國家地震烈度速報與預警工程
國家地震烈度速報與預警工程，簡稱國家烈預工程，是中華人民共和國依託震央附近的密集地震台網，在震後數秒內快速估算地震影響範圍和程度，搶在破壞性的S波和表面波到達目標地之前發布警報的覆蓋全國的地震預警系統[1]。該工程於2009年開始預研究，並已於2015年獲中華人民共和國國務院批准，計劃於2020年投入全國試執行[1]。該工程建成後，將成為全球規模最大的地震預警系統[2][3]。
歷史
在2008年汶川大地震中，地震產生的破裂範圍超過200公里，距離震央有一定距離的北川縣、綿陽市等地也遭受到重創[4]。這一慘痛教訓促使中國政府自2009年開始了國家地震烈度速報與預警工程的預研究工作[1][5]，並在福建省[6]、首都圈地區[7]、甘肅省蘭州市部署了地震預警示範系統，對方法技術和系統軟體進行了線上檢驗，並計劃正式開始全國部署[1]。2012年12月，中國地震局向國家發展改革委報送了專案建議書[1]。2015年6月，專案建議書經國務院常務會議同意後獲批[1]。2015年7月起，中國地震局啟動了專案可研工作。其專案可研報告已於2017年2月得到了國家發展改革委批覆[1]。
2015年，國家地震烈度速報與預警工程的台站整合工作正式展開，將官方和社會力量建設的震度站加以整合以提高監測密度[8]。並在2016年展開了台站堪選工作[9][10]。到2017年，已有福建省等部分地區完成了工程建設工作並開始試執行[11]。
同時，中國地震局也展開與其他研究機構的合作。2012年起，利用已建成的中國地震台網部分台站，成都高新減災研究所研製的ICL地震預警技術系統開始在部分地區投入使用[12]。至2014年，ICL系統在中國大陸15個省市被採用[2]，覆蓋面積接近100萬平方公里[13][12]。
此外，福建省和雲南省業已完成了地震預警的立法工作，對地震預警的播發提出了一些強制性要求[14][15]。
原理
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地震預警系統是指在地震發生後、而未及造成嚴重破壞前發出警告。在震央發生地震後，具破壞性的S波（每秒3.2-4公里）有一段時間尚未傳到各地，而由於電磁波比地震波快，系統可以把震度儀監測到的P波（每秒5.5-7公里）資訊轉為電磁波，在地震波到達前的數秒至幾十秒發出預警[16][13]。透過對地震波波形的監測、分析、匯總、綜合分析[17][18][19]。
常規的地震預警系統可分為異地預警模式、現地（原地）預警模式與混合預警模式[4]。異地預警模式是在地震發生後，利用震央附近的監測台站所觀測到的地震波，快速計算出地震規模、震央位置與震源深度，並以此預估各地區的震度與地震波到達的時間，再利用通訊技術通知各地區[20]。異地預警模式需要部署較多監測台站，且運算時間較長，但精確度較高，適用於距離震央較遠的地區[4][20]。現地（原地）預警模式是指在人員密集區直接架設預警台站，對本地發生的地震進行預警，能夠補充異地預警模式的盲區[4][20]。
中國地震局的國家地震烈度速報與預警工程採用現地（原地）預警模式和異地預警模式融合的混合預警模式[7][16]，這一方法兼具二者的優點[4]，監測速度較快，精度較高，但成本較單一模式更大[4][20]。
運作
由於中國的國土面積廣大，需要部署數量極其龐大的監測台站[1]。中國地震局預計將在全國建設共計15510個台站，包括1960個組態測震儀和強震儀的基準站、3309個組態強震儀的基本站、10241個組態震度儀的一般站[1]。中國地震局表示，該工程將華北、南北地震帶、東南沿海和新疆天山中段等4個地區定為重點地震預警區[註 1][1]。在重點區將部署台站間距達12公里左右的預警網，形成完善的地震預警能力和基於鄉鎮實測值的震度速報能力[1]。而在一般地區則形成遠場大震預警能力和基於縣級城市實測值的震度速報能力[1]。
在地震監測區內，由各省級地震局負責本區域建設和維護任務，處理本區域及周邊地區的台站觀測資料，並負責省內地震預警資訊發布，並將資料統一匯總到中國地震局下屬的中國地震台網中心[1]。由中國地震台網中心同步處理全國的台站觀測資料，融合處理省級中心的預警資訊，並負責向中央政府和國家級媒體發布資訊[1]。
建設中的國家烈預工程系統由觀測系統、資料分析處理系統和決策及資訊發布系統等三個子系統組成[4]。地震發生後，首先將震度儀資料傳到分析處理中心，分析處理中心利用台站獲得的地震動參數與信噪比（SNR）進行地震的觀測，在單一台站超過預警閾值時即發表預警第一報，當超閾值台站超過三或四個時，發表預警第二、三報。在達到較大震度（中國地震烈度表6(VI)度[14]）時，會由中國地震台網中心正式播發「地震預警」[4]，並公告地震影響地區[1]。在播發地震預警後，還會根據即時監測結果繼續發表預警報文[4]。
而在震後數分鐘內，中國地震局還會匯總各台站的地震監測資料，播發「地震震度速報」[23]，報告地震震央、最大震度、震度分布圖、震级規模等資訊[1]。2017年，時任中國地震局局長鄭國光表示，地震局將力爭實現在地震發生後3分鐘內向全國發布「地震震度速報」[24]。
播送
電視廣播
中國地震局指出，待工程投入使用後，一旦地震局發布地震預警，會立即通知中國中央電視台、中央人民廣播電台及地震影響地區的省市縣電視廣播機構，電視廣播機構也將會即時播發地震預警[1]。目前，福建省、雲南省已通過立法手段強制要求廣播電視機構即時播送地震預警[14][15]。
資訊網路
在發布方面，中國地震局表明將研發手機App軟體、PC接收軟體和專用接收終端。中國地震局已在福建晉江市開展了發布試驗[1]。中國地震局認為，如何實現海量使用者的秒級發布，目前還是一個待攻克的難點，將來不排除和各大運營商以及雲技術公司合作[1]。同時，福建省、雲南省已強制要求運營商向使用者傳送地震預警[14][15]。
設施場所
中國地震局表示，中國將在2000多所中小學直接布設監測台站[22]，並向預警區內的中小學校發布地震預警資訊，服務學校師生的地震逃生避險[1]。地震局還會向鐵路部門發布原地報警、地震預警、遠場大震預警、地震參數速報、地震震度速報、地震動參數等客製化化緊急地震資訊，服務鐵路運輸的地震緊急處置[1]。當前，福廈鐵路、成灌線、大西客運專線等線路已經完成了地震預警系統的試驗與測試，並即將向全國推廣[25]。
同時，國家機關以及核電、水利、燃氣、化工、醫療衛生、商業等行業的企業也會接到客製化化的緊急地震資訊，服務有關機構企業的地震緊急處置[1]。
注釋
參考文獻
- ^ 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 1.16 1.17 1.18 1.19 1.20 1.21 澎湃新聞. 国家地震烈度速报与预警工程含4大重点预警区，秒级速报. 中國地震局. 北京. [2017-09-22]. （原始內容存檔於2018-01-05） （中文（中國大陸））.
- ^ 2.0 2.1 “海归”放弃读博回国潜心研发地震预警系统. 新華網. 2016-03-08 [2017-08-09]. （原始內容存檔於2017-08-09）.
- ^ 貴陽商報. 中国地震预警网全世界最大. 網易網新聞. 廣州. [2017-09-22]. （原始內容存檔於2018-07-17） （中文（中國大陸））.
- ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 張紅才. 地震预警系统关键技术研究. 中國地震局工程力學研究所. 2013, (4): 44–45 （中文（中國大陸））.
- ^ 中國地震局發展與財務司. 国家地震烈度速报与预警工程项目建议书有关情况报告会召开. 中國地震局. 北京. [2017-09-22]. （原始內容存檔於2018-01-05） （中文（中國大陸））.
- ^ 澎湃新聞. 国家地震预警系统在福建试运行 正拟定技术标准. 新浪網新聞. 北京. [2017-09-22]. （原始內容存檔於2018-01-05） （中文（中國大陸））.
- ^ 7.0 7.1 曹金龍. 首都圈地区建立地震预警系统的几点思考. 城市與減災. 2013, (5): 9–12 （中文（中國大陸））.
- ^ 陝西省地震局. 西安市地震局完成地震烈度速报系统整合工作. 中國地震局. 北京. [2017-09-22]. （原始內容存檔於2018-01-05） （中文（中國大陸））.
- ^ 雲南省地震局. 云南省曲靖市地震局及时安排部署国家地震烈度速报与预警工程台站宏观堪选工作. 北京. [2017-09-22] （中文（中國大陸））.[永久失效連結]
- ^ 山西省地震局. 山西地震烈度速报与预警工程前期勘选工作进展顺利. 中國地震局. 北京. [2017-09-22]. （原始內容存檔於2016-03-10） （中文（中國大陸））.
- ^ 廣西壯族自治區地震局. 广西玉林市地震超速报系统建成并试运行. 中國地震局. 北京. [2017-09-22]. （原始內容存檔於2018-01-05） （中文（中國大陸））.
- ^ 12.0 12.1 陳明; 向芸. 成都高新區地震預警專家入選“中國好人榜”. 大公網. 2015-11-04 [2017-08-09]. （原始內容存檔於2017-08-09）.
- ^ 13.0 13.1 李梓汐; 王鑫昕. 王暾：和地震赛跑的海归博士. 中國青年報. 2014-09-21 [2017-08-09]. （原始內容存檔於2017-08-09）.
- ^ 14.0 14.1 14.2 14.3 雲南省人民政府. 云南省地震预警管理规定. 雲南省人民政府. 昆明. [2017-09-22]. （原始內容存檔於2019-05-15） （中文（中國大陸））.
- ^ 15.0 15.1 15.2 福建省人民政府. 福建省地震预警管理办法. 福建省人民政府. 福州. [2017-09-22]. （原始內容存檔於2018-01-05） （中文（中國大陸））.
- ^ 16.0 16.1 袁志祥、單修政、徐世芳、李金正、李娟. 地震预警系统综述. 自然災害學報. 2007, 6 (16): 216–223 （中文（中國大陸））.
- ^ 中国自主研发的地震预警系统通过鉴定. 中國日報. 2012-09-03 [2017-08-09]. （原始內容存檔於2017-08-09）.
- ^ 劉江. 九寨沟7级地震 成都造地震预警系统向全国多地预警. 國際線上. 2017-08-09 [2017-08-09]. （原始內容存檔於2017-08-09）.
- ^ 大陸建成5010個地震預警台. 中時電子報. 2014-10-21 [2017-08-09]. （原始內容存檔於2017-08-09）.
- ^ 20.0 20.1 20.2 20.3 黃媛; 楊建思. 用于地震预警系统中的快速地震定位方法综述. 國際地震動態. 2006, (12): 1–5 （中文（中國大陸））.
- ^ Finazzi, Francesco; Fassò, Alessandro. A statistical approach to crowdsourced smartphone-based earthquake early warning systems. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment. 2016 [31 March 2016]. doi:10.1007/s00477-016-1240-8. （原始內容存檔於2017-09-22）.
- ^ 22.0 22.1 中國地震局、教育部. 中国地震局、教育部关于开展中小学校预警台站和预警信息服务系统试点建设的意见. 西藏自治區地震局. 拉薩. [2017-09-22]. （原始內容存檔於2018-01-05） （中文（中國大陸））.
- ^ 新華社. 为生命“争分夺秒”！我国地震预警重大工程年底前“上马”. 中國地震局. 北京. [2017-09-22]. （原始內容存檔於2017-06-25） （中文（中國大陸））.
- ^ 中國高新技術產業導報. 国内地震3分钟内可自动速报，2020年建成国家地震科技创新体系. 中國地震局. 北京. [2017-09-22] （中文（中國大陸））.
- ^ 人民日報. “复兴号”启程 中国地震局助力保障高铁运行安全. 中國地震局. 北京. [2017-09-22]. （原始內容存檔於2018-01-05） （中文（中國大陸））.
外部連結
參見
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