OpenQuake Engine Docker镜像文档

镜像概述和主要用途

OpenQuake Engine是由全球地震模型（GEM）基金会开发的开源地震风险和危险性分析引擎。该Docker镜像封装了OpenQuake Engine的完整运行环境，提供便捷、一致的部署方式，支持用户快速开展地震危险性评估（PSHA）、地震风险分析等专业计算任务。适用于科研机构、工程公司、政府灾害管理部门等场景，无需手动配置复杂的依赖环境即可直接使用核心功能。

核心功能和特性

核心功能

• 地震危险性分析：支持概率性地震危险性分析（PSHA）和确定性地震危险性分析（DSHA），可计算地震动参数（如PGA、SA）、危险性曲线、区划图等结果
• 地震风险评估：提供风险量化模块，支持资产暴露评估、脆弱性模型应用、损失评估（包括人员伤亡、经济损失等）
• 模型与数据支持：兼容GEM标准的危险性模型（如全球地震模型）、脆弱性模型和暴露模型，支持自定义模型输入
• 计算结果输出：生成标准化报告、图表及数据文件（XML、CSV、HDF5等格式），便于后续分析和可视化

主要特性

• 开源免费：基于GNU Affero GPL v3.0许可证，源代码完全开放，可自由修改和扩展
• 模块化架构：核心功能模块化设计，支持功能扩展和定制化开发
• 高性能计算：支持多线程、分布式计算，可利用CPU/GPU资源处理大规模计算任务
• 跨平台兼容：通过Docker容器化，可在Linux、Windows、macOS等系统上一致运行
• 丰富文档：提供完整的用户手册、API文档和示例案例，降低使用门槛

使用场景和适用范围

适用场景

• 科研机构：地震学、地质学研究中的地震活动性分析和危险性模型验证
• 工程行业：建筑、交通、能源等基础设施项目的抗震设计和风险评估
• 政府部门：制定区域地震灾害应急预案、土地利用规划和防灾减灾政策
• 学术教育：高校地震工程、土木工程专业的教学实践和学生科研项目

适用人群

• 地震工程研究员、地质学家
• 土木/结构工程师
• 灾害风险管理专员
• 相关专业教师和学生

使用方法和配置说明

前提条件

• 已安装Docker Engine（20.10+版本）
• 本地具备至少4GB内存（大规模计算建议8GB+）
• 需准备输入数据（如地震源模型、场地条件、脆弱性模型等，可从GEM数据仓库获取示例数据）

Docker部署示例

1. 拉取镜像

docker pull openquake/engine:latest

2. 基本运行命令（挂载数据卷）

docker run -it --rm \
  -v /path/to/local/input:/data/input \  # 挂载本地输入数据目录
  -v /path/to/local/output:/data/output \  # 挂载本地输出目录
  -w /data \  # 设置工作目录
  openquake/engine:latest \
  oq engine --run /data/input/job.ini  # 运行指定的计算任务配置文件

说明：job.ini为OpenQuake Engine的任务配置文件，需包含计算参数、模型路径等信息，具体格式参见官方配置文档

3. 后台运行并查看日志

docker run -d --name oq-engine \
  -v /path/to/local/input:/data/input \
  -v /path/to/local/output:/data/output \
  openquake/engine:latest \
  oq engine --run /data/input/job.ini --log-file /data/output/job.log

# 查看日志
docker logs oq-engine

4. Docker Compose配置示例（docker-compose.yml）

version: '3'
services:
  openquake:
    image: openquake/engine:latest
    volumes:
      - ./input:/data/input
      - ./output:/data/output
    working_dir: /data
    command: oq engine --run /data/input/job.ini --output /data/output/results
    restart: unless-stopped

启动服务：

docker-compose up -d

配置参数说明

环境变量

常用命令参数

• oq engine --run <job.ini>：运行指定配置文件的计算任务
• oq info：查看引擎版本和系统配置信息
• oq plot <result-id>：生成计算结果图表（需配合输出目录使用）
• oq dbserver start：启动数据库服务（用于结果存储，大规模计算建议使用）

数据管理

• 输入数据：需提前准备符合OpenQuake格式的配置文件（.ini）、地震源模型（.xml）、场地模型、脆弱性模型等，通过-v参数挂载到容器内
• 输出结果：计算结果默认保存在/data/output（需挂载本地目录持久化存储），包含原始数据文件、报告文档和可视化图表

注意事项

• 大规模计算任务建议增加容器内存限制（--memory=8g）和CPU资源分配（--cpus=4）
• 首次运行可能需要下载依赖数据（如默认模型），建议提前通过docker pull完整拉取镜像
• 详细使用文档和示例案例可访问OpenQuake官方网站或容器内执行oq help查看