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戴君武,中国地震局工程力学研究所研究员、博士生导师。国务院政府特殊津贴获得者,中国地震局领军人才、新世纪优秀人才百人计划人选。兼任中国地震学会地震工程专业委员会副主任委员、《地震工程与工程振动》副主编、应急管理部自然灾害核查专家等。

一直从事减隔震技术与新材料、抗震鉴定与加固、震害调查与评估、应急救援技术相关研究。主持完成国家重点研发计划项目“城市及城市群地震重灾区现场人员搜救技术”以及其他国家和省部级科研项目30余项;参加了汶川地震、土耳其地震、缅甸地震等近20次重大地震灾害现场应急与科学考察工作,荣获国家级和省部级科技奖11项,起草标准20余项,发表论文百余篇、专利近百项,指导培养毕业博士硕士80余人。

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熊立红,中国地震局工程力学研究所研究员、博士生导师。

主要从事工程结构抗震/减隔震理论与工程应用、地震灾害风险评估等领域研究。主持国家和省部级科研项目40余项,发表学术论文80余篇,参编国家、行业标准10余部,获省部级科技成果奖6项。参加庐山7.0级地震灾害应急评估以及汶川、玉树、鲁甸、九寨沟等大地震科学考察。

受印度洋板块与欧亚板块碰撞、太平洋板块西向俯冲的影响,中国是全球板块内地震最为活跃的地区之一,21 世纪以来已有近9 万同胞因地震罹难。同时,必须看到,在我国高速发展的城市中,抗震能力较差的老旧建筑与基础设施存量大,导致地震巨灾风险高,人员伤亡风险大,这一现状仍然是未来相当长时期的基本国情。

为应对难以预测的城市大震巨灾,有效解决目前我国城市及城市群地震重灾区现场救援行动科技化与专业化水平不高、搜救效能不理想等问题,国家重点研发计划项目城市及城市群地震重灾区现场人员搜救技术研究”(2018YFC1504400)开展了城市地震巨灾情景构建技术、联合搜救快速响应动态决策指挥与调度技术、地震埋压人员快速大面积精准搜索定位成套技术、倒塌建筑物生命通道优选和现场搜救效能动态评估技术的研发,建立了大规模救援现场仿真场景与搜救培训演练模拟技术系统,形成了搜救医一体化地震现场救援成套技术体系,编制了相应的技术规范,为显著提升我国城市及城市群大震巨灾应急救援能力提供了技术手段

城市及城市群地震重灾区现场人员搜救技术

戴君武等著

北京: 科学出版社, 2025. 11

ISBN 978-7-03-083125-5

城市及城市群地震重灾区现场人员搜救技术即在上述研究成果基础上撰写而成的。全书共5 章,各章详细内容如下。

第1 章为城市地震巨灾情景构建,详细阐述了考虑不同构造环境、场地和近断层效应的地震动分布场构建方法;介绍了基于物理与数据驱动的城市建筑群、交通基础设施快速自动化建模、地震破坏跨尺度模拟方法,以及基于倾斜摄影测量和物理引擎的宏观、微观建筑破坏可视化方法;简述了城市建筑大震宏观情景、重点城区和重点建筑巨灾情景构建思路与框架,考虑建筑群与道路交通破坏的相互影响,提出了考虑余震作用的人员埋压分布与救援交通网络畅通性动态模拟方法;以西昌、天津和珠三角城市群等大震高风险区域为对象,介绍了城市及城市群地震巨灾情景的构建技术。

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城市地震巨灾情景构建框架

第2 章为联合搜救快速响应动态决策指挥与调度技术,介绍了救援队伍、装备、物资、能力等变量动态变化规律,阐述了地震现场应急指挥异构数据的获取、信息处理和知识生成技术,利用平时整编和现场汇编相结合的方法,给出了预防与应急准备、监测与预警、应急处置与救援、事后恢复与重建分阶段数据库构成要素;基于军队作战“五链一体化”指挥思想,阐述了支持救援资源需求评估、优化配置、指挥调度的多种分析、优化、决策模型构建方法;分析了面向“情况判断—任务分析—指挥行动—行动监控—效果评估”的指挥决策过程,介绍了联合搜救决策指挥与调度系统的开发流程。

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数据与模型管理平台技术框架

第3 章为地震埋压人员快速大面积精准搜索定位成套技术,基于地震巨灾情景构建和移动终端位置服务(location-based service,LBS)技术,阐述了城市与城市群尺度人员埋压集中区快速判定技术的建立过程;基于热红外遥感技术的灾情提取和研判模型分析,阐述了街区尺度人员埋压集中建筑物分布的快速确定技术;利用北斗和无线通信信号,介绍了废墟埋压人员集群快速探测系统搭建技术;基于超宽带(ultra-wideband,UWB)雷达、信号增强和模式识别技术,阐述了更精细尺度的埋压人员研判和定位技术;详细分析了多源多尺度埋压人员搜索定位信息的融合和修正技术,阐述了适用于夜间和云雾遮挡环境下的城市与城市群埋压人员快速搜索定位系统研发技术。

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废墟环境系统定位测试

第4 章为倒塌建筑物生命通道优选与现场搜救效能动态评估技术,基于不同典型建筑废墟体结构构造特征分析,阐述了倒塌建筑物废墟力学分析模型构建方法;基于不同类型支撑结构承载特点和结构非线性动力分析,介绍了考虑外界扰动和余震作用下搜救全过程生命通道稳定性、安全性的动态评价分析方法;基于施救与被救人员双安全和时间最省原则,阐述了考虑救援装备、医学处置与倒塌建筑物特征相匹配的生命通道快速构建与优选技术,以及搜救医一体化的地震现场搜救效能全过程动态评估技术。

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叠饼式板柱存活空间型生命通道(二次倒塌分析)

第5 章为大规模救援现场场景仿真与搜救培训演练模拟技术系统,基于学校、城中村、工厂、高层建筑四类典型救援场景的差异性分析,介绍了宏观灾区、搜索区域、作业现场的多尺度三维救援仿真场景构建方法;基于考虑地震灾害情景多元分类、耦合效应、动态触发机制分析,阐述了地震救援全过程推演技术;融合现场医疗处置技术标准化流程、处置过程实时效能评估方法和现场急救数据库,给出了医疗处置实操培训仿真模型的构建方法。集成各章介绍的技术模型和方法,阐述了多元情景动态加载的“学—研—练—考—评”全过程仿真模拟实现方法。

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城市地震现场救援三维场景仿真工作的主要内容

本书由中国地震局工程力学研究所牵头,联合清华大学、国防科技大学、广东省地震局、中国地震灾害防御中心、天津大学、中国地震局地质研究所、北京邮电大学、国家陆地搜寻与救护基地(兰州)、中国石油大学(华东)等高校、研究所和地震应急救援一线应用单位共同撰写完成。第1章由清华大学陆新征教授牵头撰写,第2章由国防科技大学龚建兴副教授牵头撰写,第3章由广东省地震局王立新研究员牵头撰写,第4章由中国地震局工程力学研究所戴君武研究员牵头撰写,第5章由中国地震灾害防御中心王东明研究员牵头撰写。全书由中国地震局工程力学研究所戴君武研究员、熊立红研究员和杨永强研究员统稿。

本文摘编自《城市及城市群地震重灾区现场人员搜救技术》(戴君武等著. 北京: 科学出版社, 2025. 11)一书“前言”,有删减修改,标题为编者所加。

ISBN 978-7-03-083125-5

责任编辑:王喜军 郝 聪

本书是在国家重点研发计划项目“城市及城市群地震重灾区现场人员搜救技术研究”(2018YFC1504400)成果基础上撰写而成的。全书共5 章,介绍了关于城市及城市群地震重灾区现场人员搜救技术的最新研究成果,包括城市地震巨灾情景构建、联合搜救快速响应动态决策指挥与调度技术、地震埋压人员快速大面积精准搜索定位成套技术、倒塌建筑物生命通道优选与现场搜救效能动态评估技术、大规模救援现场场景仿真与搜救培训演练模拟技术系统等内容。

本书可供从事防震减灾和应急救灾工作的科研人员、研究生、高等院校教师以及相关技术人员参考,也可供相关领域应急管理工作者参考。

(本文编辑:刘四旦)

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