1976年7月28日,发生在唐山的大地震震撼了整个华北地区。由于当时的监测能力有限,震后数小时内,震中在哪儿、震级多少、受灾状况如何成为难以回答的问题,灾后应急救援开展艰难。
2008年5月12日,四川省汶川县发生8.0级特大地震,大半个中国都有震感。地震发生后,地震部门用大约9分钟的时间写出简讯传给中央电视台,中央电视台才中断正常播放的节目,紧急采用口播方式将地震信息播报出去,观众知道消息时已经过去数十分钟。
2013年4月20日,四川省雅安市芦山县发生7.0级地震,2分钟内自动速报系统便发出了包括地震时间、地点、震级等地震三要素的第一报,中国地震局网站、新浪微博、新华社、中央电视台等媒体都在第一时间收到速报信息,2分钟覆盖1亿网友的公共服务能力得以呈现。
2017年8月8日,四川省阿坝州九寨沟县发生7.0级地震,震后仅25秒,地震信息播报机器人自动编发了一条名为《四川阿坝州九寨沟县发生7.0级地震》的地震信息,共540字,配发4张图片,包括地震三要素、震中简介、人口热力图、周边村镇、历史地震等十几项内容,并通过微信、微博等社交媒体发布。
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以上这一串例子,很好地标注了我国地震速报的发展轨迹。
近几十年来,我国地震速报水平有了明显提升,主要体现在三个方面:
一是快,包括震情信息产出快和传播速度快;二是准,主要体现在地震发生时刻准、震源定位准、震级精度准;三是广,速报内容得到广泛扩充。
地震监测是地震速报的基础,只有在地震发生后实现了地震波的快速接收和测算,产出震情信息,才能满足地震速报信息快速传播的需求。而地震观测技术的进步背后,是地震仪器发展和地震台网建设的强大支撑。
新中国成立之前,全国只有寥寥几个地震台,从事地震工作的科技人员也只有寥寥数个,可以说,旧中国留下的几乎是零基础的地震观测工作。新中国成立后,我国开始了全国测震观测台网的建设。
我国现代地震观测经历了人工观测、模拟观测、数字化观测及网络化观测4个阶段。
人工记录观测时期。1957至1958年,利用我国仿制生产的基式仪建立了由12个台站组成的我国第一个国家地震基本台网,开展对国内5 级以上地震、国外 7 级以上地震的速报业务。
进入上世纪60 年代,我国自行研制地震仪的工作才全面铺开,早期的研制工作有两个特点:一个是集中在短周期地震计的研制;二是改进记录方式,发展熏烟记录和墨水笔绘记录。
模拟观测记录时期。1966年邢台地震后,我国地震观测技术进入了快速发展的阶段。这一阶段,是我国地震模拟记录观测规范化时期。
1971年国家地震局成立后,立即组织制定和实施了全国地震监测台网的建设方案。经过几年的努力,在我国大陆地区建立了400多个地震监测台站,形成了遍布除台湾省外的全国各省(區、市)、多种学科方法相结合、固定台站观测与流动观测相结合、专群结合的地震监测台网。
但模拟地震观测台网所存在的频带窄、动态范围小,以及不便于计算机处理等弱点,严重制约了从地震波中提取有关的重要信息。
数字观测记录时期。1983年中美双方达成原则协议,由美方提供设备和技术,共同建设“中国数字化地震台网(CDSN)”。数字化地震台网的建立,使我国地震观测从模拟时代进入数字时代。
“九五”期间,利用我国自行研制、生产的数字化地震观测仪器,共完成了75个国家数字化地震基本台网台站(含国际合作的12个台站)、20个区域遥测数字化地震台网(含353个子台)的建设,并配备了80套数字化流动地震观测设备。
数字化也为地震科学研究带来了一场翻天覆地的革命,数据的传输与处理,地震频带的拓宽,科研人员对资料的获取、使用和研究方式都产生了变化。
网络记录观测时期。随着互联网技术的发展,1个国家测震台网中心和31个省级测震台网中心落成,将我国地震观测事业发展推进到“网络化”大潮里。覆盖全国范围的1107个测震台站织成密集的“中国台阵”,助力我国地震监测事业长远发展。
这1107个测震台站包括166个国家台站和 941个区域台站。
其中国家台站主要用于国内中强震和全球大震的有效观测和准确测定,主要采用甚宽频带观测设备(120秒~40赫兹)。除青藏高原部分地区外,其他地区台站平均间距100~250千米,以保证获取中强地震的长周期地震记录。
区域台站主要用于区域中小地震即地方震的监测,主要采用宽频带观测设备(60秒~40赫兹)和短周期观测设备(1秒~40赫兹),台站分布于31个省(自治区、直辖市),除内蒙古、西藏、青海、新疆的部分地区外,其他地区台站平均间距50~100千米。
除此之外,围绕全国地震重点监视防御区和地震预警与烈度速报示范区,我国还建立了2975个强震动加速度观测站,包括1965个强震动(加速度计)观测站和 1010个强震动(烈度仪)观测站。
预计到2030年,我国将建成由约38616个地震观测站构成的中国测震站网,观测站密度将提升至平均每300平方千米1个地震观测站。
届时,我国地震监测能力将进一步提升:北京及周边地区可达到1.0级,东部人口稠密地区可达到1.5级,西部大部分地区可达到 2.0级,西部少数人口稀疏地区可达到2.5级;近海海域可达到2.0级,其他海域大部分地区可达到3.0级;中国周边地区4.0级,全球其他国家和地区5.0级、海域6.0级。
随着计算机应用、互联网、人工智能等相关技术的飞速发展,现代新兴技术手段也充分运用于地震速报系统中,“自动化”应运而生,地震速报水平取得质的飞跃。
2013年4月1日,中国地震局正式推出自动地震速报服务,该服务是利用计算机自动处理地震台网的实时监测数据,在震后最短时间内尽快测定、准确报出地震发生的时间、地点和震级。此外,该服务还连接相关网站、微博、手机客户端等信息平台,向全社会实时发布地震信息。
新中国成立之前,全国只有寥寥几个地震台,从事地震工作的科技人员也只有寥寥数个,可以说,旧中国留下的几乎是零基础的地震观测工作。新中国成立后,我国开始了全国测震观测台网的建设。
自动地震速报最突出的优点就是“快”,从处理到发布均由计算机自动完成,与传统人工速报相比具有明显的速度优势,如国内地震一般2分钟之内便可快速定位,而人工速报通常需要10分钟左右。但自动地震速报的测定结果往往与人工速报存在偏差,地震发生后,自动速报结果第一时间向政府和社会提供地震基本信息,待人工速报完成后再发布一次正式速报进行修正,最终参数以正式速报为准。
目前,我國实现了国内地震2分钟左右自动速报、10分钟左右正式速报。预计到2030年,地震速报时效性将进一步增强:20~60秒发布我国大陆地震参数自动速报结果,5~10分钟发布人工复核地震参数;5~15分钟发布我国周边及全球地震参数自动速报结果,20分钟内发布人工复核地震参数。
如果说自动地震速报主要体现在速度上,那么地震播报机器人的出现则在速报内容上有了新的提升。2017年8月8日九寨沟7.0级地震发生时,一篇迅速编发的涵盖十几项地震内容的消息令地震播报机器人“火出了圈”。
随着人们对地震的关注度越来越高,关心的内容也越来越多,仅有地震时间、地点、震中位置等信息难以满足人们的需求,地震信息播报机器人的研发目的就是为了用最快的时间把更全面的相关信息推送出去。
但其实,地震信息播报机器人并非传统意义上的能看到实体的机器人,而是一套计算机程序。这套程序具备实时的数据和空间分析功能,同时还拥有基于海量大数据的网络检索功能,从而在地震发生后很短的时间内,自动产出该地震的相关参数、震中地形图、周边人口热力数据、周边村镇位置情况、周边县区位置情况以及该震区的历史地震数据、震中简介、未来三天天气情况等详实信息,为震区逃生、救援以及次生灾害防范等提供了有力支持。
“自动化”让地震速报搭上了迅猛发展的快车道,而通信技术和传播形态的不断更新,则让地震信息公共服务能力进一步提升。
在逐步完善地震自动发布平台的同时,地震工作者开始尝试与大型互联网平台进行深度合作,通过“借船出海”的方式实现地震实时信息的广覆盖。
现在,中国地震台网完成了和新华社客户端、央视新闻客户端等平台的技术对接,也和诸多互联网平台如新浪微博、今日头条、腾讯新闻、一点资讯、手机百度、阿里UC等实现了全自动对接。
以2017年8月8日四川九寨沟7.0级地震为例,这条重大突发消息在微博平台上的阅读量高达3.8亿,今日头条向7000多万用户实时推送了九寨沟发生地震的消息。事后根据传播数据分析统计,九寨沟发生7.0级地震的消息在1分钟内覆盖了1亿网友,3分钟内覆盖了4.5亿网友,这和当年汶川地震时的地震信息公共服务能力已经不可同日而语。
据悉,目前我国已有26项公共服务产品,通过企业微信、地震新媒体平台和地震信息公共服务对接平台等实时服务于地震应急响应、新闻媒体和社会公众。相信随着大数据、云计算等高新技术的不断发展,我国地震信息公共服务能力将得到进一步的提升。
◎ 来源|四川省地震局