一种基于地震破坏力的地震烈度预测方法及装置

本发明涉及地震烈度预测，具体而言，涉及一种基于地震破坏力的地震烈度预测方法及装置。

背景技术：

1、地震活动被认为是全球范围内最具破坏性的自然灾害之一。地震烈度表示地震对地表及工程建筑物影响的强弱程度，(或释为地震影响和破坏的程度)，是在没有仪器记录的情况下，凭地震时人们的感觉或地震发生后器物反应的程度，工程建筑物的损坏或破坏程度、地表的变化状况而定的一种宏观尺度。然而，现有的方法一般采用地震参数来预测地震烈度，在实际预测地震烈度过程中并未考虑建筑破坏情况对地震烈度的影响。

2、目前，当发生一次地震时，目标区域的建筑常常会被破坏。由于现有的方法未考虑建筑破坏对地震烈度的影响，无法根据建筑破坏情况准确预测地震烈度。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于地震破坏力的地震烈度预测方法及装置，以解决无法根据建筑破坏情况准确预测地震烈度的问题。

2、本发明实施例提供一种基于地震破坏力的地震烈度预测方法，所述方法包括以下步骤：获取目标区域的地震破坏力数据，所述地震破坏力数据为各类型建筑承灾体的各个破坏状态之间的比例以及建筑承灾体整体的各个破坏状态之间的比例；将所述地震破坏力数据输入至预先建立的地震烈度预测模型，得到目标台站的地震烈度，所述地震烈度预测模型是基于历史地震烈度数据和历史地震破坏力对机器学习算法进行训练得到的；其中，所述目标区域为近邻所述目标台站的区域。

3、可选地，所述获取目标区域的地震破坏力数据，包括：获取所述目标台站的实测地震动数据；将所述实测地震动数据输入至预先建立的所述目标区域的建筑震害分析模型，得到所述目标区域的实测地震响应数据；根据所述实测地震响应数据和地震破坏状态判断准则，获取各个建筑承灾体的破坏状态；根据各个所述建筑承灾体的破坏状态，计算得到所述目标区域的地震破坏力数据。

4、可选地，所述方法还包括：获取所述目标台站的历史地震动数据和所述目标区域的建筑承灾体模型的建筑属性数据；基于所述历史地震动数据、所述建筑属性数据和城市抗震弹塑性分析方法，构建所述建筑震害分析模型。

5、可选地，所述方法还包括：根据所述目标区域的建筑统计规律数据，构建所述建筑承灾体模型；其中，所述建筑统计规律数据包括建筑结构类型、建造年代及建筑层数的统计规律。

6、可选地，所述方法还包括：获取历史地震烈度数据和所述目标区域的历史地震破坏力数据；将所述历史地震破坏力数据转换为第一特征矩阵作为所述地震烈度预测模型的输入，将所述历史地震烈度数据转换为一维向量作为所述地震烈度预测模型的输出，采用k近邻算法通过对历史数据训练构建所述地震烈度预测模型；其中，所述历史数据包括所述历史地震烈度数据和所述目标区域的历史地震破坏力数据，所述第一特征矩阵为i×j×k的矩阵，i为所述破坏状态的种类，j为所述建筑承灾体的结构类型的种类数加一，k为所述历史数据的组数，所述一维向量为1×k的向量。

7、可选地，所述将所述地震破坏力数据输入至预先建立的地震烈度预测模型，得到目标台站的地震烈度，包括：将所述地震破坏力数据转换为第二特征矩阵输入至预先建立的地震烈度预测模型，得到目标台站的地震烈度；其中，所述第二特征矩阵为i×j的矩阵，所述目标台站的地震烈度为1×1的向量。

8、可选地，所述建筑承灾体的结构类型包括框架结构、框剪结构、未设防砌体结构、设防砌体和土木结构；所述破坏状态包括完好、轻微破坏、中等破坏、严重破坏和倒塌破坏。

9、可选地，所述地震响应数据包括层间位移角，所述地震破坏状态判断准则为根据所述层间位移角划分出各个所述建筑承灾体的破坏状态。

10、与现有技术相比，本发明所提供的基于地震破坏力的地震烈度预测方法具有的有益效果在于：

11、本发明实施例提供的基于地震破坏力的地震烈度预测方法，通过获取目标区域的地震破坏力数据；将上述地震破坏力数据输入至预先建立的地震烈度预测模型，得到目标台站的地震烈度，实现根据建筑破坏情况准确预测地震烈度。其中，上述地震破坏力数据为各类型建筑承灾体的各个破坏状态之间的比例以及建筑承灾体整体的各个破坏状态之间的比例，上述地震烈度预测模型是基于历史地震烈度数据和历史地震破坏力对机器学习算法进行训练得到的，上述目标区域为近邻上述目标台站的区域。

12、本发明实施例还提供一种基于地震破坏力的地震烈度预测装置，用于实现上述基于地震破坏力的地震烈度预测方法，所述装置包括：获取模块，用于获取目标区域的地震破坏力数据，所述地震破坏力数据为各类型建筑承灾体的各个破坏状态之间的比例以及建筑承灾体整体的各个破坏状态之间的比例；预测模块，用于将所述地震破坏力数据输入至预先建立的地震烈度预测模型，得到目标台站的地震烈度，所述地震烈度预测模型是基于历史地震烈度数据和历史地震破坏力对机器学习算法进行训练得到的；其中，所述目标区域为近邻所述目标台站的区域。

13、本发明所提供的基于地震破坏力的地震烈度预测装置具有的有益效果在于：能达到上述基于地震破坏力的地震烈度预测方法相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

14、本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现上述基于地震破坏力的地震烈度预测方法。

15、本发明所提供的计算机可读存储介质具有的有益效果在于：能达到上述基于地震破坏力的地震烈度预测方法相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

技术特征：

1.一种基于地震破坏力的地震烈度预测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于地震破坏力的地震烈度预测方法，其特征在于，所述获取目标区域的地震破坏力数据，包括：

3.根据权利要求2所述的基于地震破坏力的地震烈度预测方法，其特征在于，所述方法还包括：

4.根据权利要求3所述的基于地震破坏力的地震烈度预测方法，其特征在于，所述方法还包括：

5.根据权利要求1所述的基于地震破坏力的地震烈度预测方法，其特征在于，所述方法还包括：

6.根据权利要求5所述的基于地震破坏力的地震烈度预测方法，其特征在于，所述将所述地震破坏力数据输入至预先建立的地震烈度预测模型，得到目标台站的地震烈度，包括：

7.根据权利要求1所述的基于地震破坏力的地震烈度预测方法，其特征在于，所述建筑承灾体的结构类型包括框架结构、框剪结构、未设防砌体结构、设防砌体和土木结构；

8.根据权利要求2所述的基于地震破坏力的地震烈度预测方法，其特征在于，所述地震响应数据包括层间位移角，所述地震破坏状态判断准则为根据所述层间位移角划分出各个所述建筑承灾体的破坏状态。

9.一种基于地震破坏力的地震烈度预测装置，其特征在于，用于实现权利要求1-8任一项所述的基于地震破坏力的地震烈度预测方法，所述装置包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现权利要求1-8任一项所述的方法。

技术总结本发明涉及地震烈度预测技术领域，具体而言，涉及一种基于地震破坏力的地震烈度预测方法及装置，该方法包括以下步骤：获取目标区域的地震破坏力数据；将上述地震破坏力数据输入至预先建立的地震烈度预测模型，得到目标台站的地震烈度，实现根据建筑破坏情况准确预测地震烈度。其中，地震破坏力数据为各类型建筑承灾体的各个破坏状态之间的比例以及建筑承灾体整体的各个破坏状态之间的比例，地震烈度预测模型是基于历史地震烈度数据和历史地震破坏力对机器学习算法进行训练得到的，目标区域为近邻目标台站的区域。技术研发人员：程庆乐,任昊天,李爱群,解琳琳受保护的技术使用者：北京建筑大学技术研发日：技术公布日：2025/1/6