地震災情快速評估效果分析與改進措施

張瑋晶

地震災情信息是抗震救災工作的重要基礎和關鍵所在。強震發生后最初幾個小時，往往是地震災情信息的“黑箱期”[1]，經常由于電力、通信、交通中斷導致無法在短時間內獲取較完整的災情信息，特別是極重災區和重災區、以及形成“信息孤島”的一些偏遠山區鄉鎮村莊的情況，給抗震救災工作帶來了很大的困難。因此，第一時間快速、準確地評估地震災害總體程度、人員傷亡規模、災情分布特點、交通通信電力受損情況、可能存在的次生災害風險等，為黨委政府和抗震救災指揮部科學有序地組織應急行動、調配救援力量、處置重大險情、轉移安置群眾、調集救災物資等提供決策依據，將有力提升抗震救災指揮決策和救援救助的科學水平。本文通過對2015 年以來中國地震應急搜救中心（以下簡稱“搜救中心”）地震災情快速評估系統的回顧和總結，對災情快速評估效果進行分析，梳理存在的問題與不足，并提出下一步改進措施的初步思考，以期更好地為抗震救災指揮決策、現場救援救助、次生災害防范除險等提供支撐保障。

1 地震災情快速評估技術發展現狀

地震災情快速評估是指破壞性地震發生后短時間內基于基礎數據和歷史震例，利用計算模型對地震造成的災害程度與傷亡損失作出的快速評判與估計。國際上最具代表性的是美國地質調查局（USGS）研發的全球地震響應快速評估系統（Prompt Assessment of Global Earthquakes for Response，PAGER），可以在全球范圍內為重大地震災害發生后迅速提供人員傷亡和經濟損失的影響估算。多年來，我國許多機構、學者就地震災害快速評估方法、模型等做了大量的研究與實踐[2-4]。國內地震災情快速評估模型主要有基于統計方法的經驗性模型和基于震害機理的分析模型。目前主流的地震災害快速評估方法是以分析模型為核心的易損性分析清單法，并運用GIS 技術和公里格網數據處理技術不斷提高評估速度與準確度。近年來，應急管理部、中國地震局有關直屬單位和各省級地震局紛紛建立了各自的地震災情快速評估系統，開展了許多卓有成效的工作。

搜救中心作為應急管理部在地震地質災害應急救援領域的主要業務支撐保障單位，近十年來不斷加強空天地一體化的災情信息獲取體系建設，尤其是依托國家地震社會服務工程地震應急救援服務系統建設，在2014 年底建成了地震災情快速評估技術系統，具備國內領先的GIS 系統數據收集與整理、地震事件觸發、災情快速評估、地震應急指揮、輔助決策等功能。2018 年搜救中心轉隸應急管理部后，為適應應急管理部新網絡環境和應急支撐保障新形勢新要求，在原有系統采用B/S 架構的Web 應用程序基礎上開發了新的C/S 架構客戶端版的地震應急速報自動值守系統，并基于新一代GIS 分析引擎和原有空間數據庫值守系統進行升級改造，建成了新的應急信息推送集成展示系統，使地震災情快速評估系統始終保持先進技術水平。

2 地震災情快速評估技術系統

2.1 快速評估技術系統功能

快速評估系統主要由地震應急數據庫管理、應急評估決策、應急信息產品推送、信息可視化展示等4 個功能模塊組成。地震應急數據庫管理模塊包括全球地震災害數據庫管理查詢、多源災情信息自動獲取、簡報成果管理模塊；應急評估決策模塊包括地震影響場，人員傷亡數量、救災物資數量、救援力量規模、次生災害類型與程度等計算，自動產出配套專題圖件和應急信息簡報；應急信息產品推送模塊包括利用企業微信、郵件及服務接口將災害和應急信息產品推送給指定用戶，同時具備電話、短信、郵件、微信提醒功能；信息可視化展示模塊包括移動設備端和指揮大屏端的可視化界面，可查看地震及震區基本信息、歷史地震災情、快速評估信息產品等，并支持用戶量測、標繪制作指揮輔助決策圖件。

快速評估系統可實現國內外地震24小時實時響應，15 分鐘內自動產出應急信息簡報及專題圖件，為應急響應提供災害規模、重災區、人員傷亡、人員壓埋分布、救援力量和物資需求以及災區人文地理情況、歷史災情等信息；后續可實時抓取國內微博等社交媒體災情信息和聯合國國際人道援助平臺動態；相關應急信息可通過企業微信、展示系統、郵件、短信、電話等方式分類分組推送。

2.2 快速評估技術系統產出

國內外強震發生后，快速評估技術系統收到地震自動速報結果后，一般3分鐘內可產出震中和災區村、鄉鎮、縣區、市（州）以及重點目標的距離增序列表。收到地震正式速報結果后，一般10-30 分鐘內可產出災情快速評估結果并經人工經驗修正；震后1 小時內可產出各類地震應急專題圖件。經過人工修正的災情快速評估信息一般包括5 個方面的內容,震后1 小時內一般可產出至少13個方面的地震應急專題圖件（表1）。

表1 快速評估技術系統產出

2.3 信息上報與信息綜合展示

信息簡報一般分為一報和若干續報，由信息支撐值班人員編輯后經內部審核程序后以政務網信息簡報方式上報應急管理部，為應急救援指揮決策提供重要支持。一報一般在收到地震正式速報信息后30 分鐘內可報出，報送內容主要包括：地震三要素、震區人口經濟情況、震區海拔、歷史地震、快速評估結果、應急處置建議及了解到的現場情況等。續報視震情災情發展和災區響應救援等情況報出，時間為震后1、2 個小時到幾天不等。續報內容主要包括：實時災害情況、余震和次生災情險情情況、應急救援進展、當地政府響應、社會響應、社情輿情情況等。對于國外大震，信息還包括華人與中資企業受災情況及救助需求、我國政府救援救助情況、各國救援隊救援情況、聯合國救援協調平臺關于救援隊伍統計情況及為中國救援隊伍參與國際救援提供的重災區分布、災區需求、交通規劃、天氣、安全、后勤支援等多方面信息。國外大震信息簡報還視情迅速轉報國家外交、國際合作等有關部門參閱。

上報簡報的同時，根據需要，可利用應急信息推送集成展示系統在搜救中心會商大廳和相關領導、指揮調度人員移動終端滾動顯示地震災情快速評估結果和相關專題圖件，滾動播放現場救援場景、相關新聞報道、現場災情信息等，使有關領導和指揮調度人員及時、直觀了解災區情況和抗震救災進展。

3 地震災情快速評估基本情況

3.1 國內強震快速評估結果對比

對2015 年搜救中心地震災情快速評估系統啟用以來至2023 年11 月期間歷次災情快速評估情況進行了全面復盤，對國內6 級以上地震和部分導致人員傷亡與財產損失的6 級以下地震快速評估結果與震后實際情況進行了逐個對比分析，共選取發生在新疆、青海、臺灣、四川、西藏、云南、山東的地震29 次，其中5.0-6.0 級地震7 次，6.1-7.0 級地震20 次，7.0 級以上地震2 次，評估效果如表2 所示。

表2 地震災情快速評估系統評估結果對比分析（國內強震）

3.2 國內地震典型案例分析

對2022 年四川瀘定地震災情快速評估情況進行了詳細復盤與對比分析。地震發生在工作日午休時間，震后信息支撐人員迅速響應，地震正式速報幾分鐘內完成快速評估，對最大烈度、人員傷亡、影響場范圍做了快速預估，震后14分鐘形成信息簡報，經校核、審簽程序后報應急管理部。同時，基于歷年對瀘定地區的地震災害預評估結果，產出了1 期輔助決策建議報告《四川瀘定6.8 級地震研判》，預估了需緊急轉移安置的人員規模、救援力量規模等。震后獲取實時災情和應急救援等情況7 小時后續報信息1 期。

快速評估系統自動產出圖件15 幅以上，主要有：震區影響場分布圖、公里格網人口分布圖、歷史地震與斷層分布圖、震區交通圖、震區地勢圖、ETM 衛星影像圖、居民點分布圖、鄉鎮人口分布圖、人員壓埋點分布圖等?？焖僭u估完成后，通過應急信息集成推送展示系統，向搜救中心會商大廳和相關領導、指揮調度人員的移動終端實時展示震區的地形地貌、歷史地震分布、震中距離各村、鄉鎮及周邊縣城的距離、預估人員壓埋的位置，預估人員傷亡數量及其各類專題圖件。

對比四川省發布的地震人員傷亡數據和應急管理部發布的瀘定地震烈度圖，搜救中心地震災情快速評估系統預估人員死亡為20-50 人，受傷500-800 人，實際死亡（失蹤）117 人，受傷423 人，評估結果中受傷人數相對比較準確，死亡人數有一定偏差，在2.3-5.9 倍之間；預估最大烈度8 度，6 度區以上總面積1.3萬平方公里，實際調查最大烈度9 度，6度區以上總面積1.9 萬平方公里。震后14 分鐘（地震正式速報后幾分鐘）即完成信息上報，對黑箱期應急管理部第一時間研判災情和應急救援指揮調度具有較高價值的參考作用。

3.3 國外大震評估結果對比

對2015 年1 月至2023 年11 月搜救中心地震災情快速評估系統對國外陸地6.0 級以上、海域7.0 級以上地震評估情況進行了全面梳理，由于這類地震數量多達數百個，且不少海域地震發生在遠離陸地海域不會造成人員傷亡，因此選擇了其中44 次，包括所有陸地7.0 級及以上地震和造成人員傷亡的海域7.0 級及以上地震進行快速評估效果比對分析；部分6.7 級以上陸地地震和最近造成重大人員傷亡的阿富汗6.2 級雙震也一并進行了對比分析，評估結果對比情況如表3所示。

表3 地震災情快速評估系統評估結果對比分析（國外大震）

3.4 國際地震典型案例分析

對2023 年土耳其地震災情快速評估情況進行了詳細復盤與對比分析。地震發生在工作日早晨，在地震正式速報幾分鐘內完成快速評估，23 分鐘上報了評估結果。由于缺乏土耳其震區建筑物抗震能力的具體資料，同時不是在雙震后開展的評估，導致人員傷亡的估算與實際情況偏差較大。但即便如此，評估結果為我國開展人道主義救援救助提供了一定的參考。在中國救援隊赴土開展為期11 天的人道主義救援期間，搜救中心開展了出隊決策建議和隊伍行動全流程后方信息保障工作,共產出《國外災害及救援信息快訊》14 期、相關圖件28 幅，并為中國救援隊提供可攜帶大幅面圖件24 幅。

4 快速評估總體效果分析

4.1 快速評估的準確度

本研究共選取了29 個國內強震和44個國外大震的災情快速評估結果與實際情況作對比，以人員傷亡作為主要評估因子，除2017 年四川九寨溝地震未開展評估外，評估結果基本準確、達到***的國內震例15 個，占比53.6%；國外震例25 個，占比56.8%。評估結果相對比較準確但與實際情況有一定出入、結果為**的國內震例12 個，占比42.3%；國外震例11 個，占比25%。評估結果偏差較大達到1 個數量級以上、結果為*的國內震例1 個，占比4.1%；國外震例8 個，占比18.2%。從對比情況看，搜救中心地震災情快速評估系統的評估效果總體較好，國內地震評估結果***和**比例達到95.9%，國外地震達到81.8%，國內地震快速評估的準確度要優于國外地震。如果全面統計分析國內5 級及以上地震和國外陸地6 級及以上、海域7 級及以上地震快速評估結果，***和**的占比要明顯更高。

4.2 快速評估的時效性

從表1、表2 可以看出，無論國內強震還是國外大震，搜救中心地震災情快速評估系統在地震正式速報后10 分鐘內均完成了災情快速評估，包括系統自動評估2、3 分鐘和信息支撐人員人工修正時間。信息簡報經校核、審簽后上報上級主管部門的時間從震后十幾分鐘到幾小時不等，其中國內強震震后20 分鐘內上報信息的占50%，30 分鐘內上報信息的占32.1%，超過30 分鐘的占17.9%。用時最短的是2020 年新疆于田6.4 級地震，震后11 分鐘上報信息。國外大震由于地震速報時間相對國內地震長，信息上報時間稍長于國內地震。查詢標注有時、分等具體時間的國外大震信息簡報，震后30 分鐘內上報信息的占40.6%，1小時內上報信息的占50%，超過1 小時的占9.4%。用時最短的是2023 年塔吉克斯坦7.2 級地震，震后17 分鐘上報信息?？偟膩砜?，國內強震震后30 分鐘內報出的占比達82.1%，造成重大人員傷亡的四川瀘定6.8 級地震震后14 分鐘就上報了信息；國外大震震后1 小時內報出的占比達90.6%，造成巨大人員傷亡的土耳其7.8級地震震后上報信息時間僅有23 分鐘，快速評估的時效性總體較好。

4.3 快速評估總體效果分析

從現有震例可以看出，超過95%以上的國內強震和超過80%的國外大震快速評估結果為基本準確和相對比較準確，信息上報比較及時，總體評估效果較好，對國內地震震后第一時間組織抗震救災和國外大震我國迅即開展人道主義救援援助、服務國家整體外交發揮了積極作用，整個地震災情快速評估系統的技術水平和成果產出處于國內同類系統的前列。

詳細復盤分析快速評估結果與實際情況有一定差別和差別較大的震例，造成誤差的主要原因有以下四點：

4.3.1 基礎數據庫數據資料不全，動態更新水平低

基礎數據的準確性、完整性、時效性直接影響評估的效果，目前搜救中心快速評估基礎數據資料不完整、動態更新不及時的問題較為突出。對2023 年土耳其7.8 級地震、摩洛哥6.9 級地震及阿富汗6.2 級雙震人員傷亡評估偏差較大的主要原因就是對當地房屋建筑情況與抗震能力缺乏較詳細準確的信息。

4.3.2 滑坡、崩塌、泥石流等次生災害影響評估基礎薄弱

對于川滇等高山峽谷地區，對地質災害影響的評估很大程度決定了評估的準確性，如2022 年瀘定6.8 級地震，次生地質災害致死率超過80%，地質災害導致震中區域交通、通信、電力中斷，形成孤島，給抗震救災工作帶來很大困難，但快速評估結果對地質災害的嚴重性、危害性評估遠遠不足。

4.3.3 評估模型體現時空差異化精細評估不夠

評估模型是制約快速評估科學性、準確性的關鍵，由于地震孕育環境時空差異很大，各地經濟社會發展水平、人口分布、建筑抗震能力、地質地貌環境等各不相同，目前使用的地震影響場衰減模型、人員傷亡評估模型、救援需求計算模型等還需根據環境、條件進一步細化完善。

4.3.4 信息上報時效性還有待提升

黑箱期災情快速評估結果是地震指揮決策的重要參考材料，時間意味著生命。從上述震例分析看，有些信息上報時間較長，主要在于評估結果與校核、審簽之間的時間銜接不夠緊密。

5 改進措施建議

5.1 完善快速評估基礎數據庫，建立動態更新機制

重點推進與上級主管部門應急管理部應急指揮基礎數據庫的共享，同時用好全國第一次自然災害風險普查的結果，并專項梳理補充歷史震害、地質災害隱患分布等基礎信息。國際人口經濟建筑等基礎數據要依據聯合國、世行等有關機構發布的權威數據進行補充完善和及時更新，對于震災嚴重的“一帶一路”國家可逐步開展地震災害國別研究，來完善基礎數據，提升我國開展國際人道主義救援的針對性、有效性。

5.2 優化災害評估模型，發展震后次生地質災害評估技術

中國地震臺網中心依托國家重點研發專項，利用人口、烈度、死亡率、建筑物抗致死性水平之間的關系,研發了新型的地震致死性評估技術,使人員死亡評估的準確性明顯提高[5]。因此，應加強針對國內、國外地震快速評估理論與技術方法的研究，學習借鑒相關研究成果，針對性地優化各類評估模型。同時，要專題加強地質災害等次生災害評估技術的研發應用。要進一步提升軟、硬件系統的適應性、穩定性、安全性，并與應急管理部信息化建設工程相融合，加強大數據、人工智能應用，提升智能化評估水平和業務云服務。

5.3 加強地震救援決策信息服務，突出信息支撐專業特色

目前與相關單位的快速評估產品具有同質性，專業特色不夠突出。建議在現有人員傷亡、最大烈度與影響場分布等重點評估基礎上，聚焦自身專長的搜救現場分析研判與救援指揮決策，豐富信息產品，比如重災區范圍研判、重點救援目標研判、救援孤島研判、救援力量與救災物資規模數量評估、專業救援隊及特殊裝備需求（是否需要重、中型救援隊）、救援路徑選擇、次生災害防范除險及其他在現場救援中需要注意的事項，如高原、高寒地區人員裝備配備、少數民族地區語言溝通等內容。

5.4 加強應急信息支撐人才建設，強化各項基礎工作

引導、支持信息支撐人員主動跟蹤國內、國際相關領域進展，積極加強理論研究、技術研發以及同相關研究院所、地方應急、地震廳局的交流合作，不斷提升業務能力。進一步加強與災害預評估等基礎工作的銜接及相關成果的應用，加強重點震例快速評估工作的總結復盤，及時改進提高。進一步梳理快速評估、信息校核和信息審簽工作流程，提升信息的時效性。

致謝：感謝搜救中心信息支撐部高娜、高偉、趙曉霞、嚴瑾、王盈、原麗娟在資料收集方面為本文提供的幫助！