基于ILWIS3加权信息模型的地震危害程度分析方法

王敬超

摘 要：地震是一种频发的、破坏性极强的地质灾害，严重影响人类的生产和生活。目前地震危害程度分析方法较为缺乏，分析所需要的数据庞大，且所采用评价模型的可靠度对评价结果影响很大。因此提出一种仅需使用必要的数据、模型简便的地震危害程度分析方法十分重要。本文以四川省各地、市、州为研究对象，基于加权信息量模型，综合应用各种GIS技术，探讨地震危害程度评价方法。

关键词：地震危害程度；ILWIS3；GIS空间分析；加权信息量模型

1 引言

地震研究无论是地震预测还是地震危害评价，国内外学者都做了无数的探索以及研究，但是发生震级或者烈度大的地震概率很低，专家门难以收集充足的地震数据并对灾害进行深入的研究。目对地震危害程度大小缺乏分析手段，有學者用充分考虑城市建筑、生命线、经济、社会功能及人群等因素建立评价指标体系，但也是认为各因素间是独立的，仅用简单的线性组合来评价，此类模型未考虑评价指标对评价目标所起作用大小。本文所采用的的加权信息量模型，它不仅能够反映出评价中各分级指标对目标的贡献大小，且通过加权计算之后体现出不同评价指标对目标的影响程度，评价结果为四川各市抗震建设提供了参考数据。将此方法推而广之，也可为中国其他地区进行地震危害平价提供了参考方法。

2 国内外研究现状

近年来，地震危害性分析的各项工作都有了长足的进步，一方面得益于科学技术特别是GIS及遥感技术的迅猛发展。另一方面是由于近年来发生了多次大地震，以及从最近灾害中吸取的经验和总结的教训吗，地震危害性分析中各项工作都有或多或少的发展[1]。其中地理信息系统（GIS）在研究中扮演着重要的角色。

GIS最初在地震领域的应用是在地震危险性分析和地震中。美国旧金山湾区政府的系统BASIS就是GIS下的产物。该系统通过在系统中设定地震所产生的烈度分布图从而对洛马普利埃塔地震的灾害进行模拟。在此之后，美国又开启了大量相类似的研究。其中，GIS在地震损失预测的应用是各项研究中取得成果最突出的。1997年美国地震工程研究所在其杂志出版的震害预测的专集中，绝大部分的项目都是通过GIS来实现的。

3 研究区背景

四川省的地理结构是西北部多为山区，其他地区属于盆地。把关注点放到四川从古到无数次的地震上，将地震震中所在的位置投影在地图中，通过观察大致能发现这些地震发生的地点大多数位于在西部的山区里。对于盆地来说，虽然也经常会遭到地震的影响，但很少直接位于震中的区域。龙门山是山区与盆地两个地质体的接触带，由于对刚性客体来说，默认其力作用在两者交界的边缘，因此，山与盆接触的前锋带，便成为了应力场释放其机械力的集中区域，在这个区域里，地震发生的次数便多了起来。

4 危害性计算及对比分析

4.1 地质灾害危害程度评价基本理论

地质灾害危险程度评价是通过对地质灾害活动观察以及对影响地质灾害的各种因素的综合分析[2]，评价地质灾害活动的危险性，预测地质灾害活动的密度、强度、发生概率以及可能造成的危害区的位置、范围，它对预防和减轻地质灾害危害有着十分重大的意义，且为地质灾害风险评价工作奠定了基础。

地质灾害危险性评价的基本内容是：根据历史地质灾害活动程度和地质环境条件、影响因素的情况，将研究区划分为若干各单元[3]，把影响地质灾害发育的各种指标转化成可量化对比的数值，根据各指标对地质灾害发育的控制方式和作用程度，建立起计算地质灾害危险指数的数学模型，根据计算出的地质灾害危险性指数，结合自然条件和社会经济条件，划分研究区地质灾害危险性等级，对划分的结果进行分析评价，为地质灾害防治规划提供重要的科学依据。

4.2 评价单元划分

利用GIS技术和遥感软件进行地震害危险性评价，就面临评价单元的选取问题，一方面是选择评价单元的形式，另外一个方面就是确定评价单元的大小。如何合理地选择评价单元来存储地理对象的位置、属性等信息，是利用GIS技术进行地震危害性评价计算分析的首要步骤。

4.3 计算结果科学性验证

验证本文结论通过两种方法，分别为对比最新地震情况以及将地震危害程度分区图与四川省地质断裂带对比。该法通过将四川省各市地震危害程度分区图与最新四川省的地震情况对比，按照设想，地震危害性高的市发生地震的次数以及发生地震的震级会明显高于其他地区。由此可得结果：（1）地震发生次数大致上随区域随着危害性等级降低而减少。（2）地震震级最高的地震发生在高危害性等级地区。

可得出结论：

（1）地震是偶然性很大的灾害，在一个较短的时间段内由地震发生情况统计出规律，尽管如此通过上文统计数据还是能发现地震危害性高的地区发生地震可能性要明显高于其他地区

（2）对比结果与设想基本一致，表明城市地震危害程度图符合客观事实，验证了计算结果的科学性。

5 结束语

由四川省城市地震危害程度分析图可以得出以下结论：

（1）本研究说明了测绘可以使地震分析以及计算更为简便，研究中做出了十分显著的贡献。

（2）由个影响因子的权重值可知，影响城市地震危害程度最大的因子是地震的震级，权重达到了0.524。地震震级相差一级，释放的能量就相差了100倍，所以震级的权值达到一半多，也符合客观常识。

参考文献

[1] 杜国梁，张永双，吕文明，张广泽，周成灿，郭长宝.基于加权信息量模型的藏东南地区滑坡易发性评价[J].灾害学，2016，（02）：226-234.

[2] 邓辉，何政伟，陈晔，蔡宏，李璇琼.信息量模型在山地环境地质灾害危险性评价中的应用——以四川泸定县为例[J]. 自然灾害学报.2014（02）

[3] 杨秀梅.基于GIS的地质灾害危险性评价[D].兰州大学，2008.