新形勢(shì)下地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)發(fā)展的思考

杜春鑫 崔巍

摘? 要：目前大數(shù)據(jù)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，對(duì)地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)來(lái)說也有著非常重要的意義，比如在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)中對(duì)地震數(shù)據(jù)解讀和模型化檢測(cè)來(lái)說準(zhǔn)確度不高。隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，地震研究人員可以通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)獲得大量地震數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)中進(jìn)行精準(zhǔn)分析，很大程度上提高了數(shù)據(jù)的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。通過對(duì)大數(shù)據(jù)時(shí)代下地震監(jiān)測(cè)作用對(duì)預(yù)測(cè)帶來(lái)的影響進(jìn)行分析，并分析其中存在的問題，以期提高地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)效能。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)? 地震? 監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)? 機(jī)制創(chuàng)新

中圖分類號(hào)：P315.75 ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2020）07（c）-0023-03

Absrtact： At present， big data is widely used in various fields， which also has a very important significance for earthquake monitoring and prediction. For example， in the traditional data monitoring， the accuracy of interpretation and model detection of seismic data are not high. With the advent of the era of big data， seismic researchers can obtain a large number of seismic data through the computer network， and conduct accurate analysis from the data， which greatly improves the scientificity and accuracy of the data. In order to improve the efficiency of earthquake monitoring and prediction， the influence of earthquake monitoring on prediction in the era of big data is analyzed， and the existing problems are analyzed.

Key Words： Big data; Earthquake; Monitoring and prediction; Mechanism innovation

1? 提高地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)水平

1.1 地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)的現(xiàn)狀

作為一項(xiàng)預(yù)防工作，地震監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)在地震預(yù)防中起著重要作用。隨著我國(guó)越來(lái)越重視地震預(yù)報(bào)，相關(guān)的研究工作也在進(jìn)行。中國(guó)目前有147個(gè)國(guó)家地震監(jiān)測(cè)站和1206個(gè)區(qū)域臺(tái)站，遍布全國(guó)大部分地區(qū)，并建立龐大而科學(xué)的地震監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。通過利用互聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)的技術(shù)，地震預(yù)警取得了很大的進(jìn)步。地震網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的地震數(shù)據(jù)首次可以通過軟件和媒體渠道（例如廣播和電視）公開，以此來(lái)規(guī)避地震災(zāi)害。

1.2 地震監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)水平

地震監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)的最終目的是提前了解地震情況，并根據(jù)地震的嚴(yán)重程度發(fā)出不同的警告信號(hào)。盡管地震監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)在預(yù)防地震災(zāi)害發(fā)生中起著重要的作用，但是由于協(xié)調(diào)機(jī)制的復(fù)雜性，現(xiàn)階段我國(guó)在監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)當(dāng)前地震方面存在一些技術(shù)難題。當(dāng)前，地震監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)的主要依據(jù)還是相關(guān)數(shù)據(jù)的記錄和對(duì)極端地質(zhì)條件的識(shí)別。通過分析過去的地震案例可以提高長(zhǎng)期地震預(yù)測(cè)的可靠性。我國(guó)自然災(zāi)害眾多，其中地震對(duì)人民群眾的生命安全及國(guó)民生產(chǎn)造成了重要影響。作為地震頻發(fā)的國(guó)家，我國(guó)在地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)工作方面仍未取得質(zhì)的突破。

1.3 建立地震監(jiān)測(cè)預(yù)警機(jī)制

當(dāng)前，由于我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的限制，無(wú)法提高地震預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性。

這就需要把地震防災(zāi)重點(diǎn)放在加強(qiáng)預(yù)警系統(tǒng)，以便人們可以接收有關(guān)即將發(fā)生的地震的預(yù)警信息，以減少傷害和財(cái)產(chǎn)損失。隨著中國(guó)地震預(yù)警的不斷發(fā)展，特別是汶川地震后，已建立了5000多個(gè)地震預(yù)警站，地震臺(tái)站總數(shù)位居世界第一。地震監(jiān)測(cè)站和預(yù)警站的建設(shè)使有效監(jiān)測(cè)地震活動(dòng)和通過運(yùn)輸信息中心接收即將發(fā)生的地震警報(bào)成為可能。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們已經(jīng)開發(fā)出預(yù)警方法，地震發(fā)生后，震中首先傳播“P波”，然后傳播“S波”?！癙波”運(yùn)動(dòng)非常快（5.5～7km/h），而“S波”運(yùn)動(dòng)比較緩慢（3.24km/h）。當(dāng)?shù)卣鹋_(tái)站在監(jiān)視區(qū)域中首次接收到地震波P時(shí)，它可以將地震波信息轉(zhuǎn)換為快速傳播的電磁波。建議地震監(jiān)測(cè)中心及時(shí)進(jìn)行分析和計(jì)算，并在S波破裂之前立即發(fā)出地震警報(bào)。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，地震來(lái)臨時(shí)接收到警告時(shí)間10s可以減少39%的致命傷害，警告時(shí)間20s可以減少63%的受害者，這項(xiàng)技術(shù)對(duì)人類而言非常出色。2014年8月，成都高技術(shù)災(zāi)難研究所通過ICL的早期地震預(yù)警系統(tǒng)在云南盧甸成功預(yù)警了6.5級(jí)地震，到目前為止，已經(jīng)發(fā)布了近50項(xiàng)地震警告。成都地震科學(xué)與預(yù)防研究院根據(jù)地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)臨震的有效性和實(shí)際情況，開發(fā)了地震預(yù)警軟件，在發(fā)生地震時(shí)，可以通過手機(jī)獲得預(yù)警，從而節(jié)省了寶貴的人員疏散時(shí)間。

2? 提高防震減災(zāi)綜合能力建設(shè)

2.1 提高防震減災(zāi)應(yīng)急能力

地震通常在幾秒鐘內(nèi)發(fā)生，并可能在短時(shí)間內(nèi)造成嚴(yán)重破壞。因此，良好的應(yīng)急能力是防災(zāi)減災(zāi)的基本保證。 如果沒有緊急行動(dòng)，救援隊(duì)將無(wú)法首先到達(dá)災(zāi)區(qū)。結(jié)果，失去了最佳的救援時(shí)間，從而導(dǎo)致許多傷害。因此，有必要建立一種防災(zāi)減災(zāi)的應(yīng)急機(jī)制，以便能夠及時(shí)做出反應(yīng)并節(jié)省時(shí)間。除其他事項(xiàng)外，各級(jí)政府部門和應(yīng)急管理部門應(yīng)加強(qiáng)部門之間的協(xié)作。 當(dāng)?shù)卣饋?lái)臨，突發(fā)啟用應(yīng)急機(jī)制后，相關(guān)部門可以根據(jù)計(jì)劃盡快做出反應(yīng)，并在地震發(fā)生后開展救援行動(dòng)。

2.2 制定日常緊急計(jì)劃以預(yù)防和減輕災(zāi)難

根據(jù)地震監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)以及地震地區(qū)的實(shí)際環(huán)境特征，制定了適當(dāng)?shù)念A(yù)警計(jì)劃。這項(xiàng)工作需要以各種形式的地震監(jiān)視進(jìn)行持續(xù)保護(hù)和積極實(shí)施。預(yù)警是避免地震造成重大損失的最有效方法，并且有各種措施來(lái)減少災(zāi)難后的損失。此外，應(yīng)考慮對(duì)資源分配進(jìn)行仔細(xì)監(jiān)控，通過分析歷史數(shù)據(jù)并了解當(dāng)前的地質(zhì)條件，確定重要的地震監(jiān)視區(qū)域。 最后，需要?jiǎng)?chuàng)建全面的地震計(jì)劃和預(yù)警計(jì)劃。

3? 樹立正確的地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)發(fā)展觀

3.1 加強(qiáng)地震監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)工作

地震監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)過程中的一個(gè)非常重要因素是各預(yù)警臺(tái)站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整率。只有在一手資料準(zhǔn)確的情況下，才能朝正確的方向進(jìn)行徹底的調(diào)查。此外，必須對(duì)監(jiān)視數(shù)據(jù)結(jié)合相關(guān)資料進(jìn)行適當(dāng)分析，以獲得最準(zhǔn)確和完整的信息，這一點(diǎn)對(duì)于地震預(yù)報(bào)和預(yù)警極也為重要。建立地震網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)必須集中，在及時(shí)的地震監(jiān)測(cè)中增加新興的科學(xué)工具和技術(shù)，并在充分證據(jù)的基礎(chǔ)上考慮其具體作用。為了簡(jiǎn)化地震臺(tái)網(wǎng)的布置，有必要增加地震臺(tái)網(wǎng)的密度，并改善高地震區(qū)和地震區(qū)的地震信息監(jiān)測(cè)工作。由于使用了高精度監(jiān)控設(shè)備，因此在儀器的使用中謹(jǐn)慎并根據(jù)需要進(jìn)行定期維護(hù)。

3.2 為地震監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)建立正確的發(fā)展觀

由于現(xiàn)階段地震防災(zāi)中地震監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)是預(yù)防地震災(zāi)害的最有效方法，因此必須針對(duì)可實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)工作的適當(dāng)發(fā)展的可用設(shè)備和技術(shù)制定全面的科學(xué)和系統(tǒng)計(jì)劃。保持正確的發(fā)展觀為所有地震監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)工作提供了重要的工作基礎(chǔ)。具體要求必須滿足以下幾點(diǎn)：首先，必須清楚地了解地震預(yù)報(bào)的現(xiàn)狀，并且必須闡明現(xiàn)有技術(shù)的局限性。另外，通過多種方式提高了地震預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性，可以在科學(xué)和實(shí)際的方向上進(jìn)行地震預(yù)報(bào)和預(yù)報(bào)工作。第二，我們需要使用更有效的科學(xué)技術(shù)，并引用歷史數(shù)據(jù)，通過基于統(tǒng)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)分析，可以有效地監(jiān)視當(dāng)前的地震活動(dòng)，以獲得準(zhǔn)確的地震時(shí)間估計(jì)。建立準(zhǔn)確的地震監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)發(fā)展概念有助于理解地震的現(xiàn)實(shí)，同時(shí)，現(xiàn)有的合理資源分配方法突出了重要的監(jiān)測(cè)領(lǐng)域并提高了檢測(cè)效率。

4? 提高新形勢(shì)下地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)發(fā)展的方法

隨著中國(guó)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，地震監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)技術(shù)已躍居世界第一。考慮到當(dāng)前的問題，我們應(yīng)該集中在以下幾個(gè)方面：首先，必須對(duì)現(xiàn)有的地震網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行合理化調(diào)整，使其適應(yīng)模型的實(shí)際要求。使用地震電磁衛(wèi)星觀測(cè)意味著監(jiān)測(cè)地球附近宇宙層的環(huán)境變化，積極監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)海平面，通過改善地下地震預(yù)報(bào)系統(tǒng)來(lái)擴(kuò)大研究范圍，并改善傳統(tǒng)地震預(yù)報(bào)系統(tǒng)的缺點(diǎn)。地震監(jiān)測(cè)與預(yù)警站實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)關(guān)鍵區(qū)域。做好地震預(yù)警工作，啟用多通道預(yù)警信息，減少損失。

5? 基于大數(shù)據(jù)分析的地震監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，大數(shù)據(jù)分析機(jī)制已廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)?？紤]到由于地震發(fā)生的隨機(jī)性和地震監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)的不確定性，對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)的分析可以概括地震和變化的總體情況。因此，在當(dāng)前的地震監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)工作中，已廣泛使用了不同數(shù)據(jù)之間的內(nèi)部規(guī)則。依靠大數(shù)據(jù)的合理分析可以有效提高地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性。作為一種自然現(xiàn)象，地震的隨機(jī)性導(dǎo)致地震監(jiān)測(cè)被多種因素所影響。因此，只有通過嚴(yán)格的科學(xué)論證和全面的地球物理分析，才能科學(xué)地了解地震監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)，以獲得更準(zhǔn)確的結(jié)果。過去，參與地震監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)的工作人員經(jīng)常根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)處理大量的數(shù)據(jù)來(lái)確定結(jié)果，并分析過去的數(shù)據(jù)以建立兩者之間的關(guān)系。整個(gè)過程不僅效率低下，而且很容易偽造信息。使人們很難理解地震的規(guī)律性。如今通過使用大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以更科學(xué)，有效地分析相關(guān)信息，并且發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)與長(zhǎng)期開發(fā)方法之間的關(guān)聯(lián)可以使數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，更有價(jià)值。同時(shí)，大型數(shù)據(jù)庫(kù)非常便于研究，并提供豐富的研究和數(shù)據(jù)樣本。

6? 結(jié)語(yǔ)

目前的地震監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)工作仍在研究中，我們已經(jīng)了解地震活動(dòng)是有規(guī)律的，但對(duì)地震發(fā)生的規(guī)律仍然缺乏認(rèn)知。因此，我們需要在地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)這一領(lǐng)域加大研究力度，做好監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)，防災(zāi)減災(zāi)和應(yīng)急救援行動(dòng)相結(jié)合。并通過使用各種成熟的技術(shù)，積極做好地震監(jiān)測(cè)，穩(wěn)定社會(huì)，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 張晁軍，陳會(huì)忠，李衛(wèi)東，等.大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)問題的思考[J].地球物理學(xué)進(jìn)展，2015，30（4）：1561-1568.

[2] 王卓識(shí)，李寧，史紅軍.新形勢(shì)下地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)發(fā)展的思考[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019（35）：32-33.

[3] 王棵佳，栗寧，趙瑞，等.大數(shù)據(jù)與人工智能對(duì)地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)的影響淺析[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019（35）：49-50.

[4] 祝意青，劉芳，徐云馬.重力監(jiān)測(cè)在地震預(yù)報(bào)中的應(yīng)用與展望[J].國(guó)際地震動(dòng)態(tài)，2018（8）：9-10.

[5] 謝磊，楊濤.大數(shù)據(jù)背景下的地震工作創(chuàng)新[J]. 高原地震，2018，30（4）：53-57，62.

[6] 鞏丹丹，尚俊斌.地殼形變觀測(cè)在地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)中的發(fā)展與應(yīng)用研究[J].甘肅科技縱橫，2019，48（4）：12-14.

[7] 宋田.大數(shù)據(jù)時(shí)代的地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)問題分析[J].科技與創(chuàng)新，2019（12）：82-83.

[8] 朱春露，劉璐.基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)體系構(gòu)建研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2019，16（16）：142-143.

[9] 李寧，王卓識(shí).大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)問題的思考與分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2019，16（24）：117-118.