信息化测震数据管理平台的设计与实现

依托公共安全信息化工程,测震台网数据管理平台在数据资源池环境下,采用分层架构和模块化开发,实现了实时流波形接入和存储、站网基础信息管理、常规数据产品产出、针对特定地震的产品产出、波形数据质量分析等测震台网核心业务的信息化。通过平台的接口和界面,事件波形处理与服务、数据质量分析、震源参数基础数据库建设等测震台网业务取得了长足进步。该平台具有业务集成性、功能实用性、资源共享性和技术先进性等特点,有效提升了测震台网信息化水平,为测震台网现代化发展发挥了积极作用。

2023年震情述评

1全球地震活动概况据中国地震台网测定,2023年1月1日-12月31日全球共发生6级以上地震148次,其中7级以上地震19次,最大地震为2月6日土耳其2次7.8级地震(图1)。

《中国地震》征稿简则

《中国地震》创办于1985年,是由中国地震台网中心主办、中国地震局科学技术委员会协办的综合性学术期刊,季刊。本刊以地震工作者及大专院校、研究所师生为读者对象,主要刊载地球物理学、地震地质学、地震工程学、地震预测与预防、历史地震研究、灾害学、地震社会学以及环境、资源等领域的重要基础理论和应用研究成果,同时刊载综述性文章、问题讨论、学术动态以及书评等。本刊连续多年入选北京大学图书馆“中文核心期刊”。

连续重力观测潮汐与非潮汐信号提取与处理平台设计与实现

介绍了连续重力观测潮汐与非潮汐信号提取与处理平台的平台架构、数据库、主要功能模块、技术特点与功能特性等。该平台面向中国地震重力站网的大网运维业务需求和海量数据处理需求,以连续重力数据处理中的潮汐信号处理、非潮汐信号处理、时频变换等科学计算为核心,基于大数据技术实现了中国地震重力站网海量数据的自动清理、数据质量自动评估、数据产品自动产出,产出重力潮汐因子、时频图等24种数据产品,提升了连续重力观测数据的应用效能和地震重力站网的运行、管理和服务水平。

一种可模态分离的高分辨率频率-波数法及其工程应用

高分辨率频率-波数法是通过计算F-K谱从能量角度获取主导表面波频散信息的一种常用方法。然而,由于高模态瑞利波的能量通常低于基阶波的能量,因此难以分离多模态频散信息。本文通过建立多模态瑞利波模型,并讨论其相速度、波数和能量特性,提出一种可模态分离的高分辨率频率-波数法。通过增强F-K谱上的高模态能量,提取其多模态能量的局部极值,进而得到相速度点,对所有相速度点进行概率分布并拟合,得到多模态频散曲线。工程应用表明,改进的高分辨率频率-波数法能够较好地还原多模态瑞利波信息,通过对提取的多模态频散曲线进行联合反演,可以得到与工程钻孔结果匹配较好的剪切波速度结构。

国家预警工程综合地震波形分析系统设计与实现

随着国家地震烈度速报和预警工程的建设,中国测震站网的监测能力获得大幅提升,对于地震编目业务的要求也随之提升,传统的编目产品已无法满足新形势下的业务需求,用于支撑全国地震编目业务的系统亟需升级换代。本文介绍了国家预警工程软件系统之一的综合地震波形分析系统,通过对系统概况、功能实现、关键技术和业务应用等详细介绍,阐述该系统如何用于支撑国家预警工程建成后的全国新编目业务。大数据和人工智能技术飞速发展的时代将为该系统及其产出的编目产品提供更加广阔的发展和应用空间。

定点形变站网运行管理与产品服务平台设计与实现

定点形变站网以地壳形变作为观测对象,通过连续观测地壳水平变形和垂直变形,获取地壳应力应变的时变信息,为地震中短期和短临预测提供基础数据。在地震台站改革新形势下,为进一步提升定点形变站网产品产出自动化水平和定点形变产品在地震行业中的应用,2023年,中国地震台网中心联合湖北省地震局建立了基于B-S架构的定点形变站网运行管理与产品服务平台,该平台是定点形变观测的综合性业务平台,集成了原有的多个系统功能,实现了统一的在线数据处理、质量评估、产品发布及对外服务功能。平台部署至今,已逐步发挥成效,推动提升了站网运行管理规范化、信息化水平及产出服务能力。

基于大数据架构的地球物理观测数据管理系统

中国地震地球物理观测网络的核心业务软件“十五”地震前兆数据管理系统已运行十多年,随着观测数据量的增长,数据库的读取和统计查询的性能逐渐降低。此外,管理系统存在SQL注入和跨站脚本攻击等漏洞的安全问题,系统架构难以满足业务发展的需求。中国地震台网中心基于分布式组件的大数据架构,使用消息中间件和时序数据库等技术对管理系统进行重构,将原来存储于Oracle数据库中的地球物理观测数据、基础信息、产品数据等按照各自特点在时序数据库中建表,并将历史数据和增量数据都迁移到新的时序数据库,显著提升了系统读写和统计性能、数据的安全性和可用性(多副本技术)。分布式和容器化等技术的引入,增强了系统的高可用性,并可通过横向扩展进一步增加系统的处理能力。

国家紧急地震信息服务系统的设计、开发及实践

紧急地震信息服务系统是国家地震烈度速报与预警工程五大技术系统的重要组成部分之一,也是对外发布紧急地震信息的关键环节和出口。作为国家地震烈度速报与预警工程“先行先试”单位,四川省地震局基于分布式服务架构开发平台,运用MQTT消息队列等技术,采用JAVA语言完成了四川紧急地震信息服务系统(B系统)的设计与定制开发。目前,该系统已纳入国家地震烈度速报与预警工程紧急地震信息发布的核心业务系统并在全国范围内部署应用,解决了现有紧急地震信息发布系统单一运行的风险,进一步提高了信息发布的稳定性、安全性和时效性。

地震应急信息汇聚与发布平台构建

针对震后灾情获取缓慢且碎片化、决策支持不到位、灾情服务缺位等问题,探讨了地震应急信息汇聚与发布平台的设计与构建,运用大数据、云计算技术,汇聚破裂过程、快速评估、辅助决策等各类地震应急产出,实现了各类地震应急信息的自动汇集、全流程模型计算、综合展示等功能,在地震灾情决策支持及地震应急信息服务中发挥了重要作用。

震后趋势判定技术系统CAAFs震后余震预测效果评价

自2019年正式运行以来,震后趋势判定技术系统CAAFs为震后应急与趋势研判及时提供数据和技术支撑。本文梳理总结CAAFs系统持续4.5年产出的数据,从全国和不同地区两个方面评价系统产出的震后余震预测结果,得到以下三点认识:①震级上限预测(发生某震级以上地震的可能性不大)的正确率大多为90%及以上,显著优于震级区间预测(存在发生同等大小地震的可能或存在发生某震级左右地震的可能),各分区预测情况差异不大;②震级区间预测震级普遍比地震实况偏高,实际7日内发生的最大余震震级与预测震级的差值(震级偏差)落入[-0.5,0.5]区间的地震比例约为44%,落入[-1,1]区间的地震比例约为69%,越靠近[-0.5,0.5]区间,地震的比例越高;③震级区间预测中,各分区有一定差异,西南地区优于西北、华南和华北东北三个地区,总的来看4~5级地震预测情况不如其他震级区间,可能与该震级区间内地震的最大余震震级变化范围较大有关。

河北及邻区地震活动固体潮调制统计分析

采用Schuster检验方法,以潮汐体应力为计算量,对河北及邻区中小地震活动受固体潮触发情况进行日尺度及月尺度检验。研究结果显示,不同区域呈现不同的固体潮调制特征,晋冀蒙交界区域的地震活动受半月潮调制作用较为显著,冀鲁豫地区的地震活动受半日潮作用较为显著,而京津唐地区的地震活动与固体潮汐之间的相关性较小。不同区域、不同时段地震受潮汐触发的震级有所不同,同一区域不同时段、不同震级的地震活动呈现不同的固体潮调制特征。

地震产品与信息可视化平台设计与实现

地震信息可视化表达可有效地减轻地震灾害损失。地震产品与信息可视化平台基于JavaEE开发,后端采用SpringMVC,前端采用REAT框架,业务信息通过ActiveMQ消息中间件传输,实现了多个地震信息产出平台的数据自动汇集。面向不同用户对象时,通过内容重构形成用户所需地震信息产品,并采用匹配的可视化手段,实现各类数据资源面向不同用户对象的可视化集成展示,提升了地震产品与信息的服务效能。

地震多发区居民风险感知对巨灾保险需求影响研究

地震巨灾保险一直是我国地震灾害风险共担体系的重要组成部分。本文基于2023年1月26日四川泸定5.6级地震问卷调查数据,探索居民风险感知对巨灾保险需求的影响,以期改善地震巨灾保险具体推广路径。实证分析结果表明,存在地震经历、心理恐慌程度、地震保险认知这三种风险感知因子对地震巨灾保险需求产生正向影响。此外,附加政府补贴政策的巨灾保险产品,更容易得到居民的认可。因此,我国巨灾保险的推广,尤其是在地震多发区,要坚持长期普及和灾时宣传相结合的策略。在当前的地震保险推广过程中,仍然需要继续实行附加政府补贴的政策,将有利于我国巨灾保险的健康发展。

国家测震台网中心强震动数据处理系统的设计与实现

为满足国家测震台网海量强震动观测数据的处理时效性、格式标准化、产品丰富度等需求,开发了兼容多类强震动观测站点且具备数据快速汇集、处理及归档等功能的强震动数据处理系统。该系统提供地震波形人机交互数据预处理界面,对加速度记录进行预处理,进一步分析预处理后的加速度事件波形数据,计算得到地震动各项参数,包括峰值加速度(PGA)、峰值速度(PGV)、峰值位移(PGD)、仪器烈度、持时、傅氏谱、反应谱和三联谱等,可以导出地震元数据、地震记录波形,对各类数据进行归档存储。该系统具有平台统一性、功能集成性、数据完备性等特点,有效提升了日常数据处理和管理能力,能在地震应急、震害评估和科学研究中发挥实效。

国家中心地震烈度速报与预警技术平台

震后快速获取发震信息和灾区受灾情况,对于降低生命和财产损失、震后灾害评估和救援决策至关重要。得益于国家地震烈度速报与预警工程的实施,中国地震台网中心建立了国家中心地震烈度速报与预警技术平台。通过该平台汇集并交换全国预警实时波形,分析、判断、加工实时波形数据,及时产出地震预警、烈度速报、地震基本参数和震源参数等信息产品,并将其推送到紧急信息服务系统,实现秒级地震预警、分钟级参数速报和烈度速报,在泸定MS6.8等强震袭来时均成功发布预警信息,为防震减灾及应急救援等提供有力保障。本文详细介绍该平台的整体情况及其所包含的分系统功能,并讨论目前平台的技术特性和需要改进的问题。

基于随机森林的地震灾害直接经济损失评估研究——以中国西部地区为例

为快速评估地震直接经济损失,针对我国西部地区,尝试采用随机森林机器学习回归算法,以1993—2017年震害数据为基础,结合各年份经济数据与抗震设计数据,经特征选择与参数优化后,进行模型的训练与测试。实验结果表明,在减少模型输入特征的情况下,优化后的随机森林模型可得到更优的评估结果。通过删除含有缺失特征样本的数据预处理方法,评估模型的决定系数R2达到0.86,优于中值补齐缺失特征数据预处理下的评估模型,更适用于地震直接经济损失的评估。实例验证表明该模型评估结果与实际经济损失有较好的一致性,可为抗震救灾提供决策支持。

国家地震烈度速报与预警工程融合决策平台建设

为满足国家地震烈度速报与预警工程(以下简称“国家预警工程”)紧急地震信息对外服务要求,针对国家预警工程建设多算法多中心融合决策的主要技术难题,结合地震监测学科的技术发展现状和学科管理需求,地震监测预警业务系统迫切需要一个用于地震预警、参数速报和烈度速报分系统产出一套全国统一结果的融合决策平台。在国家预警工程定制软件项目实施过程中,建设了国家地震烈度速报与预警工程融合决策平台,其作为国家预警工程数据处理系统与紧急地震信息服务系统之间的关键信息通道,负责汇集融合国、省两级多中心地震预警和速报分系统的多套处理算法的处理结果,进行多个处理结果的同一地震事件判断及其可靠性判定,基于多个策略的信息优选和融合决策处理,产出融合决策后唯一、可靠、及时和准确的预警和速报信息结果。该结果经紧急地震信息服务系统的发布平台对外发布,社会公众、政府机构和特定专业用户可以基于收到的地震预警和速报信息进行防灾避险或应急救援。

中国地震预警技术测试平台建设与应用

为解决国内地震预警专业软硬件稳定性和可靠性不足、列装测试不充分的技术难题,尽可能降低地震预警系统运行的风险,建设了专业化的中国地震预警技术测试平台。该平台构建了软件和硬件两大测试系统,明确了测试方法、测试用例、测试流程和评价指标,具备在线功能测试、离线回溯测试、预警信息测试和信息安全测试等功能模块。通过系统性测试和综合评估测试结果,为地震预警专业软硬件完善和升级提供科学依据,筑牢地震预警系统的安全防线。

2024年1-3月全球火山活动简报

0全球火山活动概况2024年1-3月全球共有57座火山出现活动,其中,警戒级别Ⅰ级的火山7座,警戒级别Ⅱ级的火山18座,警戒级别Ⅲ级的火山29座,警戒级别Ⅳ级的火山3座(表1)。从空间分布上看,绝大多数活动火山位于环太平洋火山带上,少数分布在印度洋板块与欧亚板块碰撞带上,个别活动火山处于其他板块交界地带、板块内部、洋中脊边缘(图1)。