从上一篇文章我们了解到,东汉时期,地震信息要花几天时间才能上报到朝廷。而到了上世纪70年代,通过一代代地震人的努力,地震速报的时间缩短到一个小时,但这仍然无法满足快速政府决策响应的需求,它的发展仍在加速……
电信网络传输
1、遥测台网建设
为了加快对破坏性地震的应急响应,提出了建设我国区域电信传输地震台网工程,这就是“768 工程”,即加强和扩建北京、上海两个电信传输地震台网,新建沈阳、兰州、成都和昆明四个区域电信传输地震台网。计算机实时数据采集处理与人工处理相结合的大型区域遥测地震台网,使大震速报的时间从建遥测地震台网前的数小时提高至建网后的20分钟以内,为我国地震观测完全进入现代化奠定了技术基础。上海遥测台网于1982年首先通过国家验收,它的建成是中国地震监测史上的一个重要里程碑。
2、地震台网数字化改造与网络化建设
在“八五”、“九五”期间中国地震局对遥测台网进行了全面的数字化改造,建成了全国性的TCP/IP地震信息网络,开辟了地震行业进入网络信息化的时代,建立了区域遥测地震台网大震速报共享网EQIM,后来EQIM发展成为大震速报信息共享网,在总体上达到同类型地震台网的国际先进水平。在“十五”期间我国对所有的地震台网进行了大规模的数字化建设和升级改造,建成的中国数字地震观测网络的地震监测大大提升,全国大震速报能力达到10分钟。
密集地震观测
地震观测的数字化和网络化,为密集地震观测提供了坚实的基础。密集地震观测从字面意思来说就是地震观测点位的密集化。然而长期以来,囿于台站建设运营成本高企、观测设备昂贵而无法实现。
近年来,低成本的MEMS传感器的出现,使台站的建设成本和难度大大降低,密集地震观测有了物理基础。结合大数据、人工智能、云计算等新兴技术,密集地震观测所产生的大量数据有了用武之地,地震观测和地震科学乃至地球科学数据处理已经从物理驱动转向数据驱动,并衍生出了三个大的研究和应用方向。
1、地震预警探索
中国地震局“国家地震烈度速报与预警工程”,2018年工程启动实施。包括新建、改造共计15510个台站。工程在国家和省级中心采用先进的云存储和云处理信息技术,为各级政府和广大公众提供地震预警和烈度速报服务,为地震和地球科学研究提供丰富的大数据和应用产品。
地震预警实际就是超快地震速报,可以达到地震后5~10秒就发出地震警报,烈度速报就是超快地震强度分布图,在地震后数10秒到几分钟就可以产出。
2、人工智能运用
中国地震科学试验场在云南利用密集地震观测网,对2013年1月—2018年5 月间四川和云南地震台网的近20万个地震进行了深度地机器学习,采用中国科技大学张捷院士团队开发的人工智能处理系统,对2020年1月1日—8月4日地震科学试验场的4768个,震级下限为2级左右的地震进行了处理。结果是自接收到P波后开始平均定位耗时为6.6s。自接收到完整波形后开始机制解产出耗时为12秒,展现了密集地震观测人工智能处理地震的巨大优势。
3、地震信息播报机器人实践
中国地震台网中心的地震信息播报机器人是大数据在地震信息发布的重要应用,使中国地震观测系统的信息发布进入机器人时代。地震信息播报机器人系统是我国自主研发的一套可以全自动运行的软件系统,它能在震后数秒内自动产出与当前地震相关的数百字及十多张图片,内容涵盖速报参数、震中位置、周边信息、历史地震等20多项内容。基础数据从各个观测点通过移动互联网汇集,系统运行在云计算平台上,并通过互联网直接服务于亿万用户。
从东汉时期的“快马加鞭”,到现在的地震信息播报机器人,地震速报实现了跨越式的发展。我们相信,随着技术的进步,地震速报的未来绝不会止步于此,将会向着更快、更准、更智能的方向迈进……