本发明属于地震巨灾模型领域，特别涉及一种快速计算大量地震事件影响场的方法。
背景技术：
：在地震巨灾模型中，为了评估中长期地震造成的损失情况，往往需要模拟数以亿计的地震事件。评估如此大量的地震对标的(尤其大量标的)的影响，需要消耗大量存储空间、大量计算时间与大量算力。技术实现要素：本发明提供的地震动关系衰减的索引与影响场模板的构建方法，包括如下步骤：将震级离散化得到地震序列；以所述地震序列、地震衰减分区建立二维数组；根据所述震级和所述地震衰减分区获取衰减关系参数；通过下述公式计算出与震级及衰减关系参数对应的地震衰减分区的衰减分区影响场参考数据；lgy＝a bm clg(r deem)其中，y为地震动参数，r为震中距，m为震级，a、b、c、d、e均为回归系数；将各所述衰减分区影响场参考数据存储到数据文件datafile中；将各所述衰减分区影响场参考数据的起始位置与结束位置存储到所述二维数组中；将所述二维数组存储到索引文件indexfile中。其中，示例的影响场参考数据可如下表组织，需要说明的是，影响场有多种存储方式，比如为直观，以文本格式举例解释本发明。本发明还提供了基于地震动关系衰减的索引与影响场模板的影响场快速计算方法，包括如下步骤：获取标的的位置与地震的空间位置；加载索引文件，将文件内容读取到二维数组中；根据所述地震的空间位置，确定所述地震所属的地震衰减分区；然后根据所述地震的震级及所述地震衰减分区，得到行号与列号；根据所述行号与所述列号读取二维数组中的值得到影响场数据的起始位置与结束位置；打开数据文件，从读取起始位置与结束位置间的数据；以地震震中的位置坐标为原点，将标的的位置坐标转换成相对位置坐标；根据地震断层走向角度，将标的位置反向旋转，得到新的标的位置；根据位置从模板影响场中读取地震动参数，即为该标的受该地震的地震动影响。本发明还提供了计算机装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现前述方法的步骤。本发明还提供了计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现前述方法的步骤。本发明还提供了计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现前述方法的步骤。本发明的有益效果在于，本发明建立了一套地震动关系衰减的索引与影响场模板，从而达到快速评估地震事件集对标的影响的目的。附图说明图1地震动衰减关系分区示意图；图2震级间隔为0.1的5到9级地震序列；图3地震序列为行、地震衰减分区为列的示意图；图4二维数组的示意图；图5二维数组的赋值和数据文件datafile的存储示意图；图6实施例的检索方法流程图；具体实施方式以下的具体实施方式能够公开很多技术细节，显然不能将这些具体实施方式作为对本发明保护范围的限定。首先涉及地震动关系衰减的索引与影响场模板的构建方法，包括如下步骤：将震级离散化得到地震序列；以所述地震序列、地震衰减分区建立二维数组；根据所述震级和所述地震衰减分区获取衰减关系参数；通过下述公式计算出与震级及衰减关系参数对应的地震衰减分区的衰减分区影响场参考数据；lgy＝a bm clg(r deem)其中，y为地震动参数，r为震中距，m为震级，a、b、c、d、e均为回归系数；将各所述衰减分区影响场参考数据存储到数据文件datafile中；将各所述衰减分区影响场参考数据的起始位置与结束位置存储到所述二维数组中；将所述二维数组存储到索引文件indexfile中。在一些实施例中，将地震震级从小到大进行离散化，得到地震序列；并以地震序列为行、地震衰减分区为列建立二维数组。在另一些实施例中，所述地震序列中的离散震级间隔为0.1。其中，“震级”包括但不限于里氏震级；“地震衰减分区”可根据地震动关系衰减的理论方法定义，比如可参考《中国地震动参数区划图(gb18306-2015)》，也可以基于其他地理区域的相应资料确定。术语“建立二维数组”可以理解为在存储介质上建立了一个二维数组的存储区域。“衰减关系参数”选自包括a、b、c、d、e等回归系数，当衰减关系方程变化时，增加或减少回归系数均在本发明的构思之内。获取衰减关系参数的方式本发明不做具体限定，包括人工或计算机查阅已知数据、实际测量、软件估算等。在同一个地震衰减分区中、断层走向相同、震级相同的地震导致的地震动影响场相同，而断层走向不同的地震导致的地震动影响场可通过旋转得到。在一些涉及基于地震动关系衰减的索引与影响场模板的影响场快速计算方法的实施例中，包括如下步骤，获取标的的位置与地震的空间位置；加载索引文件，将文件内容读取到二维数组中；根据所述地震的空间位置，确定所述地震所属的地震衰减分区；然后根据所述地震的震级及所述地震衰减分区，得到行号与列号；根据所述行号与所述列号读取二维数组中的值得到影响场数据的起始位置与结束位置；打开数据文件，从读取起始位置与结束位置间的数据；以地震震中的位置坐标为原点，将标的的位置坐标转换成相对位置坐标；根据地震断层走向角度，将标的位置反向旋转，得到新的标的位置；根据位置从模板影响场中读取地震动参数，即为该标的受该地震的地震动影响。下面继续说明本发明一些实施例的实现方法。在一些实施例中，参考图1所示，示例了各地震衰减分区的分布情况，根据地震动关系衰减的理论方法，在同一个地震衰减分区中、断层走向相同、震级相同的地震导致的地震动影响场相同，而断层走向不同的地震导致的地震动影响场可通过旋转得到。在一些具体实施例中，将地震震级从小到大进行离散化得到地震序列。在一个具体实施例中，在实施过程中需要设置精度即离散化，如图2所示，震级间隔为0.1、5到9级地震为例，继续包括如下步骤：1.以地震序列为行、地震衰减分区为列建立二维数组，请参加图3和图4。2.根据震级和地震分区，获取衰减关系的参数。在这个具体实施例中，参见表1所示，可从该表中中获取衰减关系的参数。以7级地震，中强地震区距离，长轴的参数参见表2，短轴的参数参见表3：表1各分区地震动衰减关系系数表2：长轴的参数mabcde73.7060.298-2.0792.8020.295表3：短轴的参数mabcde72.6900.321-1.7231.2950.3313.根据第4步的震级及获取的参数，通过下述公式可计算出对应的影响场。lgy＝a bm clg(r deem)其中，y为地震动参数，r为震中距，m为震级，a、b、c、d、e均为回归系数；4.将计算所得的各衰减分区影响场参考数据存储到数据文件datafile中，参考图5所示。5.将数据的起始位置与结束位置存储到上述二维数组中，参考图5所示。6.重复第2至第5步骤，计算上述二维数组的每个值。7.将此二维数组存储到文件(索引文件indexfile)中。检索方法参考图6所示，获取标的的位置与地震的空间位置；加载索引文件indexfile，将文件内容读取到二维数组idx[,]中；根据所述地震的空间位置，确定所述地震所属的地震衰减分区；然后根据所述地震的震级及所述地震衰减分区，得到行号r与列号c；根据所述行号r与所述列号c读取二维数组idx[,]中的值idx[r,c]得到影响场数据的起始位置as与结束位置ae；打开数据文件datafile，从读取起始位置as与结束位置ae间的数据；以地震震中的位置坐标(x0,y0)为原点，将标的的位置坐标(x,y)转换成相对位置坐标(x′,y′)：根据地震断层走向角度θ，将标的位置(x′,y′)反向旋转θ，得到新的标的位置(x″,y″)根据位置(x″,y″)从模板影响场中读取地震动参数，即为该标的受该地震的地震动影响。存储空间对比试验例在这个具体实施例的方法中，同一个地震衰减分区中、震级相同(本方法将相差小于一个阈值的震级视为相同震级，上述例子中阈值设置为0.1m/s2)的地震使用一个影响场数据。因此这个具体实施例中只需存储164个影响场数据(阈值不同，需要存储和计算的影响场数量将不同，如阈值设置为0.01m/s2时，需存储1640个影响场)，上述实施中以5到9级地震，以0.1为间隔共41个需要计算的震级，而每个震级均需要对4个衰减分区进行计算，因此需要计算4*41＝164个影响场的数据。一次类推以0.01为间隔时，需要计算4*410＝1640个影响场数据。传统方法一般每个地震会保存一个影响场数据。保险业巨灾模型进行中长期地震损失评估时需要使用十万年甚至百万年的模拟事件(以百万年为例，仅中国模拟事件超过六千万个)，因此能节省约30万倍的存储空间(阈值设置为0.01m/s2时，节省3万倍的存储空间，以此类推)。该方法的查询速度不因地震事件数量增加而增加，时间复杂度为o(1)。本说明书中描述的主题的实施方式和功能性操作可以在以下中实施：数字电子电路，有形实施的计算机软件或者固件，计算机硬件，包括本说明书中公开的结构及其结构等同体，或者上述中的一者以上的组合。本说明书中描述的主题的实施方式可以被实施为一个或多个计算机程序，即，一个或多个有形非暂时性程序载体上编码的计算机程序指令的一个或多个模块，用以被数据处理设备执行或者控制数据处理设备的操作。计算机程序(还可以被称为或者描述为程序、软件、软件应用、模块、软件模块、脚本或者代码)可以以任意形式的编程语言而被写出，包括编译语言或者解释语言或者声明性语言或过程式语言，并且计算机程序可以以任意形式展开，包括作为独立程序或者作为模块、组件、子程序或者适于在计算环境中使用的其他单元。计算机程序可以但不必须对应于文件系统中的文件。程序可以被存储在保存其他程序或者数据的文件的一部分中，例如，存储在如下中的一个或多个脚本：在标记语言文档中；在专用于相关程序的单个文件中；或者在多个协同文件中，例如，存储一个或多个模块、子程序或者代码部分的文件。计算机程序可以被展开为执行在一个计算机或者多个计算机上，所述计算机位于一处，或者分布至多个场所并且通过通信网络而互相连接。在本说明书中描述的处理和逻辑流程可以由一个或多个可编程计算机执行，该计算机通过运算输入数据并且生成输出而执行一个或多个的计算机程序，以运行函数。处理和逻辑流程还可以由专用逻辑电路，例如，fpga(可现场编程门阵列)或者asic(专用集成电路)执行，并且设备也可以被实施为专用逻辑电路。适于实行计算机程序的计算机包括并且示例性地可以基于通用微处理器或者专用微处理器或者上述处理器两者，或者任意其他种类的中央处理单元。通常地，中央处理单元将接收来自只读存储器或者随机存取存储器或者这两者的指令和数据。计算机的主要元件是用于运行或者执行指令的中央处理单元以及用于存储指令和数据的一个或多个存储器装置。通常地，计算机还将包括或者是可操作性地耦合，以从用于存储数据的一个或多个大容量存储装置接收数据或者传递数据到大容量存储装置，或者接收和传递两者，该大容量存储器例如为磁盘、磁光盘或者光盘。然而，计算机不必须具有这样的装置。此外，计算机可以被嵌入到另一装置中，例如，移动电话、个人数字助理(pda)、移动音频或者视频播放器、游戏主控台、全球定位系统(gps)接收器或者可移动存储设备，例如，通用串行总线(usb)闪存盘等。适于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的非易失存储器、介质和存储器装置，作为实例，包括：半导体存储器装置，例如，eprom、eeprom和闪速存储器装置；磁盘，例如，内置硬盘或者可移动磁盘；磁光盘；cd-rom和dvd-rom盘。处理器和存储器可以补充以或者并入至专用逻辑电路。虽然本说明书包含很多具体的实施细节，但是这些不应当被解释为对任何发明的范围或者对可以要求保护的内容的范围的限制，而是作为可以使特定发明的特定实施方式具体化的特征的说明。在独立的实施方式的语境中的本说明书中描述的特定特征还可以与单个实施方式组合地实施。相反地，在单个实施方式的语境中描述的各种特征还可以独立地在多个实施方式中实施，或者在任何合适的子组合中实施。此外，虽然以上可以将特征描述为组合作用并且甚至最初这样要求，但是来自要求的组合的一个或多个特征在一些情况下可以从该组合去掉，并且要求的组合可以转向子组合或者子组合的变形。相似地，虽然以特定顺序在附图中描述了操作，但是不应当理解为：为了实现期望的结果，要求这样的操作以示出的特定顺序或者以顺序次序而执行，或者所有图示的操作都被执行。在特定情况下，多任务处理和并行处理可以是有利的。此外，上述实施方式中的各种系统模块和组件的分离不应当理解为在所有实施方式中要求这样的分离，并且应当理解程序组件和系统可以通常被一体化在单个软件产品中或者打包至多个软件产品中。已经描述了主题的特定实施方式。其他实施方式在以下权利要求的范围内。例如，在权利要求中记载的活动可以以不同的顺序执行并且仍旧实现期望的结果。作为一个实例，为了实现期望的结果，附图中描述的处理不必须要求示出的特定顺序或者顺序次序。在特定实现中，多任务处理和并行处理可以是有优势的。当前第1页1 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技术特征：1.一种地震动关系衰减的索引与影响场模板的构建方法，其特征在于，包括如下步骤：
将震级离散化得到地震序列；
以所述地震序列、地震衰减分区建立二维数组；
根据所述震级和所述地震衰减分区获取衰减关系参数；
通过下述公式计算出与震级及衰减关系参数对应的地震衰减分区的衰减分区影响场参考数据；
lgy＝a bm clg(r deem)
其中，y为地震动参数，r为震中距，m为震级，a、b、c、d、e均为回归系数；
将各所述衰减分区影响场参考数据存储到数据文件datafile中；
将各所述衰减分区影响场参考数据的起始位置与结束位置存储到所述二维数组中；
将所述二维数组存储到索引文件indexfile中。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
将地震震级从小到大进行离散化，得到地震序列；
以地震序列为行、地震衰减分区为列建立二维数组。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述地震序列中的离散震级间隔为0.1。
4.一种基于上述任一权利要求的地震动关系衰减的索引与影响场模板的影响场快速计算方法，其特征在于，包括如下步骤，
获取标的的位置与地震的空间位置；
加载索引文件，将文件内容读取到二维数组中；
根据所述地震的空间位置，确定所述地震所属的地震衰减分区；然后根据所述地震的震级及所述地震衰减分区，得到行号与列号；
根据所述行号与所述列号读取二维数组中的值得到影响场数据的起始位置与结束位置；
打开数据文件，从读取起始位置与结束位置间的数据；
以地震震中的位置坐标为原点，将标的的位置坐标转换成相对位置坐标；
根据地震断层走向角度，将标的位置反向旋转，得到新的标的位置；
根据位置从模板影响场中读取地震动参数，即为该标的受该地震的地震动影响。
5.一种基于上述任一权利要求的地震动关系衰减的索引与影响场模板的影响场快速计算方法，其特征在于，包括如下步骤，
获取标的的位置与地震的空间位置；
加载索引文件indexfile，将文件内容读取到二维数组idx[,]中；
根据所述地震的空间位置，确定所述地震所属的地震衰减分区；然后根据所述地震的震级及所述地震衰减分区，得到行号r与列号c；
根据所述r与所述c读取二维数组idx[,]中的值idx[r,c]得到影响场数据的起始位置as与结束位置ae；
打开数据文件datafile，从读取起始位置as与结束位置ae间的数据；
以地震震中的位置坐标(x0,y0)为原点，将标的的位置坐标(x,y)转换成相对位置坐标(x′,y′)：
根据地震断层走向角度θ，将标的位置(x′,y′)反向旋转θ，得到新的标的位置(x″,y″)
根据位置(x″,y″)从模板影响场中读取地震动参数，即为该标的受该地震的地震动影响。
6.一种计算机装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1-4任一项所述方法的步骤。
7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求1-4任一项所述方法的步骤。
8.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求1-4任一项所述方法的步骤。
技术总结本发明涉及一种快速计算大量地震事件影响场的方法，根据地震动关系衰减的理论方法，在同一个地震衰减分区中、断层走向相同、震级相同的地震导致的地震动影响场相同，而断层走向不同的地震导致的地震动影响场可通过旋转得到。本发明的有益效果在于，本发明建立了一套地震动关系衰减的索引与影响场模板，从而达到快速评估地震事件集对标的影响的目的。
技术研发人员：王小东;翟亮亮;冯键
受保护的技术使用者：中国再保险(集团)股份有限公司;中再巨灾风险管理股份有限公司
技术研发日：2021.03.15
技术公布日：2021.08.03
