研究背景：

局部场地对地震动的放大作用在近年发生的许多破坏性地震中都有充分体现，许多研究发现VS30（地表以下30m范围内土层的平均剪切波速值）与场地放大具有很好的相关性。因此，VS30作为典型的场地参数在工程地震领域得到广泛应用。例如，在地震动模拟工作中被用于衡量浅层地表放大幅值的指标，用以评估土壤的地震液化程度（等。获取场地VS30值最直接和精确的做法是现场钻孔勘察和剪切波速测试，然而部分场地由于工作条件限制以及经济性考量，这种方式难以实现。因此，近年来发展了基于地形特征的VS30估计方法。较典型的应用案例是，在美国NGA项目开发强震动Flatfile时确定台站的场地参数过程中得到有效应用。另外，震后震动图（ShakeMap）的快速生成以及地震保险费率厘定等工作中由于对区域场地分类图有重要需求也需要采用该方法。因此，基于地形特征的场地参数VS30估计方法具有重要应用需求和前景。

研究方法及结果：

发展基于地形特征的场地参数VS30估计方法因其具有重要应用需求而成为研究热点。以我国新疆维吾尔自治区和河北省的DEM数据和工程钻孔资料验证一种基于决策树理论考虑地形特征的VS30估计方法在我国的适用性，检验方法的准确性和对DEM数据精度的敏感性。并在此基础上应用来自四川、云南、北京等七个省（或直辖市）的钻孔数据，划分为3个研究区域，分析各地区的地形特征参数阈值的差异及VS30预测模型的差异，建立基于地形特征的中国区域VS30模型，并通过对模型残差进行空间插值分析，对区域原始VS30模型预测结果进行了更新。

该成果发表在国际权威期刊《地球物理学报》和《Earth，Planet and Space》（张雨婷,任叶飞*,温瑞智,王大任，冀昆. 基于决策树考虑地形特征的场地参数估计方法[J].地球物理学报,2022,65(02):698-710；Yuting Zhang, Yefei Ren*, Ruizhi Wen, Hongwei Wang, Kun Ji. Regional terrain-based VS30 prediction models for China, 2023,. doi: 10.1186/s40623-023-01826-3.（*通讯作者）。

图1 基于三项地形特征的场地地形类别划分流程

图2 新疆与河北地区16个地形类别的VS30最佳预测值及与Yong等（2012）结果的比较

图3三项地形特征参数（坡度、纹理及凸度）的阈值：（a）首都圈、川滇及两广地区；（b）新疆、河北省及全球

图4首都圈、川滇及两广地区残差的空间变化趋势及更新后的区域VS30预测结果