《Earthquake Research Advances》：Mapping of coseismic landslides of 2024 wushi
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w 7.0 earthquake by using multi-source satellite imagery
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针对边境及高海拔山区传统地震烈度评估方法受限的问题，研究人员利用多源高分辨率卫星影像，解译了2024年乌什Mw7.0地震触发的7,782处同震滑坡，并采用环境地震烈度ESI-2007方法编制了覆盖跨境区域的完整烈度图。研究发现跨境滑坡占总量的31%，且滑坡分布密度与烈度呈正相关。该方法有效弥补了传统评估在人口稀少区的不足，为山区强震烈度快速评估提供了可行案例。
研究背景：当强震发生在人迹罕至的边境山区
北京时间2024年1月23日02时09分，一场Mw7.0的强震袭击了中国新疆乌什县，震中位于中吉边境附近的南天山高海拔地区。这次地震的最大烈度达到IX度，但其极震区（Meizoseismal area）却位于人烟稀少、海拔超过3000米的别迭里河谷。这一特殊的地理环境给传统的地震烈度评估带来了巨大挑战。传统上，地震烈度主要依据建筑破坏和人的感觉来评定，但在人口密度极低、建筑稀少的高山峡谷地带，这种评估方法几乎“失灵”。中国地震局在地震后发布的烈度图也主要局限于中国境内，对于震中附近广阔的跨境区域，烈度分布情况仍是未知。
然而，地震对环境造成的破坏——特别是触发的滑坡、崩塌等次生地质灾害——却不受国界限制。这些同震滑坡（Coseismic Landslides）是地面震动强度的直接产物，其规模、密度和空间分布特征，可以反过来为我们揭示地震的破坏力。如何在缺乏地面调查数据的情况下，利用现代技术手段，对强震影响的完整范围进行科学评估？这不仅是完善我国防震减灾体系的关键一环，也是国际地震学界关注的前沿问题。
研究的开展：卫星之眼与量化方法的结合
针对上述问题，由Jiacheng Tang、Yueren Xu、Guochao Fu、Feng Chen和Zeyu Liang组成的研究团队，在《Earthquake Research Advances》上发表了一项创新性研究。他们决定另辟蹊径，将目光投向天空。研究人员系统收集了震前震后的多源高分辨率卫星影像，包括高分系列（GF-1, GF-2, GF-6, GF-7）、北京三号（BJ-3，分辨率0.3米）和吉林一号（JL1-GF03D，分辨率0.75米）等，覆盖了国内外的整个震灾影响区。他们的核心目标是：首先，精准绘制出这次地震触发的所有同震滑坡；其次，利用这些环境破坏证据，采用国际标准的环境地震烈度（ESI-2007）方法，重新评估并绘制出一幅完整的、覆盖跨境区域的地震烈度图。
关键方法概述
为了达成研究目标，研究人员采用了结合人工目视解译与计算机辅助判读的策略。他们利用ArcGIS软件，通过震前震后影像的动态对比，并特别抓住地震发生在冬季、滑坡扬尘在雪面形成显著色调差异这一独特线索，对滑坡进行识别和边界矢量化，最终建立了包含7,782处滑坡的数据库。基于该数据库，研究采用ESI-2007标准的网格化方法，将研究区划分为0.1°×0.1°的网格，依据网格内滑坡面积百分比和最大滑坡体积，结合ESI-2007的定量分级标准，来确定每个网格的烈度值，并通过空间插值生成了最终的烈度图。同时，研究还利用美国地质调查局（USGS）发布的峰值地面加速度（PGA）数据和实地调查资料，对ESI-2007烈度图的结果进行了交叉验证。
主要研究结果
3.1. 乌什地震同震滑坡的分布特征
通过解译，研究共识别出7,782处同震滑坡，其中分布在国外（主要是吉尔吉斯斯坦）的滑坡有2,402处，占总数的31%。滑坡主要集中在烈度IX度和VIII度区内，呈现出明显的条带状、线性分布，与别迭里河谷等主要河谷的走向高度一致。滑坡类型以基岩坡面上的浅层碎屑滑移和小规模河岸阶地破坏为主，大规模滑坡较少。统计显示，滑坡数量随烈度升高而显著增加，在烈度IX区，滑坡点密度高达每平方公里6.37个，是所有烈度区中最高的。
3.2. 对境外烈度线的补充
由于官方烈度图未涵盖跨境区域，研究首先基于中国地震烈度表的衰减规律和区域地形条件，对境外的等震线进行了初步的几何外推补充。为了验证其合理性，研究对比了补充的烈度线与USGS ShakeMap的PGA等值线。结果发现，两者在总体形态上相似，但PGA等值线显示出更明显的NE-SW向优势衰减方向，与迈丹断裂的走向一致，而简单几何外推的烈度线未能充分反映这种断层破裂的方向性效应，表明了仅凭经验外推的局限性。
3.3. 基于ESI-2007的烈度线划定
研究应用ESI-2007方法绘制的烈度图，其等震线呈NE-SW向延展的近似椭圆形，与迈丹断裂的走向高度吻合，清晰地再现了发震构造对地震能量传播的方向性控制。同时，烈度图还精细地反映了地形放大效应的局部影响，在河谷和山脊等陡峭地形处，等震线会向外凸出。通过与独立PGA场进行统计对比（使用重叠率和Dice相似系数），验证了ESI-2007结果的可靠性。例如，IX度区与PGA 50%g等值线的重叠率达到92.78%，各烈度区的Dice系数在0.53至0.74之间，均达到了“良好”或“优秀”的一致水平，且优于多项国际同类研究的结果。
研究结论与重要意义
本研究得出以下核心结论：首先，乌什地震触发了大量同震滑坡，其空间分布具有清晰的烈度响应特征和构造-地形控制规律，且跨境滑坡占有显著比例。其次，基于滑坡等环境效应绘制的ESI-2007等震线，不仅遵循距离衰减规律，更能精细刻画地形地质条件的局部影响，为高海拔山区的地震烈度评价提供了可靠的新技术途径。最后，此次乌什地震的破裂规模有限，被认为是南天山西南缘柯坪-乌什地震空区内一次局部的应力调整事件，并未填满该地震空区，未来发生更大规模地震的风险依然存在。
这项研究的意义重大而深远。它成功展示了如何利用多源卫星遥感技术，克服国界和恶劣环境的限制，快速、全面地获取强震次生灾害信息。更重要的是，它系统验证了ESI-2007环境地震烈度标准在中国，尤其是在传统评估方法“失灵”的边境和高山地区的有效性与优越性。这项工作不仅为乌什地震留下了完整、科学的灾害记录，也为未来全球类似区域的强震快速评估与灾害应对提供了宝贵的“中国案例”和方法论参考。研究结果提示，应持续关注南天山西南缘地震空区的强震危险性，而基于环境效应的烈度评估方法，有望成为完善我国乃至全球地震烈度评估标准体系的重要一环。
