[发明专利]一种基于通信网络及设备故障的地震高烈度区快速判断方法

说明书

技术领域

本发明属于自然灾害综合减灾技术领域，具体涉及一种基于通信网络及设备故障的地震高烈度区快速判断方法。

背景技术

由于地震灾害的突发性，尤其是在灾害发生后的前两个小时，对于地震灾区的快速、正确地获取一直是困扰着地震应急救援工作者的首要问题。目前，我国在震后极灾区范围快速判定方法主要是：基于烈度衰减模型对地震烈度快速评估、基于余震信息的地震极灾区快速判定方法、利用地震运动进行烈度快速评估方法、基于发震构造和震源机制快速确定破坏范围与极震区的方法等等。上述方法在历次地震灾害初期的应急工作中都发挥了作用。国外，日本获取灾情主要是通过布设在全国的烈度仪，布设在全国重点目标区域的摄像头方式，美国主要是通过SHAPMAP图获取。

然而，上述震后极灾区范围判定方法，在准确性和实效性上仍存在不足，无法满足社会发展的需求。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种基于通信网络及设备故障的地震高烈度区快速判断方法，可有效解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种基于通信网络及设备故障的地震高烈度区快速判断方法，包括以下步骤：

步骤1：在地震发生后，获取震区原始基站数据，并对所述原始基站数据进行预处理，得到标准格式的基站数据列表；其中，所述基站数据列表由多条基站数据组成；每条所述基站数据包括：基站名称、基站经纬度以及基站状态；所述基站状态指故障基站或非故障基站状态；

步骤2：采用震害因素和非震害因素的故障基站模式识别方法，从步骤1得到的故障基站中，剔除非震害因素引起的故障基站，初步得到震害因素引起的故障基站分布；

步骤3：对步骤2得到的震害因素引起的故障基站分布进行进一步分析，构建凸包模型，剔除凹点，最终形成震害故障基站离散点的凸点点集；各个凸点依次首尾相连，得到凸包；

步骤4：测算步骤3得到的凸包的几何重心，该几何重心为椭圆的圆心；

步骤5：利用最小二乘拟合椭圆方法计算长轴和短轴半径以及旋转角度，再结合椭圆的圆心，绘制基于通信基站故障的地震高烈度区。

优选的，步骤2具体为：分析震区故障基站空间分布，结合震区电力接线图和光缆传输图，分析得到震区非震害因素引起的故障基站分布；同时，结合移动通信基站退服故障树模型，分析引起基站退服故障概率，由此剔除非震害因素引起的故障基站。

优选的，步骤3具体包括：

步骤3.1，将步骤2初步得到的震害因素引起的故障基站分布表示于x-y坐标系中；每个故障基站的位置坐标为(x，y)；

在所述x-y坐标系中，确定x方向最大的故障基站点和x方向最小的故障基站点；其中，x方向最大的故障基站点记为点B(x_max，y_max)，x方向最小的故障基站点记为点A(x_min，y_min)；

步骤3.2，将所有离散点按x方向等间隔划分为m个区间，每个区间的宽度采用以下公式计算：

w＝(x_max-x_min)/m＝x_interval/m；

其中，w代表每个区间的宽度；x_interval代表所有离散点在x方向的总长度；

步骤3.3，按x增大的方向，将m个区间依次记为：k[0]、k[1]…k[m-1]；分别查找到每个区间在y方向的最大极值点k[i]_maxy和最小极值点k[i]_miny；其中，i∈(0、1…m-1)；

步骤3.4，将点A、各个区间中的最大极值点、点B和各个区间中的最小极值点按照以下方式连接起来，构成一个封闭的多边形；