大數(shù)據(jù)時代的地震工作創(chuàng)新分析

摘? 要：在互聯(lián)網(wǎng)經濟迅猛前進的時代背景下，大數(shù)據(jù)技術在多個行業(yè)領域得到廣泛運用，彰顯著大數(shù)據(jù)時代的來臨。分析大數(shù)據(jù)技術的實質是業(yè)務活動中數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)分析的運用。在地震工作中，將大數(shù)據(jù)技術科學運用到其中，有助于增強預測能力，此舉屬于地震行業(yè)的發(fā)展主流。

關鍵詞：大數(shù)據(jù);地震工作;智慧城市

中圖分類號：P315.9;TP311.13? ? ? ?文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）24-0128-03

Abstract：In the era of rapid development of internet economy，big data technology has been widely used in many industries，which shows the coming of big data era. The essence of big data analysis technology is the application of data and data analysis in business activities. In the earthquake work，the application of big data technology and science will help to enhance the prediction ability，which belongs to the development mainstream of the earthquake industry.

Keywords：big data;earthquake work;smart city

0? 引? 言

在傳統(tǒng)地震預測工作中，將監(jiān)測震頻作為主要依據(jù)，通過對比，分析是否存在發(fā)生地震的風險。水溫波動、動物行為異常等均能在一定程度上反映發(fā)生地震的可能，這些地震預警信號存在潛在性，但在準確預測地震上存在極大不足。近年來，大數(shù)據(jù)技術得到進一步發(fā)展，地震預報形式也更加多元，在大數(shù)據(jù)分析技術的輔助下，有助于科學整合有關地震的相應數(shù)據(jù)，對增強預測地震的準確性具有積極作用。

1? 大數(shù)據(jù)時代地震工作創(chuàng)新的必要性

1.1? 密集地震觀測網(wǎng)的構建符合大數(shù)據(jù)時代新要求

伴隨著信息時代的來臨，互聯(lián)網(wǎng)技術在人們日常生活中得到廣泛運用，在地震觀測設備中，互聯(lián)網(wǎng)智能技術、微電機傳感器技術等在其中得到有效運用，有利于提高地震預警的準確性和相應要求，由此促進密集地震觀測網(wǎng)的誕生，此舉彰顯著地震行業(yè)步入大數(shù)據(jù)時代。

首先，有助于科學分析地震烈度。通過分析我國地震烈度速報系統(tǒng)構建情況，可知在發(fā)生汶川大地震之前，我國設置的地震速報能夠實現(xiàn)在地震發(fā)生后快速將地震三要素提供出去的要求，但在反映地震烈度速報圖上存在缺陷，在一定程度上會影響應急救援及相應的效率。當某地發(fā)生地震后，依據(jù)當前技術手段，能夠分析出地震的震動區(qū)域、發(fā)震時長、震級大小。然而，當發(fā)生地震時，地震往往不集中在某一點上，由于地震具有破壞性，故而在地下造成一個破裂帶，使得地面被破壞的范圍進一步擴大，將震中作為圓心，輻射半徑為幾百公里。若僅僅指出三要素，能夠知曉何地出現(xiàn)地震，但具體哪個區(qū)域受到的震動最為強烈卻未能提供。在某地發(fā)生破壞性地震后，若政府部門對于何處震動最強、破壞最大不能第一時間知曉，則難以及時有效地開展救援工作?；诖?，地震部門必須科學全面地分析各地地震烈度分布狀況，此舉與應急救援質量休戚相關。

其次，能夠提升地震預警的準確性。在日本發(fā)生3·11地震后，地震預警得到世界各地廣泛重視，旨在提升地震速報速度。在某地遭受地震災害后，地震波的速度遠遠低于電磁波，電磁波可以達到每秒三十萬千米。故而，對于某地遭遇地震的信息，人們可以利用電話、電視、網(wǎng)絡等迅速傳播出去，這樣能夠給距離地震發(fā)生區(qū)域尚有一定距離的人們發(fā)布預警，在地震波尚未抵達之前采取行之有效的緊急逃生對策等，讓次生災害得到有效控制。

最后，MEMS技術是將智能手機研發(fā)作為基礎，實施的有關地震烈度計量和動態(tài)地震烈度監(jiān)測的現(xiàn)代化技術，此種技術適合運用在分布密集、數(shù)量眾多的地震觀測網(wǎng)?？傮w而言，在設置密集地震觀測網(wǎng)時，以基于大數(shù)據(jù)的規(guī)律為支撐，MEMS烈度計在此背景下被研發(fā)出來，價格不再居高不下，越來越多精度高、更加智能的設備被研發(fā)出來，改變了以往稀疏脆弱的站臺設置情況，讓地震觀測網(wǎng)建設得以優(yōu)化。

1.2? 大量監(jiān)測數(shù)據(jù)為運用大數(shù)據(jù)奠定基礎

通過分析當前我國地震前兆觀測網(wǎng)絡系統(tǒng)，可知其由數(shù)以千計的地震前兆臺和觀測設備共同組合而成，電磁、流體、形變等均屬于其重要方式，各種方式所設置的觀測項存在一定差異，且可進一步細分為一個或多個分項，觀測數(shù)據(jù)作為測量分項的形式在數(shù)據(jù)庫內得到妥善保存，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出多種多樣的特點。觀測數(shù)據(jù)在一定程度上可能出現(xiàn)重復及不一致，在有些時候甚至表現(xiàn)出雜亂無序。故而在利用傳統(tǒng)方式運用以上數(shù)據(jù)時，往往難以科學有效地操作相應數(shù)據(jù)，此時便需要運用大數(shù)據(jù)挖掘技術提煉出所需數(shù)據(jù)。在邢臺地震發(fā)生之后，我國開始運用觀測數(shù)據(jù)，由最初的數(shù)字觀測，朝著網(wǎng)絡化觀測發(fā)展，經過多年的研究和發(fā)展，大量觀測數(shù)據(jù)被積累下來，受人工或模擬讀數(shù)的影響，數(shù)據(jù)保存在系統(tǒng)、完整方面存在不足，整體處于分散狀態(tài)，各地地震局在采集數(shù)據(jù)上做出諸多努力，但在數(shù)據(jù)采集方面仍存在不少問題。故而，必須將大數(shù)據(jù)挖掘技術科學運用其中，切實保障數(shù)據(jù)資料的運用效果。

2? 大數(shù)據(jù)技術在地震工作創(chuàng)新中的作用

2.1? 有利于讓數(shù)據(jù)處理更為簡單

隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨，數(shù)據(jù)處理算法更為復雜，功能也更為多樣，能夠對數(shù)據(jù)信息開展深入細致的研究工作，對于龐大復雜的數(shù)據(jù)信息，大數(shù)據(jù)技術具有操作便捷、準確率高等突出優(yōu)勢，有利于提高數(shù)據(jù)信息的運用質量，相較于小數(shù)據(jù)復雜算法，更具運用優(yōu)勢。

2.2? 有利于決策成為現(xiàn)實

地震臺網(wǎng)在開展數(shù)據(jù)處理工作及制定相應決策時，均極為謹慎，需要全面考慮相應信息數(shù)據(jù)，對采集上來的數(shù)據(jù)開展科學有效的分析工作，以判斷結果是否適宜。若所采集上來的數(shù)據(jù)本身便存在不足，則會影響結果的準確性，在制定決策時必須予以高度重視?；诖?，若處于小數(shù)據(jù)背景下，難以保障決策結果的快速和準確。大數(shù)據(jù)將密集臺網(wǎng)作為支撐，能夠準確知曉地震所處區(qū)域、地震發(fā)生時間等，能夠為地震工作人員制定決策提供真實可靠的數(shù)據(jù)，有助于縮短發(fā)布地震烈度速報的時間。

2.3? 基于大數(shù)據(jù)的地震工作新模式

首先，在密集地震觀測網(wǎng)的輔助下，有助于獲取有關中小地震的觀測數(shù)據(jù)，并在相應數(shù)據(jù)的支持下，推進動態(tài)結構反演成像構建，依據(jù)地震成像開展具有動態(tài)特點的地下云圖建設，對地下結構的變化情況開展實施監(jiān)測。當前，有關地震預測的研究更為豐富和完善，通過實施地震預報，能夠深入分析地震構成的原理，此舉需要在地震工作人員的實時監(jiān)測下，方可有效開展。若想實現(xiàn)以上目標，必須轉變之前分布分散的臺網(wǎng)，讓大數(shù)據(jù)得到科學運用，有效發(fā)揮密集觀測臺網(wǎng)的價值，為有效運用大數(shù)據(jù)技術提供數(shù)據(jù)方面的支持。

其次，大數(shù)據(jù)能夠針對地震前兆分析科學有效的應對方法。在互聯(lián)網(wǎng)技術飛速發(fā)展的時代背景下，多種現(xiàn)代化技術被研發(fā)出來，比如各種新型傳感器、信息技術等，這些均為開展地震前兆研究提供了技術層面的支持，使實施密集觀測實現(xiàn)可能性。通過開展密集觀測，能夠由此獲得海量數(shù)據(jù)，為開展科學有效的地震前兆觀測奠定基礎，為地震工作創(chuàng)新添磚加瓦。

再次，伴隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的快速發(fā)展，地震互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)得到廣泛運用，能夠對地震開展全方位監(jiān)測，全面采集有關地震的數(shù)據(jù)信息，為制定應急救援方案提供參考依據(jù)。

最后，在信息技術日新月異的發(fā)展形勢下，物聯(lián)網(wǎng)作為大數(shù)據(jù)在地震工作中重要組成部分，在當前社會中發(fā)揮著重要作用，讓信息交換和通信成為現(xiàn)實，對數(shù)據(jù)采集和產生具有不可忽視的作用，呈現(xiàn)出數(shù)據(jù)化的特點。在物聯(lián)網(wǎng)技術的輔助下，有利于廣泛采集相關數(shù)據(jù)信息，分析所采集數(shù)據(jù)和地震現(xiàn)象之間是否存在關聯(lián)，此舉對地震工作創(chuàng)新具有積極作用。

3? 湛江臺網(wǎng)大數(shù)據(jù)功能

地震臺網(wǎng)的監(jiān)測能力是衡量臺網(wǎng)質量的重要指標之一。湛江數(shù)字臺網(wǎng)日常進行跟蹤監(jiān)測湛江市區(qū)及周邊臨近市區(qū)的地震分析與速報，能對本地區(qū)有影響的地震做出快速響應，每天都是采用24小時值班制，除了做好常規(guī)的地震資料積累，另外定期進行相關分析，密切關注異常的趨勢變化。

臺網(wǎng)中心具備完整記錄地震時地面運動波形數(shù)據(jù)、接收匯集地震數(shù)據(jù)、實時處理地震數(shù)據(jù)、人機結合處理地震數(shù)據(jù)、存儲管理地震基本數(shù)據(jù)、速報地震、對外提供數(shù)據(jù)服務、系統(tǒng)自動標定、工作狀態(tài)檢査與運行監(jiān)視控制等功能。經過2011年系統(tǒng)技術改造升級之后，目前持續(xù)接收地震信號并且參與速報和編目的臺站共有20個，其中本縣市區(qū)8個，周邊共享臺站12個（包括廣西臨近4個，海南2個，茂名5個，陽江1個），布局合理，湛江及鄰近地區(qū)觀測臺站分布定位結果示意圖如圖1所示。

湛江遙測數(shù)字地震臺網(wǎng)中心處理系統(tǒng)的軟件服務器中存貯數(shù)據(jù)的有AWS波形服務器和數(shù)據(jù)庫服務器，每天產生的臺站及臺網(wǎng)波形數(shù)據(jù)文件約有1.7GB，波形服務器目前設置緩存12個月的連續(xù)波形數(shù)據(jù)。

湛江地震臺網(wǎng)中心系統(tǒng)主要包括通信網(wǎng)絡接入、臺站觀測數(shù)據(jù)接入、數(shù)據(jù)傳輸與共享、地震數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫管理與服務、系統(tǒng)管理與備份、技術系運行監(jiān)控等幾部分，同時建立了臺站與臺網(wǎng)的管理監(jiān)控體系。臺網(wǎng)采用的軟件系統(tǒng)是JOPENS最新版本（SSS、數(shù)據(jù)庫、RTS、MSDP、JOPENS控制臺），湛江數(shù)字地震臺網(wǎng)應具備以下基本功能：實時速報地震功能;完整記錄地震時地面運動波形功能;實時監(jiān)視地面運動的功能;常規(guī)地震人機結合分析功能;地震基本數(shù)據(jù)的存儲與交換;系統(tǒng)的自動標定、自動檢查功能。

4? 大數(shù)據(jù)推動地震新服務升級

在應對處理地震災害事件時，公開地震信息最為敏感與重要，信息的及時、公開、透明，便于社會的穩(wěn)定與增強公眾信息，且是一種最為直接與迅速的社會動員。很長一段時間以來，為穩(wěn)定社會多采用內緊外松的應對策略，如宣傳地震應急知識、災情報道等。過去的社會背景信息比較匱乏且媒體單一，有助于穩(wěn)定民心，但是在當下信息化高速發(fā)展時代，手機就是一個小的媒體平臺，若處理方式過于保守，則不利于順利地開展地震減災工作。我國在披露災情與宣傳抗震救災過程中取得了一定進步，能夠在第一時間向社會大眾發(fā)布地震信息，媒體報道實現(xiàn)全天候，且向境外媒體開放，微博、微信等技術的應用，極大地提高了信息的公開度、透明度。

除了本系統(tǒng)能夠應用地震行業(yè)所產生的各種數(shù)據(jù)之外，在地質勘探、石油、軍事領域也得到有效應用，而很少服務于社會。大數(shù)據(jù)的發(fā)展極大地增加了地震預警臺網(wǎng)密度，地震預警能夠為大眾提供服務而產生較大的社會效益。

5? 結? 論

隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨，在開展地質工作時，必須將大數(shù)據(jù)技術科學運用到其中，對相關數(shù)據(jù)信息開展科學有效的分析工作，讓分析、決策及處理能力得以穩(wěn)步提升，對地震實施行之有效的預測，為制定地震應急方案提供參考，增進技術、數(shù)據(jù)、業(yè)務之間的整合，切實保障地震前兆觀測的質量。

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作者簡介：張亞晴（1990-），女，漢族，湖北紅安人，助理工程師，本科，學士學位，研究方向：地震監(jiān)測。