現(xiàn)代科技助力地震科普

安徽新視野科教文化傳播有限責(zé)任公司 楊屹 陳鋒

我國(guó)位于環(huán)太平洋地震帶和歐亞地震帶之間，地震活動(dòng)頻繁，是一個(gè)地震災(zāi)害多發(fā)的國(guó)家。并且，我國(guó)地震具有頻率高、強(qiáng)度大、震源淺、分布廣的特點(diǎn)。近些年來(lái)，我國(guó)地震發(fā)生的頻率及強(qiáng)度明顯升高，給人民的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)巨大的損失，影響社會(huì)的和諧與穩(wěn)定，人民群眾對(duì)減輕地震災(zāi)害的期望越來(lái)越高。因此，地震科普宣傳和普及工作任務(wù)十分緊迫。

現(xiàn)狀

近年來(lái)，隨著國(guó)家對(duì)防震減災(zāi)科普教育的高度重視，以及廣大人民群眾對(duì)防震減災(zāi)自救技能的需求，我國(guó)防震減災(zāi)科普教育的普及取得了較大的成績(jī)，各項(xiàng)防震減災(zāi)科普教育活動(dòng)正在有序地開(kāi)展，通過(guò)科普產(chǎn)品、科普出版、科普文藝和科普教育基地的多元化方式進(jìn)行地震科普教育，大大提高了全社會(huì)的防震減災(zāi)意識(shí)和公眾的自救互救技能。

地震—中國(guó)群災(zāi)之首

但是，我們也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到當(dāng)前地震科普宣傳工作的嚴(yán)重不足，很多地震科普宣傳產(chǎn)品還停留在展板掛圖、簡(jiǎn)單的模型儀器展示和多媒體的傳統(tǒng)形式層面，防震減災(zāi)科普展品的展示主題大多是抽象的，非具體的。無(wú)論是地震的成因、表現(xiàn)，還是防震避震能力訓(xùn)練方面用文字、圖片表達(dá)很容易，但這種表現(xiàn)方式會(huì)減低人們對(duì)防震減災(zāi)科普展品的吸引力，很難收到良好的教育效果。

防震減災(zāi)教育展品的開(kāi)發(fā)要充分利用現(xiàn)代高科技手段，傳統(tǒng)的靜態(tài)展示表現(xiàn)手段已經(jīng)越來(lái)越不能被現(xiàn)代大眾所接受，而現(xiàn)代高科技的聲、光、電和虛擬現(xiàn)實(shí)手段、模擬仿真手段，則能夠更好地表現(xiàn)地震災(zāi)害的抽象性和自救方法的科學(xué)性。

科技在地震科普中的發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)代科學(xué)展示以科學(xué)技術(shù)和藝術(shù)為設(shè)計(jì)手段，使地震科普產(chǎn)品具有主動(dòng)性和趣味性，提高觀眾的可參與度，更能調(diào)動(dòng)觀眾的積極性，提高他們觀展的興趣，觀眾并不是被動(dòng)地參觀，而是主動(dòng)地體驗(yàn)展示內(nèi)容。這也體現(xiàn)了防震減災(zāi)科普展示對(duì)于觀眾的人文關(guān)懷，觀眾不僅僅是旁觀者，而且已變成了探索展品奧秘的主人?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，拓寬了展示內(nèi)容和手段，進(jìn)一步推動(dòng)了現(xiàn)代科普展示的發(fā)展。

現(xiàn)代科技在地震科普中的發(fā)展優(yōu)勢(shì)在于以下幾點(diǎn)：

1.全新的展示體驗(yàn)?zāi)Ｊ?/p>

在防震減災(zāi)科普展示中所使用的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以讓觀眾感官系統(tǒng)與展品互動(dòng)，在觀眾視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、行為的共同作用下，很好地解決了展品在展示中所缺乏的真實(shí)感的問(wèn)題。利用混合虛擬現(xiàn)實(shí)、機(jī)電一體化、仿真技術(shù)做成的三維虛擬演示，可以使觀者和展品形成良好的互動(dòng)，全身心地融入到展品的互動(dòng)體驗(yàn)中。

2.提高科普展示效率，適應(yīng)社會(huì)發(fā)展

現(xiàn)代社會(huì)信息量劇增和傳統(tǒng)展示手段的落后，使現(xiàn)代的展示手段必須需要多樣化的展出方式來(lái)展示防震減災(zāi)科普知識(shí)。多媒體技術(shù)具有不受時(shí)間和空間限制，視聽(tīng)結(jié)合，內(nèi)容直觀，傳達(dá)信息量大等特點(diǎn)，從而提高了地震科普的展示效率。

3.由靜態(tài)展示轉(zhuǎn)為動(dòng)態(tài)展示

傳統(tǒng)的展示中，一切展品信息的獲得都要靠觀眾自己去捕捉，展品信息的傳遞是被動(dòng)的，但是在現(xiàn)代多媒體技術(shù)的應(yīng)用下，可利用虛擬的數(shù)字交互技術(shù)，通過(guò)模擬仿真的數(shù)字展品中的三維立體圖像了解展品的各個(gè)屬性，通過(guò)互動(dòng)，讓展示所要傳達(dá)的信息以動(dòng)態(tài)的方式為觀眾所接受。

4.由單一觀賞向互動(dòng)體驗(yàn)的轉(zhuǎn)變

現(xiàn)代展示技術(shù)對(duì)展示手段的改變，使得觀眾對(duì)展示信息的接受度以及接受方式隨之改變。從過(guò)去的一種單方向的視覺(jué)觀賞模式，變成了一種在數(shù)字化展示空間中所得到的綜合互動(dòng)式體驗(yàn)?；?dòng)的方式不僅可以讓觀眾的身體參與到接受信息中去，還可以通過(guò)互動(dòng)觀看動(dòng)態(tài)視頻，了解到展品的各個(gè)方面；通過(guò)互動(dòng)，參與一些體驗(yàn)，不僅從中得到樂(lè)趣，也能更進(jìn)一步地認(rèn)識(shí)和了解展品。這種綜合體驗(yàn)的轉(zhuǎn)變，給觀者帶來(lái)了豐富的展品體驗(yàn)感受，讓觀者從視覺(jué)到聽(tīng)覺(jué)，從嗅覺(jué)到觸覺(jué)，從真實(shí)到虛擬都得到了綜合的體驗(yàn)。

現(xiàn)代地震科普中應(yīng)當(dāng)具備的“體驗(yàn)式”、“參與性”和“趣味性”因素，必將成為發(fā)展趨勢(shì)?，F(xiàn)代技術(shù)的運(yùn)用尤為重要，離開(kāi)現(xiàn)代技術(shù)的支撐，這一切都將是空想。目前，應(yīng)用在地震科普中的現(xiàn)代展示技術(shù)有以下幾項(xiàng)：

（1）機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)

利用機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)設(shè)計(jì)的大型地震模擬裝置或相關(guān)產(chǎn)品是近些年來(lái)市場(chǎng)上新興的防震減災(zāi)科普產(chǎn)品，技術(shù)要求較高，能夠滿足人們對(duì)地震知識(shí)，特別是體驗(yàn)式自救互救技能的訓(xùn)練需求，受到市場(chǎng)的廣泛歡迎。

（2）計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)

多媒體交互技術(shù)在防震減災(zāi)科普展品中的運(yùn)用可以多樣化的展示防震減災(zāi)科普知識(shí)，多媒體技術(shù)的兼容性決定了它表現(xiàn)的多樣性，即可以有無(wú)數(shù)種方式表現(xiàn)同一主題——既可以主動(dòng)地展出，又可以通過(guò)觀眾自行選擇觀看，從而實(shí)現(xiàn)以最低的成本及時(shí)地推陳出新，適應(yīng)觀眾的觀看需要。這在降低成本的同時(shí)，大大提高了展示效率。

（3）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

在防震減災(zāi)科普展示中使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以讓觀眾的感官系統(tǒng)和展品互動(dòng)，在觀眾視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、行為的共同作用下，很好地解決了展品在展示中缺乏真實(shí)感的問(wèn)題。

（4）虛擬仿真技術(shù)

區(qū)別于傳統(tǒng)的多媒體播放，虛擬仿真技術(shù)將地震發(fā)生時(shí)不同場(chǎng)景環(huán)境下的變化，分別展現(xiàn)給觀眾。同時(shí)，在仿真中添加訓(xùn)練等參與因素，真實(shí)而生動(dòng)地帶給給觀眾身臨其境的感覺(jué)，知識(shí)表現(xiàn)方式新穎，受到人們的喜愛(ài)。

（5）多媒體交互技術(shù)

多媒體交互技術(shù)的運(yùn)用是“參與性”和“互動(dòng)性”的集中體現(xiàn)，按照觀眾不同的需求調(diào)整交互，并提出建議，引導(dǎo)觀眾主動(dòng)參與到防震減災(zāi)中來(lái)，進(jìn)行多層次的思考、判斷。通過(guò)互動(dòng)，讓所要傳達(dá)的信息以動(dòng)態(tài)的方式為觀眾所接受。

科技在防震減災(zāi)科普展品中應(yīng)用

現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用作為防震減災(zāi)科普展品發(fā)展的趨勢(shì)，然而，隨意地運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)也是達(dá)不到預(yù)期效果的，所以在運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)的同時(shí)，應(yīng)該有明確的指導(dǎo)思路作為保障。利用現(xiàn)代技術(shù)地震科普展品應(yīng)該遵循以下原則：

1.把抽象的理論知識(shí)，利用現(xiàn)代科技的動(dòng)畫和多媒體表現(xiàn)手段展示，讓觀眾易學(xué)易懂，容易接受。

2.把相關(guān)的避震自救互救知識(shí)，利用現(xiàn)代高科技手段，開(kāi)發(fā)成系列的游戲訓(xùn)練項(xiàng)目，讓觀眾通過(guò)體驗(yàn)和訓(xùn)練掌握它。

3.把抽象的概念和名稱通過(guò)展示主題的巧妙規(guī)劃，利用現(xiàn)代科技的聲、光、電、機(jī)一體化的手段，生動(dòng)形象地演示出來(lái)。

目前，在我國(guó)的地震科普行業(yè)中，有些科普產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)將現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用到了地震科普產(chǎn)品中，例如以下幾種展品：

地震即將來(lái)臨

大陸漂移與板塊構(gòu)造

某某地區(qū)地震背景電子沙盤

1.“大陸漂移和板塊構(gòu)造”展品：傳統(tǒng)技術(shù)是以展板或視頻播放形式向人們傳授各大板塊過(guò)去兩億年的演化過(guò)程、演化預(yù)測(cè)和板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)的知識(shí)；現(xiàn)代技術(shù)采用了非接觸感應(yīng)和組合編碼技術(shù)，讓觀眾能夠親手拼裝地球各個(gè)時(shí)期的板塊結(jié)構(gòu)，充分體現(xiàn)了“參與性”、“互動(dòng)性”的因素。

2.“板塊與世界地震帶”展品：運(yùn)用大型互動(dòng)多點(diǎn)觸摸技術(shù)，通過(guò)手指觸摸讓觀眾進(jìn)一步理解現(xiàn)大陸框架在歷史形成過(guò)程中各個(gè)不同歷史時(shí)期的板塊的位置，和現(xiàn)代板塊間作用而形成的目前全球三大地震帶，由此充分體現(xiàn)出“趣味性”的特點(diǎn)。

3.“垂直直下型地震破壞體驗(yàn)”展品：利用多媒體、機(jī)電一體化、光電控制技術(shù)，設(shè)計(jì)小型震動(dòng)平臺(tái)，讓人在上面運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生震動(dòng)，系統(tǒng)分析其模擬震級(jí)，并通過(guò)多媒體動(dòng)畫告訴觀眾該震級(jí)下的烈度對(duì)地表的破壞程度，同時(shí)也可以讓受眾選擇體驗(yàn)不同烈度、不同重力加速度的感覺(jué)。該項(xiàng)產(chǎn)品的運(yùn)用極大地滿足了人們對(duì)地震發(fā)生時(shí)地面震動(dòng)的親臨體驗(yàn)，是近年來(lái)比較有特色的地震科普產(chǎn)品。

4.“防震練習(xí)和地震模擬體驗(yàn)”展品：利用機(jī)電自動(dòng)化、運(yùn)動(dòng)仿真、多媒體互動(dòng)、伺服控制、空間感應(yīng)技術(shù)等，模擬地震發(fā)生時(shí)屋內(nèi)房屋開(kāi)裂、晃動(dòng)、塌落的過(guò)程和狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)讓參觀人員在地震破壞場(chǎng)景模擬中進(jìn)行防震避震逃生訓(xùn)練，提高防震避震技能的目的。

5.“地震虛擬仿真場(chǎng)景逃生訓(xùn)練”展品：利用計(jì)算機(jī)虛擬實(shí)境技術(shù)，3D技術(shù)創(chuàng)造地震時(shí)各種沉浸式交互環(huán)境，使觀眾能夠模擬進(jìn)入一個(gè)由計(jì)算機(jī)生成的交互式三維虛擬環(huán)境中，模擬出地震發(fā)生后學(xué)校、辦公室、商場(chǎng)等人員密集的公共場(chǎng)所，以及野外、街道等場(chǎng)景，引導(dǎo)觀眾在不同場(chǎng)景中尋找臨時(shí)避難的空間，學(xué)習(xí)和掌握地震來(lái)臨時(shí)在各種環(huán)境中的避震自救知識(shí)，并通過(guò)空間感應(yīng)技術(shù)使觀眾在虛擬環(huán)境下進(jìn)行尋找臨時(shí)避難空間的互動(dòng)訓(xùn)練。

6.“認(rèn)識(shí)地震”展品：利用機(jī)電一體化技術(shù)、聲光電技術(shù)、數(shù)字多媒體技術(shù)、伺服控制技術(shù)、傳感技術(shù)、多系統(tǒng)控制技術(shù)等，在模擬地形地貌特點(diǎn)的沙盤上表現(xiàn)地震來(lái)臨前地聲、地光、電線短路等宏觀異常地震前兆現(xiàn)象。通過(guò)自動(dòng)模型演示地底的斷層錯(cuò)位，引起地震波對(duì)地貌、地表建筑物的破壞，以及喀斯特地貌在地震時(shí)發(fā)生的陷落現(xiàn)象，逼真地演示了地震發(fā)生時(shí)先后出現(xiàn)的各種現(xiàn)象，并說(shuō)明震源、震級(jí)和烈度的基本知識(shí)。通過(guò)完整地再現(xiàn)地震來(lái)臨時(shí)的前兆現(xiàn)象和地震發(fā)生時(shí)的破壞，讓觀眾更好地認(rèn)識(shí)了解地震。

結(jié)語(yǔ)

隨著國(guó)家對(duì)防震減災(zāi)重視程度和投入的逐年加大，特別是近年來(lái)各行業(yè)對(duì)現(xiàn)代技術(shù)的運(yùn)用越來(lái)越成熟，傳統(tǒng)的地震科普展品已不能滿足人們的需要，防震減災(zāi)科普展品技術(shù)含量低，缺乏“體驗(yàn)式”、“互動(dòng)式”高科技趣味性產(chǎn)品的現(xiàn)狀，亟需提高和改善。

如何將枯燥的知識(shí)讓人們樂(lè)于接受，是今后地震科普展品的發(fā)展需求，就目前來(lái)說(shuō)，現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用是達(dá)到此要求的保障。唯有結(jié)合表現(xiàn)手段的多樣化，增加“體驗(yàn)式”、“互動(dòng)式”、“高趣味性”因素，防震減災(zāi)產(chǎn)品才有可能受到更多群眾的認(rèn)可和喜愛(ài)，使我國(guó)公眾的防震抗震技能逐步得以提升。