地震行业标准《仪器地震烈度计算》征求意见稿编制说明一、任务来源、计划编号等基本情况地震烈度速报可在地震发生后通过观测仪器直接提供地震烈度，快速生成地震影响强度和范围，为人员伤亡估计、经济损失评估、应急救援决策和工程抢险修复决策提供依据。

地震监测台站越密集，对地震影响场的了解就越全面和详细。

仪器地震烈度计算规程是规范、科学进行地震烈度速报工作的基础。

目前，日本、美国等国家及我国台湾地区都已经建立了地震烈度速报系统，并制订了统一的仪器地震烈度计算方法。

2011年5月15日，依据中震法函…2011‟14号“关于征集2011年地震标准制修订项目立项建议的通知”，编写组提交了地震行业标准项目建议书“地震仪器烈度”。

2011年9月26日，中震函…2011‟351号“关于下达2011年地震行业标准制修订计划的通知”批准制订工作立项，项目“地震仪器烈度”由工程力学研究所负责。

二、标准编制的背景、目的和意义《国家地震科学技术发展纲要（2007-2020年）》重点领域及优先主题“地震应急响应与处臵技术”方面，明确指出发展“地震和地震烈度的速报”、“重要工程设施预警与紧急处臵”；《中华人民共和国防震减灾法》明确提出“国家支持全国地震烈度速报系统的建设”，“应当通过全国地震烈度速报系统快速判断致灾程度，为指挥抗震救灾工作提供依据”。

《国家防震减灾规划（2006-2020年）》提出我国2020年防震减灾总体目标，并明确将“建设地震预警技术系统，为重大基础设施和生命线工程地震紧急自动处臵提供实时地震信息服务”作为防震减灾工作的一项主要任务。

2010年《国务院关于进一步加强防震减灾工作的意见》明确提出，到2015年，要“在人口稠密经济发达地区初步建成地震烈度速报网，20分钟内完成地震烈度速报”；到2020年，要“建成较为完善的地震预警系统，地震监测能力、速报能力、预测预警能力显著增强”。

本项工作是落实《防震减灾法》及国家和行业相关规划的一项重要举措。

目前我国地震观测台网发展迅速，基于实际地震观测地震动记录的仪器烈度速报已经开展，但缺少统一的计算方法和计算标准。

而日本、美国等国家及我国台湾地区都已经建立了地震烈度速报系统，并制订了统一的仪器地震烈度计算方法。

如日本自上世纪90年代初开始建设密集的强震动观测台网和烈度计网，1996年正式启动地震烈度速报系统，可以在中强以上地震发生后2—3分钟给出各地的仪器地震烈度和地震动峰值等，并通过网络、电视、广播等向政府有关部门和公众发布。

2011年日本3.11特大地震中，日本分别在震后2分钟和7分钟在网站上发布了详细的烈度速报分布图，并在15分钟给出了更详细的推测烈度分布图。

美国自1994年开始运行震动图生成系统（ShakeMap），实现了在中强地震发生后3—5分钟内给出仪器地震烈度分布图、地震动峰值等值线分布图、不同周期反应谱等值线图，并通过网络发布。

我国台湾地区自1992年开始实施“强地震动观测计划（TSMIP）”，并建设了地震信息快速发布系统（RTD），可在地震发生后数分钟内生成烈度分布图、地震动峰值分布图等，并通过多种方式及时传送至相关部门。

我国在本世纪初尝试进行仪器地震烈度速报工作。

2012年福建省地震局制定了地方标准DB35/T 1308-2012《地震仪器烈度表》，于2012年11月27日发布，2013年3月1日起实施。

但目前尚没有专门的行业计算标准作为建设依据，不能满足未来发展的需求，为此，提出了仪器地震烈度标准的制定工作。

随着近年来强震动观测记录的积累，近年来我国仪器地震烈度计算方法研究较多，利用我国近年来获取的强震动记录及其对应的震后调查烈度资料数据，建立了多种地震动参数（包括峰值参数、傅里叶参数、反应谱参数、持时、滤波参数等）与地震烈度之间的统计关系，将部分参数的统计关系与国内外研究进行了对比。

基本具备了开展标准制订的条件。

三、工作简况（一）工作组的组成单位制订主要参加单位：中国地震局工程力学研究所，福建省地震局、中国地震局地球物理研究所。

（二）主要工作过程、工作组会议的主要议题和结论2011年10月30日，编制组签订了地震行业标准制修订项目任务书。

项目启动至今共召开了五次主要工作会议，一次重要评审会议，多次函件征求专家意见，对仪器地震烈度相关工作进行了充分讨论。

自2014年2014年8月3日云南省鲁甸县6.5级地震后，中国地震局工程力学研究所开始采用编制组初步成果，应用强震动记录开展仪器地震烈度应急工作，并经过了20余次破坏性地震的实际检验。

2015年2月28日，中国地震局印发了《仪器地震烈度计算暂行规程》中震测发…2015‟18 号，规定自2015年3月1日起施行编制组制订的本规程。

各次会议及评审的时间、主要议题及成果如下。

第一次会议。

2012年10月26日，中国地震局监测预报司在河北燕郊组织了“标准制修定项目研讨会”（中震测函…2012‟204号）。

编制组汇报了制订准备工作，提出了多种可能的技术路线，与与会专家进行了充分讨论。

第二次会议。

2013年7月11日，中国地震局监测预报司在福建平潭组织了地震预警与烈度速报类标准研讨会。

编制组汇报了制订工作地震动参数统计进展、标准方案，与会专家与编制组进行了充分讨论，并对制订工作给出了若干建议。

第三次会议。

2013年10月26日，中国地震局监测预报司在福建平潭组织了地震预警与烈度速报类标准研讨会。

编制组汇报了国内外研究进一步进展、增加强震动记录后的地震动参数统计进展、与福建地方标准的对比结果等，与会专家与编制组进行了充分讨论。

第四次会议。

2014年7月24日，中国地震局监测预报司在黑龙江省哈尔滨组织了地震预警与烈度速报类标准研讨会。

编制组汇报了利用大量强震动观测记录的统计结果、统计方法及确定的技术方案等，与会专家与编制组进行了充分讨论，同意把复杂问题简单化，确定了目标路线。

第五次会议。

2014年11月23日，在福建省福州《国家地震烈度速报与预警工程》启动会上（中震测函…2014‟93号），汇报了标准初稿，编制组汇报了标准制订成果。

第一次评审会议。

2015年2月2日，中国地震局监测预报司在哈尔滨组织召开了“地震仪器烈度计算规程编制讨论和预评审工作”会议（中震测函…2015‟13号），监测预报司、政策法规司、震害防御司、应急救援司主要负责人参加会议，组成了以高孟潭研究员为组长的20人专家组，对《地震仪器烈度计算规程》（以下简称《规程》）进行了技术评审。

专家组审阅了《规程》文本及编制说明，听取了编制组对编制过程及内容的汇报，肯定了编制思路、技术路线、试验数据、技术指标、计算方法、规程结构；肯定了《规程》与现有相关标准协调，及对业务发展最新需求和现状的考虑，通过了评审。

并建议修改“地震仪器烈度”为“仪器地震烈度”。

此外，编制组还多次与袁一凡、张敏政、赵宗和、孙景江等老专家进行邮件讨论和当面咨询，并在多次学术研讨会期间与专家进行讨论，专家的合理建议纳入了编写思路中。

四、标准规范的对象和范围本标准规定了仪器地震烈度的计算流程、地震动记录的选取和处理、仪器地震烈度计算方法及等级划分。

本规程适用于地震烈度速报中仪器地震烈度的计算。

五、标准编制原则1）科学性烈度标准中所提出的指标应建立在充分强震动观测数据、震后震害数据、现有变准和各类科学研究成果的基础上，以保证科学、合理地计算仪器地震烈度。

2）继承性和一致性继承、拓展并衔接《中国地震烈度表》（GB/T 17742－2008）、《中国地震动参数区划图》（GB/T 18306－2015）等相关标准，保持仪器地震烈度等级刻度不变，但表示方式变为阿拉伯数字，并保留小数点后一位数字。

3）可操作性标准采用易于计算和理解的加速度峰值和速度峰值作为表征仪器地震烈度的地震动参数，计算方便，可操作性强。

六、确定标准主要技术内容的依据和过程（一）主要研究过程1.数据来源研究应用了我国大陆地区12次破坏性地震中139个强震动观测台站获得的加速度记录及实地调查资料确定的各台站所处地区的地震烈度作为数据统计源。

每个台站的强震记录均包含三个分量（两个水平分量和一个竖直分量），烈度区范围为VI度-X度。

12次地震的地震事件信息及台站分布情况如表1和图1所示。

此外，本报告利用了我国414次地震共计11853条地震动观测记录对仪器地震烈度计算方法进行了分析和验证。

由于所用的强震动记录汶川地震所占比例较大，且VI度区和VII度区的面积较大、台站较多，为了较为精细的刻画记录点所在的烈度区，本报告以雷建成等（2007）根据四川及其临近地区的地震动数据拟合得到的我国西南地区烈度衰减关系为参考依据，对汶川地震的VI度区和VII度区设臵半度等震线。

地震时间震级震中烈度VI度VII度VIII度IX度X度合计汶川地震2008-05-12 M8.0 XI 54 20 8 4 1 87 芦山地震2013-04-20 M7.0 IX 5 7 12 攀枝花地震2008-08-30 M6.1 VIII 2 2 4 宁洱地震2007-06-03 M6.4 VIII 2 1 3 盈江地震2008-08-21 M5.8 VIII 1 1 姚安地震2009-07-09 M6.0 VIII 1 1 乌恰地震2008-10-05 M6.8 VII 2 1 3 岷县地震2013-07-22 M6.6 VIII 3 1 4 鲁甸地震2014-08-03 M6.5 IX 6 1 1 8 景谷地震2014-10-07 M6.6 VIII 3 1 1 5 康定地震2014-10-22 M6.3 VIII 3 3 康定地震2014-10-25 M5.8 VIII 3 4 1 8 合计85 38 10 5 1 139图1 统计分析用的12次破坏性地震及VI以上台站分布2.地震动参数及滤波频带选取本报告主要对常用的地震动峰值、频谱等24种地震动参数与震后调查烈度进行了统计关系。

1)地震动峰值参数地震动峰值参数有加速度峰值PGA、速度峰值PGV和位移峰值PGD（包括三个单方向、水平方向合成和三方向合成）、日本气象厅计测烈度使用的0.3秒持时对应的等效峰值加速度3.0A和福建仪器地震烈度计算方法中的0.5秒持时对应的等效峰值加速度5.0A。

2)地震动频谱参数频谱参数是能够体现地震动频率特性的参数，本报告选取了反应谱峰值、有效峰值、谱烈度、均方根速度反应谱、反应谱均值等参数，介绍如下。

三种阻尼比00.050.10ξ=、、下的加速度反应谱谱峰值PSA 、速度反应谱谱峰值PSV 何位移反应谱谱峰值PSD 。

1978年美国应用技术委员会(ATC)编制的抗震设计样板规范(ATC-3)中采用的有效峰值速度EPA 与有效峰值速度EPV 来度量地震强度。