地震遺址遺跡保護方案卷一

一﹑背景1.震后監(jiān)測汶川震后，余震4000多次，6級以上余震就1955次，地殼變動依舊活躍，仍需實時監(jiān)控，尤其是汶川震中，需要更精密的監(jiān)測，以獲取大地震后地殼變化的第一手資料。2.遺址保護

震后，有許多地震遺址急需保護，特別是有一些珍貴的遺址已經(jīng)在慢慢的損毀，必須果斷地采取措施，記錄其未損毀前的各種空間三維信息以及物理化學性質，以便日后復原二﹑監(jiān)測方案2.1.四川省現(xiàn)有地震監(jiān)測網(wǎng)2.1.1.四川省數(shù)字測震臺網(wǎng)

測震臺網(wǎng)建設有臺站55個，流動數(shù)字測震臺網(wǎng)1個，成都、西昌、自貢、馬爾康4個數(shù)據(jù)處理中心。四川數(shù)字測震臺網(wǎng)中心通過SDH、CDMA、DDN等數(shù)字傳輸方式實時接收臺站數(shù)字地震波形數(shù)據(jù)，實現(xiàn)臺站的統(tǒng)一監(jiān)控和數(shù)據(jù)的集中處理。依托網(wǎng)絡信息平臺實現(xiàn)與西昌臺網(wǎng)和中國數(shù)字測震臺網(wǎng)中心的網(wǎng)絡化連接，以達到數(shù)據(jù)資源共享的目的。圖一四川省數(shù)字測震臺網(wǎng)臺站分布2.2.2.四川數(shù)字地震前兆臺網(wǎng)前兆臺網(wǎng)建設臺站19個，前兆臺網(wǎng)部1個。改造和新增數(shù)字化儀器46臺套。包括電磁儀器16臺套，形變儀器11臺套，流體儀器19臺套。西昌前兆臺陣建設臺站12個（其中新增臺站1個），磁通門陣列點9個。改造和新增數(shù)字化儀器44臺套（含流動監(jiān)測儀器）。包括電磁儀器15臺套，形變儀器10臺套，流體儀器19臺套。流動前兆建設：區(qū)域流動形變監(jiān)測網(wǎng)改造1個(3個水準、重力、GPS綜合點；9個重力、水準綜合點；14個重力點；37個水準點);跨斷層綜合觀測場地建設(建10個水準、重力、GPS綜合點,建9個水準點);川滇網(wǎng)中的664千米的水準測量；西昌跨斷層綜合觀測場地觀測(19個點、50千米)；全國重力基本監(jiān)測網(wǎng)3000千米相對重力測量。圖2四川數(shù)字地震前兆臺網(wǎng)2.2.在震中地帶加密監(jiān)測網(wǎng)2.2.1汶川地形分析

汶川縣位于四川盆地西部邊緣、阿壩藏族、羌族自治州(以下簡稱阿壩州)的東南部。扼成都平原與川西北高原的交通要道,素有阿壩州南大門之稱。南低北高,沿岷江河谷,呈東北西南向,河谷山嶺相對高差懸殊,地形復雜,屬典型的高山峽谷地形。它的東部和南部與成都市屬的都江堰市、彭州市、崇州市和大邑縣接壤,西南部與雅安地區(qū)的蘆山縣、寶興縣為鄰,西部和北部分別和阿壩州內的小金縣、理縣、茂縣相連?？h域東西寬84公里,南北長105公里,總面積4084平方公里,全縣6鎮(zhèn)、8鄉(xiāng)、126個自然村,人口107354人。是全國僅有四個羌族聚居縣之一。是阿壩州聯(lián)系內地的門戶和交通樞紐,國道213線、317線縱橫縣境,是前往國家級"熊貓之鄉(xiāng)"--臥龍自然保護區(qū)大熊貓觀賞旅游線的主要干道,也是前往九寨溝、黃龍寺這兩個世界級"自然與文化遺產地"、"國際生物圈保護區(qū)"的旅游公路--九寨環(huán)線中線(成都-都江堰-汶川-茂縣-松潘到九寨溝)的必經(jīng)之道這三條干線路面平坦,整潔舒適,安全便捷,建設質量全部達到我國山嶺重丘等級公路標準。2.2.2.加密臺站網(wǎng)網(wǎng)絡布置通過加密臺站網(wǎng)，將新增的臺站網(wǎng)并入四川省地震監(jiān)測臺站網(wǎng)，能夠更加精確的實時監(jiān)測震中區(qū)的地殼變化圖3加密臺站網(wǎng)圖三﹑地震遺址保護3.1.汶川地震遺址現(xiàn)狀“5·12”汶川大地震給四川人民的生命和財產造成巨大的損失，但同時在沿汶川映秀—北川—青川300多公里的地震破裂帶上，形成了大量具有極高的地震、建筑、生命救助等學科研究價值的典型地震遺址、遺跡。

國家發(fā)改委公布的《汶川地震恢復重建總體規(guī)劃》文本中，確定了北川縣城、汶川縣映秀鎮(zhèn)、綿竹東汽漢旺廠區(qū)和成都虹口深溪溝作為汶川地震整體保護的四處遺址。通過調查，報告認為這四處地震遺址能基本上反映5.12特大地震的成因、地殼運動特征、地震破壞等特點。如北川縣城附近可明顯觀察到斷層上下盤錯動現(xiàn)象；“5.12大地震”的地表震中位置映秀鎮(zhèn)牛圈溝300多萬方的山體碎屑物瞬間將牛圈溝底填高了幾十米、北川老縣城的王家?guī)r大型滑坡及北川新縣城的新北川中學大型崩塌導致了上千人的死亡；具有歷史見證意義的綿竹市漢旺鎮(zhèn)東汽總部鐘樓的時鐘受地震影響定格在14:28、漢旺鎮(zhèn)鎮(zhèn)政府大門的拱形結構花反映了拱形結構的抗震能力；地震形成的唐家山堰塞湖舉世聞名等等。這些都記錄了5.12汶川大地震的地質構造特點、地震破壞強度等特征，具有重大的科研及教育意義。

3.2地震遺跡的三維空間數(shù)據(jù)采集3.2.1布設控制點3.2.1.1新增臺站網(wǎng)與IGS站聯(lián)測，獲取精確的WGS84坐標3.2.1.2使用南方S66與臺站網(wǎng)進行12小時的靜態(tài)聯(lián)測，精確解算靜態(tài)坐標3.2.2激光掃描3.2.2.1.數(shù)據(jù)采集（1）.根據(jù)現(xiàn)場實際情況規(guī)劃測站數(shù)和掃描精度，規(guī)劃測站的原則是保證目標物的全景展現(xiàn)和最優(yōu)點云重疊，掃描精度的選擇原則是保證目標物重要性、掃描精度和處理效率三者的最優(yōu)權衡。（2）.另外，對于I類地震遺址遺跡場景，如北川沙壩村地震斷層這樣的大場景，需要利用GPS或是全站儀布設大地控制點，然后把三維激光掃描儀器架設在控制點上進行掃描，這樣獲得的數(shù)據(jù)無需拼接，可自動連為一個整體。3.2.2.2.數(shù)據(jù)后處理（1）.數(shù)據(jù)導出：Riegl采用開放的數(shù)據(jù)源，能夠將數(shù)據(jù)導出為多種數(shù)據(jù)格式，支持目前市面上所有的主流三維后處理軟件；（2）.逆向建模：直接利用儀器自帶的三維后處理軟件，把采集的數(shù)據(jù)打開，對數(shù)據(jù)進行逆向建模處理，即以掃描物體的現(xiàn)實立體場景為客觀依據(jù)，實現(xiàn)對抽象三維點云信息的空間模型建模。采集的點云數(shù)據(jù)能夠快速生成CAD圖形，CAD圖形能夠和南方虛擬現(xiàn)實軟件進行無縫連接，迅速形成虛擬場景，為用戶提供直觀、全面的漫游場景。（3）.效果渲染：用三維后處理軟件對所得的模型進行貼紋理、燈光效果等渲染操作。圖4制作流程圖3.2.2.3.數(shù)據(jù)建庫與管理（1）數(shù)據(jù)建庫與管理以相關行業(yè)標準和規(guī)范為依據(jù)，基于先進的GIS和數(shù)據(jù)庫平臺，開發(fā)數(shù)據(jù)庫管理軟件，完成三維數(shù)據(jù)、相關矢量數(shù)據(jù)和遙感數(shù)據(jù)及元數(shù)據(jù)的整合、入庫與管理，為地震引起的建筑物、地質、地貌等破壞情況的虛