王曉青

(中國地震局地震預測研究所，北京100036)

2008年5月12 日四川汶川8.0級地震造成了慘重的人員傷亡和巨大的經(jīng)濟損失［1］。由于地震災害主要發(fā)生在山區(qū)，且涉及范圍廣，給應急救援和損失評估等工作造成了很大困難。為此，中國地震局地震預測研究所等單位根據(jù)國內外有關單位、公司等提供的大量災區(qū)震后及部分震前航空和衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，迅速開展了遙感數(shù)據(jù)的應急處理分析和研究，這些工作在災害監(jiān)測、應急指揮與搶險救援、災害調查、損失評估、受災群眾安置、災后恢復重建，以及地震破裂帶分布調查中發(fā)揮了重要作用。這次應急遙感實踐表明，遙感技術對于破壞性地震，特別是造成重大損失的嚴重破壞性地震的震害調查是非常有效的。快速確定災區(qū)災情信息的成功，標志著我國利用遙感技術進行震害監(jiān)測與評估進入了實質性應用的階段。

汶川地震造成的大量工程震害現(xiàn)象，對開展工程震害科學研究，改善工程抗震能力，減輕未來地震造成的損失，具有極高的科學價值。同時，大量的震害資料記錄在遙感影像上，也為進一步開展震害遙感定量化研究，通過地震應急遙感分析處理提高震害快速判別能力提供了寶貴的資料。

中國地震局地震預測研究所等單位在應急期后，立即開展了工程震害的遙感對比野外科學考察，在地震極災區(qū)和嚴重災區(qū)(地震烈度Ⅷ度及以上地區(qū))開展了以建筑物震害為主的現(xiàn)場科學考察工作，取得了大量的第一手資料。依據(jù)這些資料進行了遙感數(shù)據(jù)處理、典型震害遙感影像分析和震害遙感判讀，開展了遙感震害與實際震害定量關系的研究以及災區(qū)主要城鎮(zhèn)的震害遙感定量評估等工作。上述工作及其成果，不僅加深了對災區(qū)震害的宏觀認識，還形成了遙感地震應急工作和科學研究工作的基本思路、工作步驟等。這些成果和經(jīng)驗將在未來地震應急遙感工作中發(fā)揮重要的作用。

《汶川地震建筑物震害遙感解譯圖集》［2］是在上述地震應急工作和現(xiàn)場科學考察工作成果基礎上，突出建筑物震害編制而成的。

1 編制目的和編制原則

《汶川地震建筑物震害遙感解譯圖集》的編制目的是通過對汶川地震災區(qū)典型建筑物震害的遙感特征表現(xiàn)描述、與地面調查結果對比分析、遙感震害分析處理方法介紹、定量化震害提取結果及其分析等，科學全面地反映災區(qū)城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)的各種建筑物的震害情況和基本研究分析方法;通過大量城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)建筑物震害影像的展示，為相關研究提供一份較全面的建筑物震害遙感資料。

該圖集的編制遵循如下原則:

(1)有限性原則

汶川地震后相關單位從地震災害、災區(qū)基本情況和應急救援、恢復重建(包括學校恢復重建)等不同角度，編制了各種圖集。本圖集僅選擇建筑物震害作為研究對象，深入探討建筑物震害的遙感特征表現(xiàn)、震害分析方法和災區(qū)總體震害分布。

(2)科學性原則

圖集編制工作中堅持科學性的原則，包括圖集的內容體現(xiàn)遙感科學技術的發(fā)展及其在汶川地震應急工作中的實際應用，涉及地震應急遙感信息獲取技術、分析處理技術、震害提取技術和震害評估技術等。圖集的形式體現(xiàn)多樣性，采用圖文并茂、地圖和影像并舉、遙感調查與地面調查對比、圖集總體上風格統(tǒng)一與各章節(jié)特色體現(xiàn)相結合的編制原則。

(3)知識性原則

圖集介紹了汶川地震災害形成的各種背景、汶川地震災情獲取主要遙感衛(wèi)星參數(shù)、各主要結構類型建筑物的遙感震害特征表現(xiàn)和對應的地面震害照片、震害遙感提取方法、震害定量評估方法、遙感評估的建筑物震害與實際震害以及地震烈度的關系統(tǒng)計模型與經(jīng)驗統(tǒng)計結果、地震應急遙感工作模式和階段劃分。圖集還介紹了地震應急遙感分析處理業(yè)務化運行系統(tǒng)，以及地面三維激光掃描儀在地震災害調查與震害成因研究中的初步應用等。圖集內容既體現(xiàn)了作者在震害遙感研究應用領域中的研究思路和分析處理方法，又采用比較簡明的方式表示出來，體現(xiàn)了圖集的知識性和科普性。

(4)資料性原則

圖集展示了大量翔實的震害遙感圖像和地震現(xiàn)場科學考察獲取的建筑物震害等第一手資料，詳細分析了建筑物震害表現(xiàn)及其遙感影像特征、12個詳細調查區(qū)建筑物震害遙感特征和遙感定量分析結果、災區(qū)Ⅷ度及以上地區(qū)的其他71個城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)的震害遙感影像及其震害定量評估結果等。大量震害遙感影像真實地全面地反映了汶川地震造成的建筑物等破壞情況，為汶川地震災害的研究提供了珍貴的資料。

2 主要內容

圖集主要分為四部分:

第一部分簡要介紹地震發(fā)生的背景，包括災區(qū)行政區(qū)劃、人口、地震構造、地形地勢和地震烈度分布等。包含了地震致災動力、承災體和致災環(huán)境因素等內容。

第二部分介紹地震災區(qū)遙感影像獲取情況、建筑物典型震害影像特點及其地面實際震害表現(xiàn)。建筑物類型包括框架結構、多層砌體結構、底部框架結構、一般民房、工業(yè)廠房等，此外還包括在建房屋和部分構筑物、生命線工程等。遙感影像上建筑物按照破壞程度分為倒塌、局部倒塌和未倒塌;地面調查建筑物按照實際破壞程度分為毀壞(倒塌)、毀壞(未倒塌)、嚴重破壞、中等破壞、輕微破壞和完好。圖集通過對比展示了光學和雷達等不同傳感器，以及不同分辨率的遙感影像的震害特征表現(xiàn)差異。圖集還簡要介紹了采用地面激光三維掃描儀記錄和分析建筑物震害的基本方法和初步結果。

第三部分介紹震害遙感定量評估的基本思路，給出了災區(qū)開展詳細地面震害調查的北川縣城、汶川縣城、都江堰城區(qū)、映秀鎮(zhèn)、龍門山鎮(zhèn)、漢旺鎮(zhèn)等12個城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)的遙感震害判讀結果，統(tǒng)計了汶川地震災區(qū)震害遙感定量評估經(jīng)驗模型，給出了災區(qū)Ⅷ度及以上地震烈度區(qū)主要城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)震害分布圖(包括遙感震害分布圖、遙感估計的地面等效震害分布圖和遙感估計的地震烈度分布圖)，對遙感估計的地震烈度與地面調查確定的地震烈度區(qū)的一致性程度進行了統(tǒng)計，結果表明遙感估計的地震烈度與地面調查確定的地震烈度完全一致的比例達到58%。地震烈度相差1度范圍內的比例為98%，顯示了較好的一致性。

第四部分以資料的形式展示了汶川地震災區(qū)Ⅷ度及以上地區(qū)其他71座有代表性的城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)的震害遙感影像圖，其中XI度區(qū)有5個，X度區(qū)有4個，IX度區(qū)有23個，Ⅷ度區(qū)有39個。對震害顯著的城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)同時給出了震害遙感定量估計結果圖。

3 編制過程和適用范圍

參與本圖集編制的單位主要包括中國地震局地震預測研究所、中國科學院對地觀測與數(shù)字地球科學中心等。圖集中使用的航空和衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)主要由中國科學院對地觀測與數(shù)字地球科學中心、總參測繪局、北京視寶衛(wèi)星圖像有限公司、北京天目創(chuàng)新科技有限公司、北京博思科空間信息有限公司、北京宇視藍圖信息技術有限公司、北京同天視地空間技術有限公司等提供。圖集中采用了大量地面建筑物震害調查照片，這些照片均是圖集主要編制者承擔的中國地震局“汶川8.0級地震工程震害科學考察項目”中“遙感震害與地面震害比對調查”專題實施時，在地震災害現(xiàn)場科考時拍攝獲得的第一手資料。為了保證質量，圖集是在中國地震局震災應急救援司的指導下進行編制。在整個圖集設計、編制和成圖的過程中，召開了多次專家咨詢會，廣泛征求相關領域專家的意見和建議。編制過程中得到馬宗晉院士、鄧起東院士等數(shù)十位專家的指導、提供專題成果或審閱修改圖集。國家汶川地震專家委員會主任馬宗晉院士親自為圖集作序。

本圖集在遙感圖像處理和震害提取分析基礎上，采用數(shù)字地圖編制技術和數(shù)字印刷技術等，結合現(xiàn)代平面藝術設計理念，通過整體版面式設計、內容編排、色彩設計等，既保證了整體風格的一致性，又保持了各部分內容的協(xié)調性和獨特性;在具體表現(xiàn)上，采用地圖、影像、照片、圖表、文字等多種可視化表現(xiàn)手段，通過精心的頁面編排、色彩運用等，深入細致、形象客觀地剖析了汶川地震造成的不同類型建筑物震害在高分遙感影像上的表現(xiàn)特征，城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)的震害分布和各種定量化分析結果等。

本圖集由地震出版社和成都地圖出版社于2010年5月聯(lián)合出版。

本圖集可供從事地震、遙感和災害管理等方面科學研究、教學與實踐等有關單位和人員參考。

［1］鄭通彥，李洋，侯建盛，等．2008年中國大陸地震災害損失述評［J］．災害學，2010，25(2):112－118．

［2］中國地震局地震預測研究所，中國科學院對地觀測與數(shù)字地球科學中心．汶川地震建筑物震害遙感解譯圖集［M］．北京:地震出版社，成都:成都地圖出版社，2010．