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引言
在地震發(fā)生后及時(shí)準(zhǔn)確評(píng)估災(zāi)情對(duì)抗震救災(zāi)意義重大，因此，各國(guó)學(xué)者都進(jìn)行了廣泛深入的研究。其中非常有代表性的成果就是美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局（USGS）開發(fā)的PAGER系統(tǒng)。PAGER系統(tǒng)可以在全球每次強(qiáng)烈地震后迅速給出經(jīng)濟(jì)損失、人員傷亡等評(píng)估結(jié)果，并以“紅”、“橙”、“黃”、“綠”四種不同的顏色表示，非常直觀，因此得到了廣泛的關(guān)注。例如，在1月19日伽師地震后，PAGER系統(tǒng)就給出了“橙”色震害評(píng)估結(jié)果（圖1），認(rèn)為這次地震可能造成比較嚴(yán)重的后果。
圖1PAGER對(duì)伽師地震的評(píng)估結(jié)果為“橙”色
PAGER系統(tǒng)在震后應(yīng)急評(píng)估方面開展了很多開創(chuàng)性的工作，它也一直是激勵(lì)我們開展震后應(yīng)急評(píng)估的重要參考對(duì)象。我們一直努力在PAGER等既有系統(tǒng)的巨人的肩膀上，嘗試一些新方法，推動(dòng)震后應(yīng)急評(píng)估技術(shù)的進(jìn)步。
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伽師6.4級(jí)地震PAGER評(píng)估結(jié)果及分析
1月19日新疆伽師6.4級(jí)地震后，PAGER系統(tǒng)根據(jù)其經(jīng)驗(yàn)衰減模型，給出了地震動(dòng)強(qiáng)度分布，作為開展震害評(píng)估的基礎(chǔ)。PAGER給出的地震動(dòng)PGA和烈度分布圖如圖2、3中底圖所示(PAGER, 2020)。中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)實(shí)際臺(tái)站測(cè)得的PGA分布如圖2和3中綠色圓圈所示，圓圈中數(shù)字代表PGA大小，單位為m/s/s。
圖2 PAGER的地震PGA分布圖與中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)實(shí)測(cè)臺(tái)站PGA分布對(duì)比
圖3 PAGER烈度分布圖與中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)實(shí)測(cè)臺(tái)站PGA分布對(duì)比
從圖2的對(duì)比可以看出，PAGER給出的地震動(dòng)強(qiáng)度和實(shí)測(cè)地震動(dòng)強(qiáng)度有較大的差別，選取近場(chǎng)4個(gè)典型臺(tái)站為例（參見圖4），PAGER給出的PGA與實(shí)測(cè)PGA對(duì)比如表1所示，可見二者差異顯著，甚至達(dá)到數(shù)倍。
圖4 近場(chǎng)典型臺(tái)站PGA對(duì)比
表1 典型臺(tái)站PGA對(duì)比(單位：m/s/s)
因此，在現(xiàn)階段強(qiáng)震記錄和傳輸技術(shù)已經(jīng)得到很大進(jìn)步的情況下，利用密布強(qiáng)震臺(tái)網(wǎng)獲得實(shí)際地面運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，要比經(jīng)驗(yàn)衰減模型準(zhǔn)確得多。震害評(píng)估應(yīng)該充分利用這一技術(shù)進(jìn)步。
除了記錄地面運(yùn)動(dòng)峰值外，密布強(qiáng)震臺(tái)網(wǎng)還有一個(gè)非常重要的功能，就是可以獲得整個(gè)地震的時(shí)程記錄，進(jìn)而可以顯著提升震害評(píng)估的可靠性。地震破壞力和地面運(yùn)動(dòng)的幅值、持時(shí)和頻譜都有關(guān)系，簡(jiǎn)單的一個(gè)峰值難以準(zhǔn)確刻畫地面運(yùn)動(dòng)的破壞力。還是以圖4中的臺(tái)站A和臺(tái)站D為例，其記錄的加速度幅值都是1.51m/s/s，PAGER根據(jù)幅值給出的烈度分布如圖5所示，分別為5.2度和5.4度，也就是說(shuō)，無(wú)論是根據(jù)儀器記錄的PGA，還是PAGER給出的烈度，這兩個(gè)臺(tái)站的破壞力應(yīng)該差不多。
圖5 PAGER烈度分布圖
但是，如果我們把臺(tái)站A和臺(tái)站D的地面運(yùn)動(dòng)反應(yīng)譜畫出來(lái)，如圖6所示，則可以清楚的看出，臺(tái)站D的破壞能力要明顯強(qiáng)于臺(tái)站A。而無(wú)論是根據(jù)儀器記錄的PGA，還是根據(jù)PAGER給出的烈度分布，都難以準(zhǔn)確區(qū)分這一重要差異。
圖6 臺(tái)站A、D反應(yīng)譜對(duì)比
而RED-ACT系統(tǒng)則基于城市抗震彈塑性分析，可以充分利用密布強(qiáng)震臺(tái)站得到的全部地震記錄信息，從而可以有效提高地震評(píng)估結(jié)果的可靠性。例如，RED-ACT系統(tǒng)就可以很清楚的區(qū)分出臺(tái)站A和臺(tái)站D的破壞力差別（圖7）(參閱：RED-ACT: 1月19日新疆喀什伽師縣6.4級(jí)地震破壞力分析)
圖7 RED-ACT給出的不同臺(tái)站位置破壞結(jié)果
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伽師6.4級(jí)地震RED-ACT評(píng)估結(jié)果及分析
RED-ACT系統(tǒng)對(duì)本次地震的破壞力的分析結(jié)果如圖8所示。
圖8 不同臺(tái)站地震記錄破壞力分布圖（建筑抗震承載力取均值）
根據(jù)中新社烏魯木齊1月20日消息(中國(guó)網(wǎng), 2020)，截止到目前為止，新疆喀什地區(qū)伽師縣6.4級(jí)地震造成1人死亡、2人輕傷，4間自建商鋪倒塌、52間房屋中度開裂、955間房屋輕度裂縫等，國(guó)道314線伽師縣境內(nèi)部分道路受損，4條10千伏輸電線路受損。
RED-ACT分析結(jié)果表明雖然震中附近房屋破壞較為嚴(yán)重（圖8），但該區(qū)域人口密度較低（圖8中藍(lán)色底圖代表人口密度）。而人口密集區(qū)域地震破壞力較小，建筑最多只有輕度破壞，這與實(shí)際震害結(jié)果基本一致。
當(dāng)然，RED-ACT系統(tǒng)才剛剛起步，還有很多方面需要向國(guó)內(nèi)外同行，包括PAGER系統(tǒng)學(xué)習(xí)。但是，密集的強(qiáng)震臺(tái)網(wǎng)和高效的傳輸手段確實(shí)為地震應(yīng)急評(píng)估提供了很多新的契機(jī)，我們應(yīng)該努力研究，充分利用這些新的技術(shù)手段來(lái)改進(jìn)評(píng)估結(jié)果。
