地震灾情快速评估效果分析与改进措施

张玮晶

地震灾情信息是抗震救灾工作的重要基础和关键所在。强震发生后最初几个小时，往往是地震灾情信息的“黑箱期”[1]，经常由于电力、通信、交通中断导致无法在短时间内获取较完整的灾情信息，特别是极重灾区和重灾区、以及形成“信息孤岛”的一些偏远山区乡镇村庄的情况，给抗震救灾工作带来了很大的困难。因此，第一时间快速、准确地评估地震灾害总体程度、人员伤亡规模、灾情分布特点、交通通信电力受损情况、可能存在的次生灾害风险等，为党委政府和抗震救灾指挥部科学有序地组织应急行动、调配救援力量、处置重大险情、转移安置群众、调集救灾物资等提供决策依据，将有力提升抗震救灾指挥决策和救援救助的科学水平。本文通过对2015 年以来中国地震应急搜救中心（以下简称“搜救中心”）地震灾情快速评估系统的回顾和总结，对灾情快速评估效果进行分析，梳理存在的问题与不足，并提出下一步改进措施的初步思考，以期更好地为抗震救灾指挥决策、现场救援救助、次生灾害防范除险等提供支撑保障。

1 地震灾情快速评估技术发展现状

地震灾情快速评估是指破坏性地震发生后短时间内基于基础数据和历史震例，利用计算模型对地震造成的灾害程度与伤亡损失作出的快速评判与估计。国际上最具代表性的是美国地质调查局（USGS）研发的全球地震响应快速评估系统（Prompt Assessment of Global Earthquakes for Response，PAGER），可以在全球范围内为重大地震灾害发生后迅速提供人员伤亡和经济损失的影响估算。多年来，我国许多机构、学者就地震灾害快速评估方法、模型等做了大量的研究与实践[2-4]。国内地震灾情快速评估模型主要有基于统计方法的经验性模型和基于震害机理的分析模型。目前主流的地震灾害快速评估方法是以分析模型为核心的易损性分析清单法，并运用GIS 技术和公里格网数据处理技术不断提高评估速度与准确度。近年来，应急管理部、中国地震局有关直属单位和各省级地震局纷纷建立了各自的地震灾情快速评估系统，开展了许多卓有成效的工作。

搜救中心作为应急管理部在地震地质灾害应急救援领域的主要业务支撑保障单位，近十年来不断加强空天地一体化的灾情信息获取体系建设，尤其是依托国家地震社会服务工程地震应急救援服务系统建设，在2014 年底建成了地震灾情快速评估技术系统，具备国内领先的GIS 系统数据收集与整理、地震事件触发、灾情快速评估、地震应急指挥、辅助决策等功能。2018 年搜救中心转隶应急管理部后，为适应应急管理部新网络环境和应急支撑保障新形势新要求，在原有系统采用B/S 架构的Web 应用程序基础上开发了新的C/S 架构客户端版的地震应急速报自动值守系统，并基于新一代GIS 分析引擎和原有空间数据库值守系统进行升级改造，建成了新的应急信息推送集成展示系统，使地震灾情快速评估系统始终保持先进技术水平。

2 地震灾情快速评估技术系统

2.1 快速评估技术系统功能

快速评估系统主要由地震应急数据库管理、应急评估决策、应急信息产品推送、信息可视化展示等4 个功能模块组成。地震应急数据库管理模块包括全球地震灾害数据库管理查询、多源灾情信息自动获取、简报成果管理模块；应急评估决策模块包括地震影响场，人员伤亡数量、救灾物资数量、救援力量规模、次生灾害类型与程度等计算，自动产出配套专题图件和应急信息简报；应急信息产品推送模块包括利用企业微信、邮件及服务接口将灾害和应急信息产品推送给指定用户，同时具备电话、短信、邮件、微信提醒功能；信息可视化展示模块包括移动设备端和指挥大屏端的可视化界面，可查看地震及震区基本信息、历史地震灾情、快速评估信息产品等，并支持用户量测、标绘制作指挥辅助决策图件。

快速评估系统可实现国内外地震24小时实时响应，15 分钟内自动产出应急信息简报及专题图件，为应急响应提供灾害规模、重灾区、人员伤亡、人员压埋分布、救援力量和物资需求以及灾区人文地理情况、历史灾情等信息；后续可实时抓取国内微博等社交媒体灾情信息和联合国国际人道援助平台动态；相关应急信息可通过企业微信、展示系统、邮件、短信、电话等方式分类分组推送。

2.2 快速评估技术系统产出

国内外强震发生后，快速评估技术系统收到地震自动速报结果后，一般3分钟内可产出震中和灾区村、乡镇、县区、市（州）以及重点目标的距离增序列表。收到地震正式速报结果后，一般10-30 分钟内可产出灾情快速评估结果并经人工经验修正；震后1 小时内可产出各类地震应急专题图件。经过人工修正的灾情快速评估信息一般包括5 个方面的内容,震后1 小时内一般可产出至少13个方面的地震应急专题图件（表1）。

表1 快速评估技术系统产出

2.3 信息上报与信息综合展示

信息简报一般分为一报和若干续报，由信息支撑值班人员编辑后经内部审核程序后以政务网信息简报方式上报应急管理部，为应急救援指挥决策提供重要支持。一报一般在收到地震正式速报信息后30 分钟内可报出，报送内容主要包括：地震三要素、震区人口经济情况、震区海拔、历史地震、快速评估结果、应急处置建议及了解到的现场情况等。续报视震情灾情发展和灾区响应救援等情况报出，时间为震后1、2 个小时到几天不等。续报内容主要包括：实时灾害情况、余震和次生灾情险情情况、应急救援进展、当地政府响应、社会响应、社情舆情情况等。对于国外大震，信息还包括华人与中资企业受灾情况及救助需求、我国政府救援救助情况、各国救援队救援情况、联合国救援协调平台关于救援队伍统计情况及为中国救援队伍参与国际救援提供的重灾区分布、灾区需求、交通规划、天气、安全、后勤支援等多方面信息。国外大震信息简报还视情迅速转报国家外交、国际合作等有关部门参阅。

上报简报的同时，根据需要，可利用应急信息推送集成展示系统在搜救中心会商大厅和相关领导、指挥调度人员移动终端滚动显示地震灾情快速评估结果和相关专题图件，滚动播放现场救援场景、相关新闻报道、现场灾情信息等，使有关领导和指挥调度人员及时、直观了解灾区情况和抗震救灾进展。

3 地震灾情快速评估基本情况

3.1 国内强震快速评估结果对比

对2015 年搜救中心地震灾情快速评估系统启用以来至2023 年11 月期间历次灾情快速评估情况进行了全面复盘，对国内6 级以上地震和部分导致人员伤亡与财产损失的6 级以下地震快速评估结果与震后实际情况进行了逐个对比分析，共选取发生在新疆、青海、台湾、四川、西藏、云南、山东的地震29 次，其中5.0-6.0 级地震7 次，6.1-7.0 级地震20 次，7.0 级以上地震2 次，评估效果如表2 所示。

表2 地震灾情快速评估系统评估结果对比分析（国内强震）

3.2 国内地震典型案例分析

对2022 年四川泸定地震灾情快速评估情况进行了详细复盘与对比分析。地震发生在工作日午休时间，震后信息支撑人员迅速响应，地震正式速报几分钟内完成快速评估，对最大烈度、人员伤亡、影响场范围做了快速预估，震后14分钟形成信息简报，经校核、审签程序后报应急管理部。同时，基于历年对泸定地区的地震灾害预评估结果，产出了1 期辅助决策建议报告《四川泸定6.8 级地震研判》，预估了需紧急转移安置的人员规模、救援力量规模等。震后获取实时灾情和应急救援等情况7 小时后续报信息1 期。

快速评估系统自动产出图件15 幅以上，主要有：震区影响场分布图、公里格网人口分布图、历史地震与断层分布图、震区交通图、震区地势图、ETM 卫星影像图、居民点分布图、乡镇人口分布图、人员压埋点分布图等。快速评估完成后，通过应急信息集成推送展示系统，向搜救中心会商大厅和相关领导、指挥调度人员的移动终端实时展示震区的地形地貌、历史地震分布、震中距离各村、乡镇及周边县城的距离、预估人员压埋的位置，预估人员伤亡数量及其各类专题图件。

对比四川省发布的地震人员伤亡数据和应急管理部发布的泸定地震烈度图，搜救中心地震灾情快速评估系统预估人员死亡为20-50 人，受伤500-800 人，实际死亡（失踪）117 人，受伤423 人，评估结果中受伤人数相对比较准确，死亡人数有一定偏差，在2.3-5.9 倍之间；预估最大烈度8 度，6 度区以上总面积1.3万平方公里，实际调查最大烈度9 度，6度区以上总面积1.9 万平方公里。震后14 分钟（地震正式速报后几分钟）即完成信息上报，对黑箱期应急管理部第一时间研判灾情和应急救援指挥调度具有较高价值的参考作用。

3.3 国外大震评估结果对比

对2015 年1 月至2023 年11 月搜救中心地震灾情快速评估系统对国外陆地6.0 级以上、海域7.0 级以上地震评估情况进行了全面梳理，由于这类地震数量多达数百个，且不少海域地震发生在远离陆地海域不会造成人员伤亡，因此选择了其中44 次，包括所有陆地7.0 级及以上地震和造成人员伤亡的海域7.0 级及以上地震进行快速评估效果比对分析；部分6.7 级以上陆地地震和最近造成重大人员伤亡的阿富汗6.2 级双震也一并进行了对比分析，评估结果对比情况如表3所示。

表3 地震灾情快速评估系统评估结果对比分析（国外大震）

3.4 国际地震典型案例分析

对2023 年土耳其地震灾情快速评估情况进行了详细复盘与对比分析。地震发生在工作日早晨，在地震正式速报几分钟内完成快速评估，23 分钟上报了评估结果。由于缺乏土耳其震区建筑物抗震能力的具体资料，同时不是在双震后开展的评估，导致人员伤亡的估算与实际情况偏差较大。但即便如此，评估结果为我国开展人道主义救援救助提供了一定的参考。在中国救援队赴土开展为期11 天的人道主义救援期间，搜救中心开展了出队决策建议和队伍行动全流程后方信息保障工作,共产出《国外灾害及救援信息快讯》14 期、相关图件28 幅，并为中国救援队提供可携带大幅面图件24 幅。

4 快速评估总体效果分析

4.1 快速评估的准确度

本研究共选取了29 个国内强震和44个国外大震的灾情快速评估结果与实际情况作对比，以人员伤亡作为主要评估因子，除2017 年四川九寨沟地震未开展评估外，评估结果基本准确、达到***的国内震例15 个，占比53.6%；国外震例25 个，占比56.8%。评估结果相对比较准确但与实际情况有一定出入、结果为**的国内震例12 个，占比42.3%；国外震例11 个，占比25%。评估结果偏差较大达到1 个数量级以上、结果为*的国内震例1 个，占比4.1%；国外震例8 个，占比18.2%。从对比情况看，搜救中心地震灾情快速评估系统的评估效果总体较好，国内地震评估结果***和**比例达到95.9%，国外地震达到81.8%，国内地震快速评估的准确度要优于国外地震。如果全面统计分析国内5 级及以上地震和国外陆地6 级及以上、海域7 级及以上地震快速评估结果，***和**的占比要明显更高。

4.2 快速评估的时效性

从表1、表2 可以看出，无论国内强震还是国外大震，搜救中心地震灾情快速评估系统在地震正式速报后10 分钟内均完成了灾情快速评估，包括系统自动评估2、3 分钟和信息支撑人员人工修正时间。信息简报经校核、审签后上报上级主管部门的时间从震后十几分钟到几小时不等，其中国内强震震后20 分钟内上报信息的占50%，30 分钟内上报信息的占32.1%，超过30 分钟的占17.9%。用时最短的是2020 年新疆于田6.4 级地震，震后11 分钟上报信息。国外大震由于地震速报时间相对国内地震长，信息上报时间稍长于国内地震。查询标注有时、分等具体时间的国外大震信息简报，震后30 分钟内上报信息的占40.6%，1小时内上报信息的占50%，超过1 小时的占9.4%。用时最短的是2023 年塔吉克斯坦7.2 级地震，震后17 分钟上报信息。总的来看，国内强震震后30 分钟内报出的占比达82.1%，造成重大人员伤亡的四川泸定6.8 级地震震后14 分钟就上报了信息；国外大震震后1 小时内报出的占比达90.6%，造成巨大人员伤亡的土耳其7.8级地震震后上报信息时间仅有23 分钟，快速评估的时效性总体较好。

4.3 快速评估总体效果分析

从现有震例可以看出，超过95%以上的国内强震和超过80%的国外大震快速评估结果为基本准确和相对比较准确，信息上报比较及时，总体评估效果较好，对国内地震震后第一时间组织抗震救灾和国外大震我国迅即开展人道主义救援援助、服务国家整体外交发挥了积极作用，整个地震灾情快速评估系统的技术水平和成果产出处于国内同类系统的前列。

详细复盘分析快速评估结果与实际情况有一定差别和差别较大的震例，造成误差的主要原因有以下四点：

4.3.1 基础数据库数据资料不全，动态更新水平低

基础数据的准确性、完整性、时效性直接影响评估的效果，目前搜救中心快速评估基础数据资料不完整、动态更新不及时的问题较为突出。对2023 年土耳其7.8 级地震、摩洛哥6.9 级地震及阿富汗6.2 级双震人员伤亡评估偏差较大的主要原因就是对当地房屋建筑情况与抗震能力缺乏较详细准确的信息。

4.3.2 滑坡、崩塌、泥石流等次生灾害影响评估基础薄弱

对于川滇等高山峡谷地区，对地质灾害影响的评估很大程度决定了评估的准确性，如2022 年泸定6.8 级地震，次生地质灾害致死率超过80%，地质灾害导致震中区域交通、通信、电力中断，形成孤岛，给抗震救灾工作带来很大困难，但快速评估结果对地质灾害的严重性、危害性评估远远不足。

4.3.3 评估模型体现时空差异化精细评估不够

评估模型是制约快速评估科学性、准确性的关键，由于地震孕育环境时空差异很大，各地经济社会发展水平、人口分布、建筑抗震能力、地质地貌环境等各不相同，目前使用的地震影响场衰减模型、人员伤亡评估模型、救援需求计算模型等还需根据环境、条件进一步细化完善。

4.3.4 信息上报时效性还有待提升

黑箱期灾情快速评估结果是地震指挥决策的重要参考材料，时间意味着生命。从上述震例分析看，有些信息上报时间较长，主要在于评估结果与校核、审签之间的时间衔接不够紧密。

5 改进措施建议

5.1 完善快速评估基础数据库，建立动态更新机制

重点推进与上级主管部门应急管理部应急指挥基础数据库的共享，同时用好全国第一次自然灾害风险普查的结果，并专项梳理补充历史震害、地质灾害隐患分布等基础信息。国际人口经济建筑等基础数据要依据联合国、世行等有关机构发布的权威数据进行补充完善和及时更新，对于震灾严重的“一带一路”国家可逐步开展地震灾害国别研究，来完善基础数据，提升我国开展国际人道主义救援的针对性、有效性。

5.2 优化灾害评估模型，发展震后次生地质灾害评估技术

中国地震台网中心依托国家重点研发专项，利用人口、烈度、死亡率、建筑物抗致死性水平之间的关系,研发了新型的地震致死性评估技术,使人员死亡评估的准确性明显提高[5]。因此，应加强针对国内、国外地震快速评估理论与技术方法的研究，学习借鉴相关研究成果，针对性地优化各类评估模型。同时，要专题加强地质灾害等次生灾害评估技术的研发应用。要进一步提升软、硬件系统的适应性、稳定性、安全性，并与应急管理部信息化建设工程相融合，加强大数据、人工智能应用，提升智能化评估水平和业务云服务。

5.3 加强地震救援决策信息服务，突出信息支撑专业特色

目前与相关单位的快速评估产品具有同质性，专业特色不够突出。建议在现有人员伤亡、最大烈度与影响场分布等重点评估基础上，聚焦自身专长的搜救现场分析研判与救援指挥决策，丰富信息产品，比如重灾区范围研判、重点救援目标研判、救援孤岛研判、救援力量与救灾物资规模数量评估、专业救援队及特殊装备需求（是否需要重、中型救援队）、救援路径选择、次生灾害防范除险及其他在现场救援中需要注意的事项，如高原、高寒地区人员装备配备、少数民族地区语言沟通等内容。

5.4 加强应急信息支撑人才建设，强化各项基础工作

引导、支持信息支撑人员主动跟踪国内、国际相关领域进展，积极加强理论研究、技术研发以及同相关研究院所、地方应急、地震厅局的交流合作，不断提升业务能力。进一步加强与灾害预评估等基础工作的衔接及相关成果的应用，加强重点震例快速评估工作的总结复盘，及时改进提高。进一步梳理快速评估、信息校核和信息审签工作流程，提升信息的时效性。

致谢：感谢搜救中心信息支撑部高娜、高伟、赵晓霞、严瑾、王盈、原丽娟在资料收集方面为本文提供的帮助！