Spatiotemporal Evolution of Disaster and Population Casualties in Jishishan Earthquake by Fusing Multi-source Data

LI Wei; DU Jinchen; ZHANG Chao; XIE Xukang; ZHANG Chaoyue; LIU Dong; LIU Meilin; ZHANG Liqiong; YANG Jianhua; YAN Haowen

doi:10.13203/j.whugis20240094

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Spatiotemporal Evolution of Disaster and Population Casualties in Jishishan Earthquake by Fusing Multi-source Data

Jishishan Earthquake | 更新时间：2026-11-05

- Spatiotemporal Evolution of Disaster and Population Casualties in Jishishan Earthquake by Fusing Multi-source Data
- Geomatics and Information Science of Wuhan University Vol. 50, Issue 2, Pages: 271-283(2025)
- 作者机构：
  
  1.兰州交通大学测绘与地理信息学院，甘肃兰州，730070
  2.地理国情监测技术应用国家地方联合工程研究中心，甘肃兰州，730070
  3.甘肃省测绘科学与技术重点实验室，甘肃兰州，730070
  4.中国地震局第一监测中心，天津，300180
  5.云南省地震局，云南昆明，650224
  6.甘肃省测绘工程院，甘肃兰州，730050
  7.甘肃省地震局，甘肃兰州，730000
  8.兰州市城市建设设计研究院有限公司，甘肃兰州，730000
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  The National Natural Science Foundation of China(41930101)
- DOI：10.13203/j.whugis20240094
  CLC： P237
- Received：20 March 2024，
  
  Published：05 February 2025
- 稿件说明：
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李伟,杜锦辰,张超，等.融合多源数据研究积石山地震灾害及人口伤亡时空演化[J].武汉大学学报（信息科学版）,2025,50(2):271-283.

LI Wei,DU Jinchen,ZHANG Chao,et al.Spatiotemporal Evolution of Disaster and Population Casualties in Jishishan Earthquake by Fusing Multi-source Data[J].Geomatics and Information Science of Wuhan University,2025,50(2):271-283.
李伟,杜锦辰,张超，等.融合多源数据研究积石山地震灾害及人口伤亡时空演化[J].武汉大学学报（信息科学版）,2025,50(2):271-283. DOI：10.13203/j.whugis20240094

LI Wei,DU Jinchen,ZHANG Chao,et al.Spatiotemporal Evolution of Disaster and Population Casualties in Jishishan Earthquake by Fusing Multi-source Data[J].Geomatics and Information Science of Wuhan University,2025,50(2):271-283. DOI：10.13203/j.whugis20240094

摘要

2023-12-18甘肃积石山县发生Ms 6.2地震，这是继2022年四川泸定Ms 6.8地震后在青藏高原东缘-东北缘地区发生的又一次强震事件。为研究此次地震灾害信息，利用Sentinel-1卫星升、降轨雷达影像确定同震形变场，结果表明，本次地震具有逆冲特性，为逆冲型地震，其中升、降轨同震形变场沿视线向形变都以抬升为主，分别为7.51 cm和7.91 cm；余震精定位结果显示，本次地震可能发生在一个西北或东南走向的发震断层；同时，分析余震精定位和近场测站时序信号，地震台站(N0028)加速度表明地震造成了持续性的破坏；全球导航卫星系统测站(LXJS)时序指出，地震在北和东方向上分别产生了1.986 cm和1.377 cm的永久位移；银川、大武以及固原连续重力观测台站发现本次地震对积石山区域的断裂活动引起了显著的地表同震重力变化。为确定此次震灾人口伤亡情况，探究此次震灾的“同震重灾”特征，融合多源数据构建震灾人口伤亡时空演化模型，将积石山震例参数作为模型的输入因子，预测得到主震死亡149人，准确率为98.45%。通过余震时序预测余震死亡3人，共计死亡152人，与实报151人相差1人，表明该模型能很好地进行人口伤亡预测。开展山区复杂环境下的积石山地震灾区灾害及人口伤亡时空演化研究，既能为灾后救援和灾后重建提供科学的指导和支持，又能为今后同类型灾害防范和监灾减灾工作提供宝贵的参考信息。

Abstract

Objectives

On December 18

2023

an Ms 6.2 earthquake occured in Jishishan County

Gansu Province

China. The purpose of this study was to construct a spatiotemporal evolution model of population casualties in Jishishan by integrating multi-source data

and to estimate the casualties in Jishishan area in the complex environment of Jishishan by combining the spatiotemporal distribution characteristics of Jishi-shan.

Methods

This study developed a spatiotemporal model for predicting population casualties in earthquake disasters using multi-source data. By integrating the coseismic deformation field obtained from Sentinel-1 satellite's ascending and descending radar images with time series records from various near-field stations (N0028

LXJS

Yinchuan

Dawu

and Guyuan) as well as accurate positioning results of aftershocks

we were able to analyze the spatiotemporal distribution characteristics of the Jishishan area and predict population casualties resulting from the earthquake.

Results

The results show that the earthquake has the characteristics of thrusting. The deformation of the ascending and descending coseismic deformation fields along the line of sight is mainly uplift

which is 7.51 cm and 7.91 cm respectively. The precise location of aftershocks shows that the earthquake may have occurred on an NW or SE striking fault. At the same time

after analyzing the precise location of the aftershock and the time series signal of the near-field station

the acceleration of the seismic station (N0028) indicates that the earthquake has caused sustained damage. The time series of global navigation satellite system station (LXJS) indicates that the permanent displacement of 1.986 cm and 1.377 cm in the north and east directions is produced by the earthquake. The Yinchuan

Dawu and Guyuan stations have found that the fault activity in the Jishishan region caused signi-ficant coseismic gravity variation. To determine the casualties of the earthquake disaster and explore the characteristics of the “coseismic severe disaster”. The spatiotemporal evolution model of earthquake casualty is constructed by multi-source data

and the parameters of the Jishishan earthquake case are used as input factors of the model. The predicted result is 149 people died in the main earthquake

and the accuracy is 98.45%. Through the aftershock time series prediction

3 people died in the aftershock

152 people died in total

which is 1 person more than the actual 151 people

which shows that the model can predict the population casualties very well.

Conclusions

It can be found that the study on the spatiotemporal evolution of the population casualties in the Jishishan earthquake disaster area under the complex mountain environment can not only provide scientific guidance and support for post-disaster rescue and reconstruction

but also provide valuable reference information for the prevention

monitoring

and mitigation of similar disasters in the future.

关键词

Keywords

references

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