Симулятор землетрясений для исследовательского института в Казахстане

Разработать систему программно-аппаратных средств, позволяющих выполнять симуляции землетрясений и прогнозировать возможные разрушение и число жертв

На первом этапе пришлось глубоко погрузиться в теорию, что бы разобраться в терминологии методах прогнозирования разрушений,  используемой в данной области. Далее перешли  к классификации параметров, которые нам нужно выводить, как результат отчета после симуляции. 

Классификация зданий.

При проведении расчетов по определению последствий землетрясения целесообразно пользоваться классификацией зданий, приведенной в сейсмической шкале MMSK-86.В соответствии с этой шкалой зданий разделяются на две группы:

здание и типовые сооружения без антисейсмических мероприятий;

здание и типовые сооружения с антисейсмическими мероприятиями.

Мы не будем описывать математические формулы, которые мы "зашили" для получения точных расчетов, так как они достаточно сложны для понимания и не относятся к поверхностному описанию проекта на данной площадке.

Характеристика разрушения зданий.

При проведении расчетов по прогнозированию разрушений и людских потерь при воздействии взрывных нагрузок обычно рассматриваются четыре степени разрушений зданий – слабую, среднюю, сильную и полную. При землетрясениях принято рассматривать пять степеней разрушения зданий. 

Разрушение зданий в полной мере характеризуют законы разрушения. Под законами разрушения здания понимается зависимость между вероятностью его повреждения и интенсивностью проявления землетрясения в баллах. Законы разрушения зданий получены на основе анализа статистических материалов по разрушению жилых, общественных и промышленных зданий от воздействия землетрясений разной интенсивности.

Для построения кривой, аппроксимирующей вероятности наступления не менее определенной степени повреждения зданий, используется нормальный закон. При этом учитывается, что для одного и того же здания может рассматриваться не одна, а пять степеней разрушения, т.е. после разрушения наступает одно из пяти несовместимых событий. Значения математического ожидания (М) интенсивности землетрясения в баллах, вызывающего не менее определенных степеней разрушения зданий, рассчитываются по спец.таблице 

Прогнозирование обстановки в районе разрушительных землетрясений.

Обстановку в районах разрушительных землетрясений принято оценивать показателями, характеризующими инженерную обстановку, а также объемами аварийно-спасательных работ и мероприятий по жизнеобеспечению населения.

Для оценки инженерной обстановки большие населенные пункты (города) разбиваются на несколько площадок. Значения координат площадок принимаются равными значениям координат их центров. Малые населенные пункты рассматриваются в виде одной элементарной площадки (ее координаты определяются как координаты центра населенного пункта). Затем определяются расстояния от эпицентров землетрясений до центра площадок, и рассчитывается интенсивность землетрясения для каждой площадки по формуле

Число людей, оказавшихся без крова, принимается равным численности людей, проживавших в зданиях, получивших тяжелые повреждения, частичные разрушения и обвалы.

Число людей, оказавшихся в завалах, определяется так же, как и при авариях на пожароопасных объектах. Анализ последствий землетрясений показывает, что в среднем в половине числа зданий, получивших частичные разрушения и обвалы, возможно возникновение пожаров.

Изложенные рекомендации позволяют определить основные показатели, характеризующие обстановку в районах разрушительных землетрясений.

Полученные показатели позволят должностным лицам, организующим спасательные работы, определить состав сил и средств и разработать эффективные варианты их применения для проведения АСНР.

Под данную задачу мы решили выбрать фреймворк Flutter, так как данная программа должна была функционировать на всех мобильных платформах и дополнительно как десктоп приложение на Windows, позволила сэкономить бюджет и сроки , так как данное решение кроссплатформенное. 

Собрали несколько минималистичных прототипов дизайна приложения, основной упор заказчик попросил сделать на анимации при симуляции, В итоге пришли к мнению, что при нажатии "симуляции"  происходит анимация элементов (здания, машины, зоны активности и пр) и проигрывается 7сек ролик, после появляется отчет о последствиях землетрясения. Нам разрешили показать скриншоты приложения, без видео. Так как приложение используется внутри института и массовое использование не предполагается 

Платформа работает на сложном математическом аппарате, использовали методичку 86г , так новые не соответствовали потребностям заказчика. В итоге пользователю , достаточно выбрать город и район эпицентра , далее внести необходимые параметры и через 10 сек получить полный прогноз последствий.