新形势下地震监测预报发展的研究与分析

张璐雅 王东晨 王琳 朱晓秋

摘 要： 随着科技的发展，地震监测系统可以对地震活动和地震微观前兆进行观测，将真实有效的信息传递给人们，各国均重视对地震的研究，并已投入大量的研究成本。新时期，大数据技术的应用给地震监测预报工作提供了新机遇，将大数据应用到地震监测预报中是未来的必然发展趋势。本文主要对新形势下地震监测预报发展进行了分析，结合现阶段地震监测预报工作现状及问题，提出了新的建议，并结合大数据技术提出了新思路及未来地震监测预报的发展建议，希望能为防震减灾工作提供建设性的帮助。

关键词： 新形势;地震监测预报;发展;大数据;研究分析

【中图分类号】P315.75 【文献标识码】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.34.264

地球运动的复杂性和震源的不可观性，为地震监测预报增加了一定的难度，在实际监测中，监测数据不真实，监测数据处理不全面，成为目前地震监测预测工作中的难题。面对这一现状，将大数据技术应用到地震监测技术分析中，可以为地震监测预报工作提供极大的支持。本文主要以新形势下地震监测预报发展作为论述重点，就现阶段地震监测预报工作中的问题、改进措施及大数据技术的应用等方面进行讨论，进而提高地震监测预报工作的效率。

1 地震监测现状

地震监测是通过测震、地下流体、电、磁和形变等观测手段的观测获取观测数据，进行规律总结，然后进行地震预报。现在地震观测处于积累数据、寻找规律阶段，地震预报处于探索阶段，通过对地震活动及地震微观前兆监测数据的总结，以地震监测数据为基础进行预测，结合地震监测预报的方法和对地震情况的了解，在地震发生前，努力向人们传达地震信息，结合地震监测预报工作的需要和选用合理的监测分析方法，提高地震监测数据的准确度。根据地震发生的时间与范围，足以将地震分为长期、中期、短期、临时[1]。近几十年，我国发生过多次造成大量人员伤亡的地震，如2008年5月12日的汶川8.0级大地震，造成了巨大的人员伤亡及财产损失，随着对地震的认识逐步加深，对地震监测预报的需求迫切，随着国家科技的发展，加强地震预报研究势在必行，通过准确预报，为人们提供安全保证。

2 我国地震监测预报工作中的问题

2.1 地震分析渠道单一

地震在发生前会存在一段时间的前兆现象，多数情况下，地震监测预报工作以发生的前兆现象作为监测预报依据，在传统的地震监测预报工作中单纯的依靠前兆现象判断，地震分析方式及方向单一，缺乏一定的科学性。在某些地震类型中，前兆不明显或者无前兆的地震，地震台网不能进行有效判断，于是便影响地震监测预报结果，严重威胁人们的安全。地震监测预报技术需要结合地壳构造和活动断裂进行分析，仅仅分析一个方面，难以保证预报的准确性。

2.2 缺失完整法律体系

虽然国家对地震灾害格外重视，但将重心均放在了地震监测预报技术研究与开发上面，缺少关于地震监测预报法律，对地震监测预报工作的管理松懈，没有建立法律对地震预报工作进行约束和规范，导致部分地震监测预报工作不合理。存在部分台站不具备完善的观测条件，更没有充分的技术支持，经常发布错误有误差的预测信息，出现误报和漏报的现象普遍，会逐渐降低人们对地震预测的信任，因此国家需要加强地震监测预报工作建设与管理，提高地震监测预报工作的权威性，同时也增加国民为群众的信任。

2.3 地震监测预报速度低

地震带来的破坏是巨大的，为了控制并减少破坏，展开地震监测预报工作是有必要性的，我国在地震监测预报方面加大了投入，并取得了较大的成就，现阶段，我国建设了多处地震监测站，其中包括147座国家级台站和1206座区域站，使用先进完善的监测设备，配备了高水平的观测人员，给人们提供真实准确的地震监测数据，在发生地震前给足人们做好安全防护或者躲避时间。地震监测预报工作的目的便是控制并减少破坏，保护人员安全。地震监测即便做到了全国大部分区域的覆盖，但是仍存在一定的技术缺陷，地震台网监测到的地震信息不够全面和及时，会延误获取地震信息时间，并且在特殊区域网络不稳定，信息传输频率低。新形势下，需要充分使用先进的大数据技术，并不断有优化和改进技术上的缺陷，躲避地震灾难赢得充分的时间。

2.4 地震监测预报水平低

地震预报水平的高低与地震监测数据是否准确的有很大的关系，在大部分的地震预报实践中都会总结以往的地震发生过程中的相关的参数，可以为今后的预测工作提供宝贵的经验。地震主要是由于地壳板块运动而产生的，地震发生机制的复杂性给地震预报工作带来了较大的困难。目前，地震监测预报技术具有一定的局限性，面对长期地震预报有一定的准确率，但是在短期和临震地震预报方面达不到预期标准，监测数据常出现误差和不可靠情况，难以向人们提供真实的数据信息。地震监测预报工作仍需要加强监测技术，结合时代的发展进行优化地震监测预报系统，提高地震监测预报水平，保证监测数据的可靠性。

3 大数据与地震监测预报

3.1 促进地震监测预报更加科学

目前，大数据技术是新形势下发展的主流，原先的地震監测预报系统存在一定的监测局限，不能够准确地捕捉到有效真实的数据与信息，只能够对相关性、震源参数等数据进行分析，不能实现多维度的整体研究，同时也无法正确定量评估其相关的影响程度。大数据技术可以进行全方位的监测，具有海量数据的支持，对多方位解释处理提供的可能，利用动态分析、建模等技术检测出异常数据之间存在的相互关系，并判断出其影响。大数据的应用可以对地震进行多角度的分析和预测，突破了传统技术的限制，促进地震监测预报数据更加准确和科学。

3.2 实现地震孕育建模

大数据的应用可以更有深度地研究地震孕育建模，大数据的建模范围和效率远远超出传统技术。地球是地震孕育发生的载体，地下结构复杂，运动激烈，各地壳板块之间运动不规律，造成地震灾害的不确定性，一般情况下，通常是将整个地球进行建模，模拟其内部活动与地震之间的联系，可以大幅度的增加地震的预测的真实性。但是只能实现对某一局部地质现象进行建模，具有一定的局限性，同时也只能反应出局部的地震预测数据，影响因素单一，无法考虑更多的影响因子。大数据技术可以有效的改善这一现状，大数据技术具有较高标准的软硬件的支持，可以实现更加复杂的建模工作，扩大了建模范围，挖掘出更多的地震孕育因素，在极短的时间内，在海量数据中找出内部的复杂关系，提高工作效率和监测预报的准确性。

3.3 促使地震监测预报工作更加全面

以往的地震监测预报技术通常以数据模型、经验公式等方式完成预测工作，相对较为复杂，且需要投入大量的时间和精力。大数据技术的应用将原有预测方法进行了创新和转变，大数据自身具有较大的储存能力，能够将全球地震的观测数据进行归纳整理，在下一步监测预报的中有效应用，将重磁电震、地质数据、构造信息等充分融合，短时间内将实时数据进行整理和运算，利用自身的技术优势帮助观测人员获取不同情况下的地震孕育情况[2]，突破了以往被动式的服务体系，主动获得实时的监测数据并计算各种结果等，地震发生后，大数据技术便会立刻检测出地震相关参数，并判断出周边区域地质概况、人口、生产要素等，检测出地震的最大范围，为地震应急救灾提供指导，为人们发出防护预警，同时为后续资源调配工作提供可行方案。

3.4 将地震监测信息公开

如今，大数据技术的普及，人们可以通过一部手机就能够知晓各种信息，地震灾害可以对人们带来严重灾害，因此，地震信息对人们安全和国家发展有着重要的影响，公开地震信息可以提高人们的安全防范意识，提高人们的警惕性，于是保证地震信息的及时公开、透明，确保人们能够及时采取应对措施，减少损失并保证人身安全。长期以来，地震信息的公开常以灾情报道的形式进行宣传，以往媒体转播途径单一，对地震应急知识宣传工作不到位，人们的安全防护认知方面达不到满足，并且面对突发的地震灾害应对失当，导致大量伤亡。新时期下，网络时代拓宽了宣传渠道，通过利用移动终端及其他视频平台均可以发布地震信息[3]，媒体全天候进行报道，让人们随时随地可以在第一时间内知晓地震信息。大数据网络时代，将地震信息的公开提升到一个新的高度，但是也存在负面的舆情传播，恶意虚假信息的传播，需要及时处置，设置信息风险预警，主动发声，及时实现信息甄别，向人们提供高质量且真实的数据信息，更好地服务于社会大众。

4 新形势下地震监测预报发展途径分析

4.1 提高防震减灾应急能力

地震灾害发生的时间较短，在极短的时间内发生的破坏是巨大的，历年来，我国发生多起地震灾害，给人们带来了极大的损失，并且造成大量人员的伤亡，给社会乃至国家带来了沉重的打击。人们具备良好的灾害应急能力，可以在灾难来临之时做出一定的安全防护措施，可以保障自身的人身安全。地震发生时间较为短暂，如果震后救援活动不及时，如果受灾人员震后自救措施不当，可能会发生更严重的后果。因此，需要建立起防灾减灾应急机制[4]，提高人们群众的防震减灾应急能力，救援人员做到响应迅速、救援及时，争取在地震发生时第一时间赶到救援现场。促进各政府部门之间的联动，地震发生后，给出第一时间响应，并实施救援方案。

4.2 做好日常防灾减灾应急方案

地震监测预报主要是以预防为主，降低地震灾害带来的损失和破坏，地震发生的过程中，离不开防灾减灾应急方案的引导，因此，国家需要结合各其余的位置特征，并参照地震监测预报数据进行设计出最佳预警方案。通常情况下，在地震发生时，人们群众的心理较为慌张、不知所措，需要有应急方案加以引导人们实施正确的行为举动，减少损失。要充分掌握地震区的地质情况，确定地震监测重点区域，并结合以往地震经验，利用现代化技术进行设置地震预警方案，保障人们安全。

4.3 树立正确的地震监测预报发展观

4.3.1 重视地震监测预报工作

地震监测预报技术工作中最重要的便是测试数据的准确性，并要保证对外公布时的信息能够完整。为了避免地震发生过程中，出现人们未知的状况，造成更大的损失，要求地震监测预报工作必须做到全面、精确、不遗漏。国家要充分重视地震台网的建设工作，加大资金投入，并实现建设技术的创新和优化，重视大数据技术的应用，将大数据技术与地震预测预报的融合，建立一个完整的地震监测体系。地震监测预报单位可以结合地域特征合理规划地震台网的布局，尤其是频发地震的地方，可以在原有的基础上适当增加地震台网的密度，并优化和更新监测设备，提高地震预测预防准确度。

4.3.2 明确地震监测要点

地震灾害不能够被人为控制，但是可以有效的控制地震带来的损失，防范地震灾害是必然的，因此，展开地震监测预报工作，需要树立正确的发展观。利用现有的设备有秩序的完成地震监测预报工作。首先要明确地震监测预报并是依靠单方面的因素进行，需要结合地震经验、地震孕育、地壳结构等全方位进行研究。并要意识到监测预报技术的现状，能够清晰地认识到技术方面的局限，开展针对性的地震监测预报工作。在进行监测预报工作中，要善于发现以往地震规律，发现并利用有效数据，进行基于统计学的合理分析[5]，并结合当前的地震参数就进行分析，利用成熟的技术进行计算和监测，预测出准确的地震时间和范围等情况，突出监控重点区域，提高地震监测预报效率。

4.4 拓宽地震监测预报方法

隨着我国科技的发展，不断提高对地震监测预报技术的研发，新形势下，我国地震监测预报技术已经突破了传统地震监测预报技术。目前，已经优化了现有的地震台网，并针对地震高发区加强了管理，促使布局符合实际需求。国家地震监测预报手段由地面发展到地下、海洋及太空，为了实现更加准确的监测近地空间层环境的变化，利用了地震电磁卫星观测。由于不同地表结构所产生的震幅及波动存有差异，实现了海洋地震监测与井下地震监测[6]，实现对多空间、多渠道预警通知，突破了传统监测预报技术的局限，使得监测数据更加准确，并对重点地震区实行了实时监测，将地震灾害带来的损失降到最低。

5 新形势下大数据融合地震监测预报技术发展策略

5.1 加大资金、设备投入

大数据的应用对地震监测预报工作带来了新的转机，但是大数据技术的应用需要有高性能设备的支持，并需要高性能软硬件的支持。由于地震部门属于公益性事业单位，并且地震监测预报工作中的所有项目产生的经费均依靠财政拨款，经费有限，不足以实现技术创新和系统升级等工作，因此，各级政府需要重视地震监测预报工作，并结合监测需要给予一定的资金支持，为了提高地震监测预报信息数据的准确性，可以加大高精度、长期稳定仪器投入，实现大数据技术的应用优势，并提高地震监测预报数据的准确度。

5.2 建立地震系统门户网站

为了提高地震监测预报水平，需要适应时代发展，将大数据技术应用到地震监测预报工作中，大数据具有较强技术的支持，并且具有海量的储存能力，能实现高复杂数据的计算，无疑对地震监测预报工作有着积极作用。首先，地震监测部门需要建立门户网站，并建设高传输频率的网络基站，保证大数据技术的网络需要，并提高地震监测预报数据信息的传播速率。在独立门户上面进行大力宣传防震减灾方面的知识，并收集总结出地震的科学常识和自救知识上传到相应网站或者各种平台上[7]。并将国家对地震检测预报相关的法律法规进行公布和宣传，可以监测预报不合格的地震检测单位，防止发布不完整且错误的地震监测预报信息。可以利用大数据技术创建地震数据为核心的数据库，并扩充各领域的数据和知识，可以有农业、地质、水文和气象等，将有价值的信息进行整合，实现跨界资源共享，可以为地震监测预报提供足够的数据依据。

5.3 加强地震监測预报服务建设

地震监测预报工作具有较强的综合性，并且工作内容较为复杂，工作要求较高。为了能够实现高效率的地震监测预报，国家需要重视地震监测预报工作建设，要求国家要加资金投入，并向地震监测预报部门提供高性能的检测设备和计算设备，保证地震监测预报工作稳定进行。国家要重视网络建设，并加大投入力度，地震监测预报部门要定期检测网络，保证各通信设备运行正常。地震检测预报工作不仅仅服务于人民群众，还与地质部门和生态环境部门等密切联系，通过各种渠道进行分析地震情况，并保证各项工作的协调性。监测部门要重视对监测预报系统的更新和优化，同时要实现检测技术的创新，进一步提高地震监测预报的工作效率。

5.4 提升防震减灾应急能力

地震灾害是突发的，于是便体现出地震监测预报工作的重要性，地震监测预报工作只是向人们提供地震预报信息，当地震灾害来临之时仍需要采取应急措施进行保护人员安全和减少损失。提高防震减灾应急能力是地震检测预防工作的关键，因此，检测部门需要根据地震监测数据进行分析地震的时间、范围等信息，并针对地震区域制定完善的地震灾害应急方案，可以帮助后期开展顺利的救援活动，能够在第一时间内做好救援工作，避免错失最佳救援时间。应急能力需要不断的总结经验，并进行全方位的开率，保证救援资源的丰富，要注重以防御为主，同时要因地制宜，着重对重点监测区域加以防备，并加强学习，提高减震救灾的应急能力。

5.5 加强地震防御宣传工作

为了强化人民群众的地震应急防范意识，需要在震前做好宣传工作，依靠地震监测预报数据进行防御宣传是十分有必要的，可以极大程度的保护人民群众的安全，并减少损失。当地政府可以开展防震减灾宣传活动，各乡镇可以组织村民开展应急会议，科普相关的自救知识。防御宣传工作需要在人口密集的区域重点宣传，可以到学校和社区加强宣传，积极引导舆论方向，面对不同群体进行宣传。在信息时代背景下，可以借助网络通道将地震震情进行发布传播，让人民群众随时随地了解地震信息，并掌握地震情况，提高自我防范意识。

5.6 重视人才培养，建立激励机制

大数据技术的应用离不开技术人员的支持，地震监测预报预报工作，需要有高水平的观测人才才能提高检测预报的准确性。地震监测预报工作一般长期处于艰辛的环境中，并且工资待遇不高，人员流失严重。由于高素质人才的缺乏，导致地震检预报工作不能够顺利进行，造成整体科研水平有限，剩余的工作人员不能够全身心投入检检测工作中去。随着大数据技术的融入，更需要有技术人员的支持，因此，地震检测单位要重视技术人才的挖掘和培养[8]，可以面向各高校招聘大数据专业的大学生，并对内部工作人员加强培训，邀请资深观测专家进行分享工作经验，弥补工作人员的能力缺陷。地震监测预报单位，可以建立激励机制，对实现技术创新的人员加以奖励，对地震监测预报工作中表现优异的人员或者贡献较大的人员加以奖励，以此方法调动工作工作人员的工作积极性。由于一线工作较为艰苦，可以适当提升职员的薪资，让工作人员感受到被重视，便会全身心的投入地震检测工作中去，以至于提高地震监测预报工作效率。

结论：地震监测预报的准确性关乎着人民群众的人身安全，目前，地震监测预报工作仍在不断的探索和研究，在法律条例中还存在一定的缺陷，但是也在不断的完善和优化，需要不断做好监测预报、防灾减灾、应急救援工作体系建设，减少地震带来的损失。大数据的应用实现了海量数据建模，可以保证地震监测预报数据更加科学和准确，突破了传统检测技术的局限。需要重视人才培养和经费投入，调动员工工作积极性，提高地震监测预报工作效率。

参考文献

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[2] 李宁，王卓识.地壳形变观测在地震监测预报中的发展与应用[J].河南科技，2019，（34）：138-140.

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[4] 罗嘉铮.谈大数据时代对地震监测预报问题的思考[J].工程建设与设计，2019，（19）：160-161，164.

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[8] 巩丹丹，尚俊斌.地壳形变观测在地震监测预报中的发展与应用研究[J].甘肃科技纵横，2019，48（4）：12-14.