基于ArcGIS的西安地区地震危险性分析系统研究与开发

发布时间：2017-04-20 13:19

  本文关键词：基于ArcGIS的西安地区地震危险性分析系统研究与开发，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：我国作为世界地震多发地区,近年来大震频发,因此有必要对我国地震活跃区的地震危险性进行定量化和准确地评估。西安地区位于我国西北地震高发区,地震风险不容忽视。本文基于国家科技支撑计划“基于数字城市的多龄期建筑群地震灾害损失智能模拟的关键技术与综合示范”的子课题“模拟近断层强地震动场的预测及应用”的课题要求,以西安区域的地震危险性作为主要研究目标,基于Arc GIS Engine为开发平台,从概率分析和设定分析两个角度,开展了西安地区的地震危险性评估工作并且建立了西安地区地震信息数据库。主要研究工作如下:1)基础数据库的建立:基于西安市地震局提供的基础数据,建立了西安地区地震信息数据库,确定了西安地区概率地震危险性和设定地震危险性分析所需的基本数据;2)西安地区的概率地震危险性分析:对比分析了两种目前常用的概率地震危险性分析算法(离散算法和CPSHA算法)的优缺点,通过与CPSHA算法比对,肯定了不考虑不确定性时离散算法的准确性。结合西安市地震局所提供的区域地震活动性和地震地质信息厘定后,使用离散算法对西安地区进行概率地震危险性分析,并与国家区划图和国内学者的研究比较,本研究概率地震危险性分析结果符合西安地区实际情况。3)西安地区的设定地震危险性分析:针对点源模型和概率地震危险性分析在近场强震中的不足,采用随机有限断层模拟方法,基于EXSIM,开展了设定地震危险性分析。通过对北岭地震的数值模拟研究,对EXSIM的模拟精度以及适用范围进行了验证。根据国内已有的研究和数据,将模拟所需的输入参数厘定为符合西安地区的参数,并将其应用到西安近场范围内影响特别巨大的活断层(临潼-长安断裂和渭河断裂)。通过模拟可能发生的最大地震,得出各计算控制点的伪加速度反应谱和加速度时程,并对比分析与使用点源加衰减关系分析得出危险性的差异。4)基于Arc GIS系统的地震危险性分析系统开发:考虑西安断层分布特点,根据概率地震危险性分析和设定地震危险性分析原理,以Arc GIS为依托,AE C#为平台,通过西安地区地震信息数据库,编制相应的工具对西安地区进行地震危险性分析。
【关键词】：ArcGIS Engine二次开发 概率地震危险性 设定地震危险性 随机有限断层模拟 地震危险性分析系统
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P315.9;P208
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 绪论10-25
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义10-14
• 1.1.1 课题来源10
• 1.1.2 研究背景10-12
• 1.1.3 研究意义12-14
• 1.2 国内外研究现状14-22
• 1.2.1 国内外区划图发展14-17
• 1.2.2 概率地震危险性分析17-18
• 1.2.3 潜在震源区18-20
• 1.2.4 地震动衰减关系20-21
• 1.2.5 设定地震危险性分析21
• 1.2.6 随机有限断层模型21-22
• 1.3 本文的主要研究内容22-25
• 第2章 基于ARCGIS的西安地区地震信息数据库开发25-41
• 2.1 引言25-26
• 2.2 数据库坐标系统26-28
• 2.3 国家子数据库28-32
• 2.3.1 加速度峰值和反应谱拐点周期区划图28-29
• 2.3.2 地球物理场和地壳结构图29-30
• 2.3.3 活动断层30-31
• 2.3.4 地震统计区、带31-32
• 2.4 工作区子数据库32-36
• 2.4.1 区域范围内及邻近的地震带32-34
• 2.4.2 潜在震源区划分34-36
• 2.5 近场子数据库36-37
• 2.6 地质子数据库37-39
• 2.7 本章小结39-41
• 第3章 西安地区的概率地震危险性分析与区划图编制41-57
• 3.1 引言41
• 3.2 地震带地震活动性参数41-43
• 3.2.1 地震带震级上限41
• 3.2.2 起算震级41
• 3.2.3 震级-频度关系41-42
• 3.2.4 地震年平均发生率42
• 3.2.5 震级分布42-43
• 3.3 地震活动空间分布函数43-44
• 3.4 地震动衰减关系44-48
• 3.4.1 基础数据45
• 3.4.2 基岩地震动衰减关系模型45-46
• 3.4.3 衰减关系回归分析46
• 3.4.4 衰减关系确定46-48
• 3.5 概率地震危险性计算分析48-56
• 3.5.1 空间上离散点对场点地震动超越概率的计算49-51
• 3.5.2 地震危险性分析的CPSHA90算法51-53
• 3.5.3 结果分析53-56
• 3.6 本章小结56-57
• 第4章 西安地区设定地震危险性分析57-92
• 4.1 引言57
• 4.2 随机有限断层模型基本原理57-72
• 4.2.1 震源57-62
• 4.2.2 传播路径62-66
• 4.2.3 场地效应66-68
• 4.2.4 经验双拐角频率滤波器68-69
• 4.2.5 近场速度脉冲模型69-70
• 4.2.6 合成地震动70-72
• 4.3 模型检验72-84
• 4.3.1 地震信息及地震动数据库72-76
• 4.3.2 参数率定76
• 4.3.3 模拟结果与分析76-84
• 4.3.4 模型精度及适用范围84
• 4.4 基于西安地区断层特性的近场地震动模拟84-91
• 4.4.1 模型参数率定84-86
• 4.4.2 假定地震下模拟结果对比86-91
• 4.4.3 近场活断层地震危险性评价91
• 4.5 本章小结91-92
• 第5章 西安地区地震危险性分析系统开发92-98
• 5.1 引言92
• 5.2 系统框架92-93
• 5.3 数据库管理及常用工具93-94
• 5.4 离散算法工具94-95
• 5.5 CPSHA90算法工具95-97
• 5.6 本章小结97-98
• 结论98-100
• 参考文献100-106
• 附录1 区域范围破坏性地震目录106-108
• 附录2 近场区内主要活动断裂带108-112
• 致谢112

【引证文献】

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 李辉;;GIS中的坐标系定义与转换[A];中国航海学会航标专业委员会测绘学组学术研讨会学术交流论文集[C];2006年

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本文编号：318769