：5万基础地理信息以及1：5000、1：2000及更大比例尺基础地理信息、其他重大工程获取的测绘成果等资源，整合利用其他部门已有的普查成果或与地理国情相关专题信息，通过多源遥感影像快速处理、信息提取、现场调查等技术手段，查清反映地表特征、地理现象和人类活动的基本地理环境要素的范围、位置、基本属性和数量特征。建设基于政府内网的地理国情信息发布与报务系统、基于“天地图”的地理国情信息发布与报务系统。

1.1 普查成果概况

目前，辽宁省已完成了6类地理国情普查数据的生产，它们分别是：辽宁省第一次全国地理国情普查数字正射影像（DOM）；辽宁省第一次全国地理国情普查数字高程模型（DEM）；辽宁省第一次全国地理国情普查地表覆盖分类数据；辽宁省第一次全国地理国情普查地理国情要素数据；辽宁省第一次全国地理国情普查数据生产元数据；辽宁省第一次全国地理国情普查遥感影像解译样本数据。

1.2 成果内容与指标

第一次全国地理国情普查内容分为12个一级类，58个二级类，135个三级类，本文仅就部分与地震应急救援相关的地表覆盖、地理国情普查成果的普查内容与指标做简要的介绍。

部分与地震应急救援相关的普查内容分类见表1。

表1　部分与地震应急救援相关的普查内容分类

1110地理单元行政区划与管理单元为了国家政权职能实行分级管理而划分出来的地域单元。不作为地表覆盖类型采集采集国、省、市、县、乡级境界线并构面，行政村采定位点。所有行政区都须具有行政区划代码属性1142地理单元城镇综合功能单元　　工矿企业　从事工业、矿产等生产性活动的企业所属的空间范围。不作为地表覆盖类型采集完整采集水厂、电厂、污水处理厂等类型工矿企业的定位点。名称，企业类型。1143地理单元城镇综合功能单元　　单位院落机关团体、事业单位以及公司法人所属或长期使用管理的具有一定规模、权属相对独立的空间范围。不作为地表覆盖类型采集完整采集城乡全日制教育大中小学校、一二三级十等医院、有等级的国家和社会组织举办的社会福利机构、乡级以上政府、机场、港口、长途汽车站（枢纽）、三等以上火车站的定位点。名称，行业类型（采用《国民经济行业分类》（GB/ T 4754-2011）规定的代码），等级（医院必选）。

1.3 成果主要精度指标

普查成果采用法定空间参考系，平面坐标系为2000国家大地坐标系；高斯—克吕格投影，按6°带分带；高程基准为1985国家高程基准。数据库数据不分带，采用地理坐标，经纬度值采用“度”为单位，用双精度浮点数表示，至少保留6位小数。

辽宁省第一次全国地理国情普查生产的数字正射影像（DOM）精度指标，数字正射影像地物点相对于附近野外控制点的点位中误差不大于表2规定。

表2　数字正射影像（DOM）数据平面精度分类表

表3　2米格网DEM数据高程精度分类表

辽宁省第一次全国地理国情普查生产的2米格网数字高程模型（DEM）精度指标，数字高程模型高程点相对于附近野外控制点的高程中误差不大于表3规定。

辽宁省第一次全国地理国情普查地表覆盖分类数据、地理国情要素数据精度指标，采集的图斑边界与正射影像套合程度满足如下要求，影像上分界明显的地表覆盖分类界线的采集精度控制在5个像素以内。特殊情况，如高层建筑物遮挡、阴影等，采集精度原则上应控制在10个像素以内，地表覆盖分类数据与地理国情要素数据逻辑关系正确。

上述地理国情普查成果的精度符合地理国情普查相关规范、标准的要求，满足地震应急救援工作对成果精度的需求。

2 自然地理要素及人文地理要素在地震应急救援中的应用

国家地理国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。自然地理要素中的与自然资源环境相关的地形地貌、水域与裸露地等地理要素的类别、位置及面积等空间分布状况信息；人文地理要素中的与人类活动相关的交通网络、居民地与设施、地理单元等地理要素的类别、位置及面积等空间分布现状信息等为地震应急救援工作能更全面、可行的展开提供了数据支持。

2.1 地形地貌数据

地形地貌信息反映地表空间实体高低起伏形态的信息，预先在地震应急数据库中录入地貌网格信息，将高程与现有活动断裂相结合，可以更好的分析地震的影响范围及破坏程度。地形地貌数据结合行政区划范围，参考当地的经济状况可建立不同地震震级下道路及水库等破坏程度的模型，例如山区道路及平坦道路在相同地震时，破坏程度可能有很大差异。

2.2 房屋结构数据

房屋建筑区数据，包括房屋建筑区和独立房屋建筑。房屋建筑区是指城镇和乡村集中居住区域内，被连片房屋建筑遮盖的地表区域。具体指被外部道路、河流、山川及大片树林、草地、耕地等形成的自然分界线分割而成的区块内部，由高度相近、结构类似、排布规律、建筑密度相近的成片房屋建筑的外廓线围合而成的区域。独立房屋建筑包括城镇地区规模较大的单体建筑和分布于分散的居民点、规模较小的散落房屋建筑。房屋损失的估算直接影响震后灾区损失评估的结果，但房屋普查工作由于其数量大、更新速度快的特点，地震部门由于多种原因无法对房屋数据进行精确、实时的更新，所以利用地理国情普查数据可以更好的进行震后灾情评估，并更有效的开展应急救援工作。

2.3 交通数据

道路数据从地表覆盖角度，包括有轨和无轨的道路路面覆盖的地表；从地理要素实体角度，包括铁路、公路、城市道路及乡村道路。道路数据分为城市道路和乡村道路：城市道路分为快速路、主干路、次干路、支路、地铁和地面轨道；乡村道路分为农村硬化道路、机耕路和乡村路。如果结合各类节点数据可以进行道路优选，规划震区与灾民救助点路线、救灾物资运送路线。

2.4 （桥梁、隧道）节点类数据

隧道类数据包括建造在山岭、河流、海峡及城市等地面下的火车通道和汽车通道。桥梁类数据包括人行桥、铁路桥、公路桥和公路铁路两用桥。地震部门应结合此类节点的建筑构成评估其抗震级别。在地震发生时，如果能准确的知道此类节点位置及规模，并结合估算的抗震级别信息，就能粗略评估该节点的破坏情况，能更好的进行救灾道路规划。

2.5 （学校、商场）重点目标类数据

此类数据包括学校、商场数据外还有休闲娱乐景区、体育活动场所及宗教活动场所等数据。这些场所往往人口密集，所以应提前做好地震应急预案，并安排好疏散路线、疏散场所、应急物资等。对此类建筑的抗震级别进行提前预估，并在地震发生时应考虑优先救助。

3 国情统计数据在地震应急中的应用

对地理国情普查信息进行综合统计分析，包括对自然和人文地理要素等重要地理国情信息的综合统计分析，以及将地理信息与经济社会数据进行整合，对经济社会发展指标进行空间化、综合性统计分析评价。综合统计信息可判断地区内人口密度、道路通行状况等，从而协助地震部门评估损失情况，并提供辅助决策。

3.1 人口分布统计

结合国情普查资料和人口普查信息，可形成人口行政区划下的统计分布图。人口信息可细化至街道，可以形成基于街道的人口统计分布情况，并可以按照每年的人口变化以及行政区划变化情况进行更新。统计人口分布情况可以更好的评估灾后的人口伤亡状况，结合当地房屋结构分布，可以判断人员埋压地点及埋压情况，给出更好的灾情救援辅助决策。

3.2 交通管制建议

国情普查道路信息包括道路类型、技术等级及铺设材料等，可以结合道路限速情况、道路宽度、承重及加油站补给点信息等综合铁路、公路及桥梁破坏程度等给出救灾优选路线，在必要的情况下可以建议交通部门进行交通管制以加快通行速度。交通管制辅助决策可以提供更优化的道路选择意见，可针对灾民撤退、物资供给或救援力量给出不同优化点的决策信息，为救援争取宝贵时间。

3.3 救援力量分配

地震灾害不同于其它灾害种类，地震灾害一般在瞬间突然发生并且死亡人数较多，建筑物越多人口越密集地区可能人员伤亡越多，次生灾害种类多样并且要警惕余震发生。在救援力量分配方面，应当以抢救生命为主，尽量保障生命线工程，要防止灾区内滑坡、泥石流等次生灾害的发生。地震部门可以在地震发生时，第一时间给出震害评估意见，初略评估可能发生伤亡的地点，提示地质灾害易发地区，对易燃易爆、有毒有害危险化学品可能泄漏的地点进行预警。根据以上信息给出建议救援队类型及救援队人数，加快救灾进度，防止次生灾害发生。

3.4 应急指挥部选址

根据《国家地震应急预案》内容，组织体系包括中国地震局应急指挥部、中国地震局现场指挥部及省级地震局应急指挥部和现场指挥部。上述应急指挥部选址一般由国家政府部门决定，地震部门可以给出震区现场应急指挥部的选址意见，可同市、区县、乡镇政府进行沟通，综合考虑重灾区地点、综合生命线工程进行抗灾设计与智能化控制。选址时需要考虑距离震害中心距离、交通系统、大型医疗数量、供电方式、情报通信系统状况等。

3.5 救灾安置点选址

根据中国地震应急搜救中心《地震安全手册》内容，灾民安置点的选建需要考虑满足社会需求，供排水系统合理、空间足够等要求，同时要注意消防安全，管理与社区服务相配套。建立有效的环境体系，对人类的排泄物、废水和垃圾正确处理。尽量考虑水、食物的供给充足、医疗设施保障、足够的住宿空间、靠近交通枢纽、地形植被状况、合理预留厕所、消防力量距离、社区管理能力等，可在地震应急基础数据库中参考面积、交通、地形、消防、社区大小等因素进行救灾安置点选址优化。

4 地震次生灾害预判

依据地理国情普查内容与指标，在辽宁省第一次全国地理国情普查过程中，普查了崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害易发区的空间范围，露天矿、尾矿库、水库、堤坝、工业设施等易产生重大次生灾害的区域，可以在震前进行次生灾害预判，为震后疏散居民至安全地带提供可靠依据。

4.1 洪水淹没区预判

在辽宁省第一次全国地理国情普查过程中，生产了覆盖全省的2米格网间距数字高程模型DEM。如地震引起堤防溃决，洪水冲破堤防从决口处流入下游区域，形成淹没区，即决堤式淹没。利用普查的库容量、DEM成果可以估算淹没面积和淹没深度。可根据地震重点区域的划分结果，提前进行震后洪水淹没区预判［2］。

4.2 地质灾害预判

将普查生产的DEM成果与普查出的地质灾害易发区的空间范围相结合，通过DEM成果提取地质灾害易发区的坡度、坡向、平均高程、地面形态等地形因子信息。预测地震后复合滑动面岩体稳定性及预判地质灾害波及范围［3］。

4.3 尾矿库次生灾害预判

辽宁是全国尾矿库最多的三个省份之一，有一千余座尾矿库，是重要的危险源、污染源。2007年海城、2013年建平尾矿库溃坝造成下游民众生命和财产的损失。结合本次地理国情普查生产的DOM、DEM成果及尾矿库普查成果。可对地震危险区进行尾矿库次生灾害预判。采用流体动力学分析软件对震后溃坝的砂流演进过程进行模拟分析，重点分析溃坝后的液态变化、速度矢量变化及最终堆积形态［4］。为尾矿库失事的早期预警、下游人员疏散、最大限度减轻灾害影响和保护下游人民生命财产安全等提供重要的决策依据［5］。

5 结语

第一次全国地理国情普查成果，是具有丰富信息资源的大数据，了解国情普查数据的内涵，对数据进行科学的挖掘，并利用到地震应急救援的工作中，是创造性开展地震应急救援工作的机遇。比如，我们可以对普查成果中的工业设施覆盖成果进一步细化，确定危险化学品的数量、种类，应用到地震应急救援中；我们还可以将现有的断裂带、震中分布、地震危险区划分、各种地震监测数据等与普查成果叠加，制定更加科学具体的辽宁省地震应急预案。

参考文献：

［1］国务院第一次全国地理国情普查领导小组办公室.GDPJ01-2013地理国情普查内容与指标［S］.北京：国务院第一次全国地理国情普查领导小组办公室，2013.

［2］杨军，贾鹏，周廷刚，等.基于DEM的洪水淹没模拟分析及虚拟现实表达［J］.西南大学学报（自然科学版），2011，（10）.

［3］郑著彬，任静丽.DEM地形分析在山区地质灾害研究中的应用—以云南漾濞县为例［J］. 云南地理环境研究，2010，（2）.

［4］金佳旭，梁力，吴凤元，等.尾矿坝溃坝模拟及影响范围预测［J］. 金属矿山，2013，（3）.

［5］束永保，李培良，李仲学.尾矿库溃坝事故损失风险评估［J］. 金属矿山，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

中图分类号：P315.9

文献标志码：A

DOI:10.13693/j.cnki.cn21-1573.2016.02.016

文章编号：1674-8565（2016）02-0091-06

收稿日期：2016-01-20

修订日期：2016-04-25

作者简介：张欣然（1989-），女，辽宁省沈阳市人，毕业于辽宁工程技术大学，本科，助理工程师，现主要从事地震应急基础数据库的管理、运维和更新工作。