对日本EWS系统和EEW系统的对比分析

本文对日本紧急警报系统(EWS)和紧急地震速报系统(EEW)进行了深入的创新性研究,并进行了澄清性的对比分析,纠正了一直以来普遍存在的对日本应急广播技术系统的认识误差,并提出了借鉴日本系统建设我国类似系统的建议。

基于层次分析法的地震预警设备运行能力综合评价研究

本文采用层次分析方法(AHP)对12个省地震局地震预警设备运行情况进行综合评价,基于2022年地震预警设备故障信息及备机调查资料和地震预警设备运行的实际情况和工作经验,按照层次分析法的模型结构,本文构建了地震预警设备运行状况评价指标体系,并对预设范围内的地震预警设备运行状况进行了综合评价与分析。结果表明,本次综合评价结果与地震预警站网运行实际情况相符合,能够正确评价地震预警设备运行状况。最后提出了针对性的改进措施,通过改善评分较低的项目,补齐地震预警设备运行中的短板,为今后的地震预警站网运行维护工作提供参考。

广东地震预警网三类站环境地噪声水平评估

对广东地震预警网71个基准站、201个基本站、900个一般站进行环境地噪声计算,整体评估结果良好,符合国家规范观测要求,具体为:基准站测震通道噪声水平位于NHNM和NLNM之间,远低于M1.5振幅谱模型,RMS值集中于10^(-9)至10^(-8) m/s数量级,65个I级基准站评定为优质台站;基准站强震通道噪声水平普遍都低于M1.5,接近NHNM,RMS值集中于10^(-7)~10^(-6) m/s^(2)数量级;基本站噪声水平普遍都低于M2.5,RMS值集中于10^(-6)~10^(-5) m/s^(2)数量级;一般站噪声水平低于M3.5,RMS值集中于10^(-4) m/s^(2)数量级。大部分一般站、部分基准站强震通道和少量基本站,其噪声主要体现出来的是仪器固有自噪声,如应用于背景噪声互相关分析研究是无意义的。此外,一般站普遍存在垂直分量噪声显著高于水平分量(大约高出0.5倍),这是烈度仪性能引起的。

利用深度学习与物理特征预测仪器地震烈度

快速准确地预测记录台站的仪器地震烈度,并在地震预警过程中向潜在用户提供及时和准确的警报至关重要.本文提出了一种结合深度学习和物理参数特征的算法,用于更可靠地预测仪器地震烈度.收集并处理了2001—2021年日本K-NET和KiK-net强震仪台网记录的3386次地震事件作为研究样本.对这些地震事件进行截取、基线校正、质量筛选等预处理,共得到25714条三通道地震波形.使用18000条地震记录(90%训练,10%验证)构建了一个窗长为3秒的仪器地震烈度预测模型(CNN-PP),并对7714条地震记录进行了测试.结果表明,CNN-PP模型在预测仪器地震烈度方面优于传统的单一特征参数方法.此外,离线震例测试结果显示,CNN-PP模型的报警成功率达到95.03%,没有出现误报情况,为解决地震预警仪器地震烈度的测定提供了一种潜在方法.

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。

Transformer模型和迁移学习在地震P波和噪声判别中的应用研究

准确可靠地区分地震和噪声信号对于地震危险性分析和地震预警至关重要.然而, 无处不在且复杂的噪声信号使这项任务充满挑战.针对中国和日本数据的差异, 本研究在深度学习模型训练过程中采取了不同的策略来区分地震和噪声信号.首先, 鉴于日本数据丰富, 直接训练一个Transformer模型, 该模型在日本的判别准确率为99.82%.其次, 为缓解数据不平衡, 对中国地震数据采用了随机滑动波形窗进行增强.还使用中国数据对预先训练的日本模型进行了微调, 以更好地适应中国数据集.经过微调后, 模型在中国的判别准确率为99.47%.结果表明, 使用原始波形训练的深度学习模型进行地震事件判别时能够取得很高的准确率.此外, 迁移学习模型在门源6.9级地震和漾濞序列震中得到了良好的验证, 表明迁移学习在台网稀疏地区的应用是有效的, 这为地震学和地震预警提供了一种潜在的方法.

山东地震台网监测预警能力评估分析

国家地震烈度速报与预警项目已进入试运行阶段,山东全省作为重点预警区,其预警能力直接关系山东及其周边地区的预警效能。为精确评估山东地震台网的监测预警能力,以本台网所记录到的波形数据为基础,将仪器最大概率峰值位移作为背景噪声评估指标获得山东地震台网的监测能力。在此基础上,考虑到预警时效性需求,系统评估了山东地震台网中,由125台速度计组成的测震台网、由152台加速度计组成的强震台网、由1198台烈度仪组成的烈度台网及其融合网的预警最小震级和首报时间。结果表明,山东地震台网平均监测能力达到M_(L)0.4,最小值可达M_(L)-0.2,最大值可达M_(L)1.1;测震、强震和烈度台网“三网”融合后预警最小震级、首台触发后和震后的预警时间平均值分别约为M_(L)2.2、3s和5s,“三网”融合进行预警的策略可以满足地震预警“稳、准、快”的要求。

河北预警网地震预警处理系统运行现状

基于试运行以来触发预警系统的地震事件,分别统计并分析JEEW、EEW系统的记录及报送数据,结果表明,①JEEW系统首报用时均在10 s以内,震级偏差平均值为0.69,震中距偏差均在10 km以内,偏差在5 km内占比达89.36%;EEW系统首报用时在10 s以内占比为64.7%,震级偏差均值为0.60,震中距偏差在10 km以内,占比为76.47%;②编目震级M3.0以上地震事件,JEEW系统结果显示:首报用时在4~6 s,震级偏差0.3~0.6,震中位置偏差值0.7~3.5 km;EEW系统结果显示:首报用时在3~8 s,震级偏差值0.0~0.6,震中位置偏差值1.0~5.2 km,因此,3级以上地震事件预警用时较短,定位结果相对精确。

日本广播电视灾害紧急警报系统研究

本文介绍了日本广播电视灾害紧急警报系统,对EWBS系统和EEW系统的原理、实现和控制信号进行了分析,并介绍了我国的广播电视灾害预警现状。

基于支持向量机的地震预警震级快速估算研究

以更准确的估算地震预警(earthquake early warning,EEW)震级为目标,利用P波触发后3 s内的日本K-net强震数据,选取幅值参数、周期参数、能量参数、衍生参数这4大类共12个P波特征参数作为输入,构建基于支持向量机震级预测模型(support vector machine for earthquake magnitude estimation,SVM-M)。结果表明,比较传统的震级估算“τc方法”与“P d方法”,建立的SVM-M模型震级预测误差明显减小且不受震中距变化的影响,小震高估问题得到明显改善。2016年日本熊本地震主震(M j7.3)与2008年中国汶川地震主震(M s8.0)的震例分析结果表明,3 s时间窗不能匹配震源破裂全过程而出现了一定程度的震级低估,但仍可在P波触发后短时间窗内明确是大地震事件。建立的SVM-M模型可应用于地震预警震级快速估算。

地震预警系统研究及应用进展

地震预警系统是一种能够有效减轻地震灾害的新手段.世界上多个国家和地区,如日本、墨西哥、美国、意大利、台湾地区等都已经研发了多个针对特定设施、单个城市甚至更大区域的地震预警系统,有的地震预警系统已经正式面向全体公众发布地震预警信息,有的还正在线测试运行.作者主要介绍了地震预警系统的一些基本概念,地震预警系统需要解决的两个关键问题,以及地震预警系统在全球范围内的研究、建设进展及相关应用情况等.通过这些总结归纳为我国地震预警系统的建设提供一定参考.

电爆炸丝法产生nm粉末及负载型nm催化剂

为了探索电爆炸金属丝技术在制备纳米粉末及其相关产品中的应用前景,利用电爆炸金属丝法成功制备了平均粒度分别达到65 nm和44 nm的纳米Al2O3和TiO2粉末,通过X射线衍射和电子衍射分析,Al2O3粉末为γ-Al2O3,TiO2粉末由金红石和锐钛矿组成。研究了实验条件对产生粉末粒度的影响及其规律后探索了电爆炸丝法产生负载型纳米催化剂的实验条件,并成功制备了负载型纳米TiO2催化剂,其化学实验结果表明:与现有催化剂比较,该催化剂能使某类化学反应的速度提高>50%,反应产物的选择性提高>3%。

地震预警系统综述

由于地震引发的巨大人员伤亡和财产灾难,地震预警越来越引起世界各国的重视。通过分析地震预警的原理,介绍了异地震前预警和现地地震P波预警,同时也介绍了地震预警系统在城市以及铁路、核电站和输油气管线等基础设施应用,强调其对于防灾减灾工程的重要性。

Al⁃Cu复合金属粉的电爆炸制备及其反应活性

为进一步提高亚微米铝粉的反应活性,采用复合金属丝电爆炸技术制备了Al‐Cu复合金属粉,通过罗氏线圈监测了电爆炸过程中的波形图,确定制备工艺参数。采用X射线粉末衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),透射电镜电子能谱成像分析(TEM‐MAPPING),X射线电子能谱(XPS)等表征手段完成了对材料结构的分析,Al‐Cu复合金属粉主要由CuAl2与Al组成,形貌为光滑球形,平均粒度为150 nm,分析了材料结构的形成机理。分别采用DSC法与铝‐水蒸气反应法评价了材料的反应活性,DSC测试结果表明Al‐Cu复合金属粉初始氧化峰温为550℃,与同样条件下制备的铝粉相比降低了50℃,反应活性明显提高;初始氧化过程温度跨度由500~650℃变为500~600℃,初始氧化过程的时间由7.5 min缩短到5 min,放热反应速率提升了33%。水蒸气反应评价结果表明,Al‐Cu复合金属粉和Al粉的反应完全度分别为0.88和0.73,在反应初始阶段(0~10 min)Al‐Cu复合金属粉反应完全度数值达到0.36,是铝粉反应完全度的10倍,与铝粉相比Al‐Cu复合金属粉的反应活性与反应完全性大幅提高。

地震预警系统设计中的系统工程问题:一个DoDAF视角的比较研究与尝试

本文以"国家地震烈度速报与预警工程"为基础,通过DoDAF的视角,讨论了地震预警系统架构的设计问题。通过使用DoDAF中不同视点及模块的设计,明确了地震预警的主体业务单元和数据架构模型,理清了各单元的功能定位和业务内容,梳理了数据和控制指令的内容和流向,设计了不同系统之间的接口关系。通过顶层框架以及系统架构的初步设计,明确了地震预警系统的综述和概要信息,对其能力构想、顶层作战、概念数据、组织关系、作战活动以及系统接口提出了可操作的建议。

地震预警在广西北流M_S5.2地震中的实践与应用

为实现广西区域地震预警需求,广西壮族自治区地震局在2016年部署了福建省地震局研发的地震预警系统。目前,地震预警系统运行正常,多次实现了针对广西地区的地震预警。针对2019年10月12日广西北流5.2级地震的预警事件,对预警系统各主要环节进行检验和效果评估。结果显示:在台网平均台间距25 km左右及波形数据延时约4 s的条件下,与正式报相比,地震预警系统首报发布时间距离首台触发用时10.2 s,其中等待触发时间3.1 s,震后12.0 s,震中距离偏差18.5 km,预警震级偏差0.3;终报震中距离偏差4.4 km,预警震级偏差0.2。结果表明,地震预警系统在广西北流5.2级地震预警事件处理上具备较好的时效性和准确性,具备了一定的预警能力。

地震预警实质的探讨

随着国家地震烈度速报与预警工程的开展,“地震预警”越来越进入公众的视线,国内外关于“什么是地震预警”的问题越来越多,对地震预警技术的解释也多种多样。本文论述了我国地震预警的进展,地震预警的实质和局限性。地震预警实质是地震观测进入密集观测新阶段,地震速报从分钟级发展到秒级超快地震速报,也就是地震警报。由于在地震预警实际应用中受预警盲区和地震强度估算不准确的局限,地震科学家对地震预警技术应用效能的认识也在不断加深和变化,逐步认识了发挥地震预警的警报作用的重要性。同时,地震预警是复杂的社会工程,引导公众认识地震预警的局限性,才能有效发挥减灾效能。

食用菌害螨江西新纪录——速生薄口螨的研究

本文报导了食用菌害螨江西新纪录———速生薄口螨的生物学特征 。

P波初动包络线增长率区域特征的初步讨论

使用B-Δ方法对日本东北地区265个地震事件进行分析,得到该地区P波初动包络线增长率,研究其区域差异特性。利用P波初动2~3s的数据,通过经验公式预测地震震中距;通过对P波初动波形拟合公式Bt·exp(-At)得到拟合参数A和B;在确定公式斜率值后,得到经验系数c值。结果显示,该地区记录到的地震波P波包络线增长率存在一定的深度依赖性,深度较小的地震得到较小的c值,即表现出较为平缓的P波包络线增长率;深度较大的地震得到较大的c值,即表现出较为陡峭的P波包络线增长率。

基于KiK-net数据的偏振分析方法计算震中方位角影响因素分析

基于日本KiK-net强震动观测记录,以提高计算震中方位角的准确性为目标,研究记录参量(加速度、速度、位移)、计算时间窗和滤波频带对偏振分析方法计算震中方位角结果的影响。结果表明,在该研究的地震数据条件下,采用位移记录、计算时间窗为1s、滤波频带取0.1～20Hz时,可以获得最佳的震中方位角计算结果,震中方位角的计算偏差为45°时所占比例为88%。