中国地震预警系统建设的几个关键问题_杨陈
地震监测与预警系统的设计与改进
地震监测与预警系统的设计与改进地震是一种自然灾害，具有突发性、破坏性和不可预测性的特点，严重威胁着人民生命财产安全。
因此，地震监测与预警系统的设计与改进显得非常重要。
本文将从地震监测、预警系统的设计和改进方面进行探讨。
首先，地震监测是地震研究和预警系统中的基础环节。
目前，地震监测主要依靠地震台网、地震测震仪、地震监测卫星等手段。
地震台网是常用的地震监测手段，通过地震仪器将地震信号转化为数字信号进行采集和传输，并通过数据处理分析地震的发生、变化和传播情况。
地震测震仪可以记录地震波的震动情况，有效评估地震强度和震中位置。
地震监测卫星可以实时获取地球表面的形变、温度、湿度等信息，提供更加全面准确的地震监测数据。
在地震监测过程中，需要加强各种监测手段的互补性和综合性，以提高地震的监测精度和时效性。
其次，地震预警系统的设计是保障人民生命财产安全的重要组成部分。
地震预警系统主要用于提前预警和预测地震发生，以便采取相应的紧急措施。
目前，地震预警系统主要基于地震监测数据进行模型分析和数据处理，以实现对地震发生时间、发生地点和发生强度的精确预测。
地震预警系统的设计需要考虑以下几个方面的问题。
首先，应建立完善的预警触发机制，即当监测数据超过预警阈值时能够及时触发预警系统，向公众发送警报信息。
其次，预警系统的延迟时间应尽可能减少，以确保足够的提前预警时间。
此外，地震预警系统应具备可靠性、稳定性和覆盖面广的特点，以适应不同地区和各种应急场景的需求。
最后，地震监测与预警系统的改进是提高其运行效能和精度的关键。
为了适应不同地区和不同应急场景的需求，地震监测与预警系统需要不断进行技术改进和创新。
首先，应加强地震监测与预警数据的集成和分析，利用人工智能和大数据等技术手段，快速提取和准确识别地震预警信号。
其次，应加强预警系统的智能化和自动化程度，提高预警系统的响应速度和准确性。
此外，还可以通过引入物联网技术，实现地震监测与预警系统的无线远程控制和实时传输，从而实现更高效、更智能的地震监测与预警。
地震预警系统的建设与管理探讨
地震预警系统的建设与管理探讨地震是一种自然灾害，常常给人类社会带来严重破坏和不可逆转的损失。
为了提前预警和防范地震，地震预警系统的建设和管理变得尤为重要。
本文将探讨地震预警系统建设和管理所涉及的关键方面。
一、地震预警系统的基本原理地震预警系统基于地震波的传播速度和地震前震源到接收点的距离，利用地震波的传播速度和传感器接收到地震波的时间差，来估计地震的规模和到达接收点的时间。
通常，地震预警系统会使用多个传感器，通过收集传感器接收到的地震波数据，计算出地震的发生时间和规模，然后通过传输方式，将预警信息发送给可能受到地震影响的地区。
二、地震预警系统的建设地震预警系统的建设需要考虑以下几个方面：1. 传感器网络建设：地震预警系统需要大量的地震传感器来感知地震波，因此需要建立成熟的传感器网络。
传感器应该广泛分布于可能受到地震影响的地区，并确保传感器之间覆盖范围的重叠，以提高地震预警的准确性和可靠性。
2. 数据采集与处理：传感器接收到地震波的数据需要进行实时采集和处理。
数据采集需要具备高速、稳定、可靠的技术手段，以确保接收到的地震波数据的准确性。
数据处理方面需要使用合适的算法和模型，来估计地震的规模和到达时间，并进行快速准确的预警。
3. 预警信息传输：地震预警系统需要在地震发生后的短时间内将预警信息传输到可能受到影响的地区，以便人们及时采取应对措施。
传输方式可以采用多种形式，如电视、无线通信网络、手机短信等。
4. 预警系统测试与改进：地震预警系统的建设后还需进行频繁的测试和改进，以保证其始终处于最佳状态。
测试可以模拟不同地震场景，验证预警系统的准确性和可靠性。
同时，定期对系统的硬件设备和软件算法进行优化升级，以提升地震预警系统的性能和效果。
三、地震预警系统的管理地震预警系统的管理也是关键的一环，以下几个方面需要予以重视：1. 组织与协调：地震预警系统的管理需要一个专门的组织或机构来负责，确保系统的正常运行和有效管理。
地震预警系统设计方案讨论
地震预警系统设计方案讨论地震是地球上一种常见的自然灾害，它的突发性和破坏性给人们的生命和财产带来巨大威胁。
为了提前预警并降低地震灾害的影响，地震预警系统的设计变得尤为重要。
本文将讨论地震预警系统的设计方案，并探讨该系统应满足的需求。
地震预警系统是一种基于地震观测数据和地震波传播速度原理的技术手段，通过监测地震前兆信号，提前预警地震发生的可能性，以便采取相应的防护措施。
一个成功的地震预警系统应满足以下几个关键需求：1. 准确性：地震预警系统必须具备较高的准确性，能够及时、准确地发出预警信号。
这需要系统能够准确地识别地震前兆信号，并进行快速的数据处理和分析，从而进行准确的预判。
2. 实时性：地震预警系统需要具备实时性，以便在地震发生前足够的时间提供预警信号。
预警信号的发出需要快速响应，确保信息能够及时传递给相关人员和设备，使其能够采取适当的行动。
3. 可靠性：地震预警系统的可靠性是至关重要的。
系统应具备高度稳定性，能够在各种环境条件下正常运行。
此外，系统还应具备自动化的功能，减少人为因素对系统运行的影响，提高预警的可靠性。
4. 覆盖范围：地震预警系统的设计还需要考虑其覆盖范围。
系统应能够覆盖尽可能广泛的地理区域，以提供更全面的预警服务。
国际合作和信息共享也是确保系统有效覆盖范围的重要手段。
为实现上述需求，地震预警系统的设计应包括以下关键组成部分：1.传感器网络：地震预警系统需要部署一定数量的地震传感器，以监测地震前兆信号。
这些传感器应具备高灵敏度和广泛的频率响应，能够准确监测地震波的传播和振动情况。
2.数据采集与处理：预警系统需要采集传感器网络收集到的地震数据，并进行实时的数据处理和分析。
这些数据处理算法应具备较高的效率和准确性，以提供及时准确的预警结果。
3.预警模型：基于传感器数据和地震波速度原理，预警系统需要构建一个地震预警模型。
该模型应能够根据监测到的信号，迅速判断地震发生的可能性，并发出相应的预警信号。
中国地震预警系统的建设与运行
中国地震预警系统的建设与运行中国地处地震频发的地区，为了减少地震灾害对人民生命财产的损失，中国地震预警系统的建设与运行变得至关重要。
本文将从系统构建和运行机制两方面分析中国地震预警系统的建设与运行。
一、系统构建中国地震预警系统的建设从技术、设备和数据资源三方面展开。
1. 技术支持：中国地震预警系统的建设离不开最新的地震监测技术。
地震观测站的建设和改造是其中关键的一环。
目前，中国已建立了全国范围内的地震监测网络，包括地震仪、地震测量设备和传感器等。
此外，还有地震数据的观测、收集和传输技术作为技术支持的重要组成部分。
2. 设备支持：地震预警系统需要完善的设备支持，以确保数据能够准确、及时地传递给有关部门和公众。
该系统所需设备包括传感器、监测站点、数据中心等。
这些设备需要按照国家标准进行建设和配置，并且需要定期进行维护和更新，以确保其稳定运行。
3. 数据资源：地震预警系统的建设需要充足的地震监测数据和观测结果。
中国地震局与各个地震监测站合作，通过传输网络将观测数据及时传递到数据中心，并进行数据处理和分析。
这些数据被用于生成地震预警信息，并通过可靠的渠道传递给相关单位和公众。
二、运行机制中国地震预警系统的运行机制主要包括数据传输与分析、地震预警信息发布和应急响应。
1. 数据传输与分析：地震观测数据通过传输网络快速传送到数据中心，然后进行数据分析和处理。
数据分析主要涉及地震震级预估、震源位置判定等关键参数的计算。
这些数据和分析结果将被用于生成地震预警信息。
2. 地震预警信息发布：一旦地震预警信息生成，地震局将通过多种方式发布给政府部门、科研单位、社会媒体和公众。
地震预警信息中包括预计震级、震源位置和预计到达时间等内容。
这些信息将帮助人们做出准确的应对和决策。
3. 应急响应：地震预警系统的建设与运行在地震发生后的应急响应中具有重要作用。
相关部门和单位将根据地震预警信息采取相应的措施，包括启动紧急预案、疏散人员、关闭危险设施等。
我国地震预警系统的完善与发展
我国地震预警系统的完善与发展地震是一种自然灾害，给人们的生命和财产带来严重威胁。
为了减少地震灾害的损失，我国一直致力于地震预警系统的完善与发展。
本文将从地震预警系统的现状、存在的问题以及未来的发展方向等方面进行论述。
一、地震预警系统的现状我国地震预警系统的建设始于上世纪80年代，经过多年的发展，目前已经初具规模。
我国地震预警系统主要包括地震监测、数据传输、预警信息发布和应急响应等环节。
地震监测通过地震台网、地震监测设备等手段，实时采集地震数据，并传输到数据中心进行处理。
数据传输主要依赖于互联网和通信网络，确保地震数据能够及时传递到各个地震监测中心。
预警信息发布通过电视、广播、手机APP等渠道向公众发布地震预警信息。
应急响应是指在地震发生后，相关部门能够及时采取措施，减少地震灾害的损失。
然而，目前我国地震预警系统还存在一些问题。
首先，地震预警系统的覆盖范围有限。
虽然我国已经建立了一定数量的地震台网和监测设备，但是在一些偏远地区和边境地区，地震监测设备的密度还不够，导致地震预警系统的覆盖范围不够广泛。
其次，地震预警系统的准确性有待提高。
由于地震发生前的预兆信号非常微弱，容易受到各种干扰，因此地震预警系统的准确性还需要进一步提高。
再次，地震预警系统的应用还不够广泛。
虽然地震预警系统已经在一些城市和企事业单位得到应用，但是在农村地区和一些基层单位，地震预警系统的应用还比较有限。
二、地震预警系统的发展方向为了进一步完善我国的地震预警系统，需要在以下几个方面进行努力。
首先，需要加强地震监测设备的建设。
地震监测设备是地震预警系统的基础，只有建立更多的地震台网和监测设备，才能够提高地震预警系统的覆盖范围和准确性。
此外，还需要加强对地震监测设备的维护和更新，确保其正常运行。
其次，需要加强地震数据的传输和处理。
地震数据的传输和处理是地震预警系统的核心环节，只有确保地震数据能够及时传递到各个地震监测中心，并进行准确的处理，才能够及时发布地震预警信息。
地震事前预警系统的建设与优化
地震事前预警系统的建设与优化地震是一种自然灾害，往往给人们带来巨大的破坏和伤害。
为了提前获得地震的预警信息，地震事前预警系统应运而生。
本文将探讨地震事前预警系统的建设与优化，旨在提高地震应对的效率和准确性。
一、地震事前预警系统的建设地震事前预警系统基本架构包括传感器网络、数据传输与处理、预警发布和警示接收。
在构建地震事前预警系统时，需要考虑以下几个关键要素：1. 传感器网络的建设传感器网络是地震事前预警系统的核心组成部分。
传感器的安置位置、数量以及传感器之间的通信方式都会影响到预警系统的准确性和灵敏度。
因此，在建设传感器网络时，应该选择稳定可靠的传感器，并合理布置在地震活动频繁的区域。
2. 数据传输与处理地震数据的传输和处理是确保预警系统能够及时准确地发出警示的关键环节。
为了降低数据传输的延迟，可以采用高速网络进行数据传输。
在数据处理方面，需要借助强大的计算能力和智能算法来对海量数据进行实时分析和处理。
3. 预警发布与警示接收地震事前预警信息的发布和接收需要考虑到信息的传达速度和准确性。
预警信息应该通过多种途径进行发布，包括手机短信、电视广播、互联网等。
同时，接收预警信息的终端设备也需要普及，提高覆盖率和使用率。
二、地震事前预警系统的优化为了进一步提高地震事前预警系统的效果和性能，需要从以下几个方面进行优化：1. 算法优化地震事前预警系统的预警算法是核心，直接关系到预警的准确性和及时性。
目前常用的算法包括P波和S波的联合分析、震级预测和震源定位等。
在优化算法时，可以借助机器学习和人工智能的方法，提高预测的准确性和稳定性。
2. 数据共享与合作地震预警系统需要依赖多个观测站点和数据源。
为了提高系统的覆盖范围和数据质量，需要加强数据共享与合作。
建立地震预警系统的联合体，整合各方资源，共同提升地震预警能力。
3. 用户教育与意识提高地震事前预警系统的效果还受到用户的接受程度和行动能力的影响。
因此，需要通过宣传教育和培训，提高公众对地震预警系统的认知和理解，使其能够正确理解和运用预警信息。
地震预警系统的建设和运行管理规定
地震预警系统的建设和运行管理规定地震是一种自然灾害，具有突发性和破坏性，给人们的生命和财产安全带来巨大威胁。
为了提前预警和减轻地震灾害的损失，地震预警系统应运而生。
本文将重点探讨地震预警系统的建设和运行管理规定。
一、地震预警系统的建设地震预警系统的建设是预防和减轻地震灾害的重要手段，其主要包括传感器部署、数据采集和处理、预警信息传递等几个方面的内容。
首先，传感器部署是地震预警系统建设的前提条件。
传感器的分布应覆盖潜在地震发生的区域，以确保数据的准确收集。
传感器的类型和数量应根据地震活动情况和地理条件进行科学规划和合理布置。
其次，数据采集和处理是地震预警系统的核心环节。
通过传感器采集到的地震观测数据需要进行实时传输和处理，以便生成可靠的预警信息。
数据采集设备应稳定可靠，并能满足实时性要求。
预警信息的处理算法应经过验证，并具备较高的准确度和可靠性。
最后，预警信息的传递是地震预警系统建设的目标之一。
预警信息的传递方式可以采用多种途径，如短信、声音、图像等，以满足不同人群的需求。
预警信息的内容应简明扼要，准确明确，能够让受众迅速采取应对措施。
二、地震预警系统的运行管理规定地震预警系统的运行管理规定是确保其正常运行和提供有效预警的保障，主要包括系统运维、质量管理和应急预案等几个方面的内容。
首先，地震预警系统的系统运维是保证其运行稳定性的重要环节。
为了保障系统的正常运行，需要建立定期巡检和维护制度，及时排除故障和隐患。
数据的备份和存储也是运维工作的重要任务，以避免数据丢失造成预警信息不准确。
其次，质量管理是地震预警系统运行的基础。
应建立完善的质量管理体系，包括规范的操作流程、设备校准和检验。
同时，还应加强对系统运行质量的监测和评估，及时发现和处理存在的问题，提高预警系统的可靠性和准确性。
最后，应急预案是地震预警系统运行管理的重要组成部分。
需要制定相应的应急预案，明确责任分工和工作流程，并与相关单位进行协调配合。
中国地震预警系统的建设与优化
中国地震预警系统的建设与优化地震是一种自然灾害，对于人类和社会造成了巨大的影响。
为了提前预防和减少地震灾害的危害，中国地震预警系统的建设和优化变得至关重要。
本文将探讨中国地震预警系统的建设与优化，并分析其中的挑战和前景。
1. 地震预警系统的发展背景地震预警系统是一种通过监测地震能量释放的方法，以提前发出警报并减少地震造成的损失。
中国地处于地震频发的环太平洋地震带，地震预警系统的发展对于保护生命财产安全具有重要意义。
2. 地震预警系统的建设地震预警系统的建设需要依靠先进的地震监测技术和数据处理方法。
首先，地震监测站点的建设至关重要，需要在地震活动频繁的区域布置地震仪器，实时监测地震活动。
其次，地震数据的高效采集和传输是确保地震预警系统准确性和时效性的关键。
最后，地震数据的处理和分析是地震预警系统的核心，通过对地震波的实时分析，可以提前预测地震产生的强度和到达时间。
3. 地震预警系统的优化地震预警系统的优化需要不断提高其准确性和可靠性。
首先，地震监测站点的布置需要合理规划，覆盖更广泛的地区，并优化监测设备的灵敏度和稳定性。
其次，数据采集和传输系统需要进行升级，确保数据的实时性和完整性。
此外，地震数据处理算法的改进和优化也是提高预警系统性能的重要方面。
4. 地震预警系统的挑战地震预警系统的建设和优化面临一些挑战。
首先，地震预警的时效性是一个挑战，地震波传播的速度较快，预警系统需要在地震波到达目标地区之前发出准确的警报。
其次，地震预警系统的准确性也是一个挑战，需要通过不断优化地震数据处理算法和改进监测设备来提高系统的准确性。
此外，地震预警系统的建设和运行成本也是一个考虑因素，需要平衡公共安全和经济可行性。
5. 地震预警系统的前景地震预警系统的建设和优化为减少地震灾害的损失提供了重要手段。
随着技术的不断发展和成熟，地震预警系统的准确性和时效性将不断提高。
预计未来地震预警系统将在灾害管理工作中发挥更大的作用，为人们提供更多的时间来采取行动，减轻地震灾害的影响。
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2.2
影响地震预警系统效能的关键因素
地震预警的本质是为一定范围的区域提供一
定的应急时间，而决定该应急时间长短的根本因 素就是预警盲区。根据上节的分析，在不考虑系 统反应时间的情况下（因为不同的系统反应时间 不尽相同，在这里不做具体分析） ，预警盲区主要 由 P 波传播到台站的时间、地震定位时间、计算 机处理及发布时间、数据传输延时决定。在目前
[5]1-2 [4]
eArly warning For EuRope，SAFER） ，目前已在希 腊的雅典、土耳其的伊斯坦布尔、埃及的开罗、罗 马尼亚的布加勒斯特和意大利的那不勒斯开始示 范应用，意大利、土耳其、罗马尼亚也已经分别建 立了各自的地震预警系统[3]9[8-10]。从 2003 年开始， 日本着手研究建设全国性地震预警系统 “紧急地震 速报系统” ， 该系统自 2004 年 2 月起开始在线测试 运行，并于 2006 年 8 月开始向特定用户团体（如 煤气公司等）提供预警，2007 年 10 月起向普通国 该系统是迄今最为全面的预 民提供预警信息[11-14]。 警系统，在“日本 3・11 特大地震”中，该系统在地 震发生后而破坏性地震波尚未传播到陆地时及时 发出了警报信息， 公众根据接收到的信息各自采取 了相应的紧急避险措施，大大降低人员伤亡，同时 还避免了大范围公众恐慌和盲目逃避带来的影响 和损失，即使对后来出现问题的核电厂，这些措施 也至少避免了地震的“直接打击”所造成的破坏。 图 1 为全球地震预警系统分布图[3]2。
。
我国台湾地区于 1994 年在花莲地区安装了地震 预警原型系统，1997 年起台湾气象局以此为基础 重新挑选合适的台站组成花莲速报子网，进行地 震预警实验， 并于 2001 年完成了其他地区速报子 网的设置，全面进行台湾全岛地震预警的效能测 试 。美国自 1994 年就开始地震预警技术研究， 2009 年 8 月美国地质勘探局完成了为期三年的地 震预警系统研究项目，同时启动了旨在建设加利 福尼亚州综合地震台网（ California Integrated Seismic Network， CISN）地震预警系统的工程项 目，计划在 2013 年末投入运行
为了达到减轻地震灾害的目的，除了加强城 市工程结构抗震设计外，人们最先想到的就是地 震预报。如果能预知地震的发生时间与地点，先 将人员撤离地震区，关闭次生灾害源，无疑会将 地震灾害程度降到最低。然而地震预报是世界性 的科学难题，虽然我国曾有地震短临预报的成功 实例，但离攻克这一难题还有相当长的时间，地 震预报必将长期处于探索和研究的阶段。地震预 报的长期探索性决定了建设地震预警系统是我国 地震科学发展的现实需求。 根据国务院发布的《国家防震减灾规划 （ 2006—2020 年） 》提出的目标 [1]，地震预警是近 期防震减灾建设的重点任务。与此同时，“国家地 震烈度速报与预警工程 ”也正处在立项阶段，经批 准后即将全面展开。建设地震预警系统，已经成 为一项必须要面对的任务摆在我们面前。而在系 统建设全面开展之前，对其整体架构进行设计是
357
图3
全国强震台站分布图
选取的定位方法和震级确定方法有关；计算机处 理及发布时间、数据传输延时与计算机及网络性 能相关；系统反应时间和系统本身相关，不同的 系统反应时间不尽相同。正是由于这些时间的存 在，在地震预警警报发出时，地震波已经传播了 一段距离，此时对应的 S 波传播距离，我们称之 为“盲区” 。很显然，对于盲区内的区域是无法提 供预警信息的。 盲区与众多因素有关，这里我们仅以一个简 单的模型来估算一下盲区的极限值：假设震源深 度 h 为 10 km，台站就在震源上方；采取单台预 警模式，根据目前的震级测定方法 P 波截取记录 时间长度为 3 s， 处理、 发布及延时等累计用时 2 s， 系统反应 时 间暂时不 考 虑， 取 VP ＝ 6.0 km/s 、 VS＝ 3.5 km/s。则此时盲区半径 R0 为：
VS (t1 +t2 t3 )
2
h
2
其中， t1 为初至 P 波走时；公式中为 h/VP＝ 1.67 s； t2 为 P 波截取时间长度，取 t2＝ 3 s； t3 为 处理、发布及延时等累计用时，取为 2 s。此时计 算出的盲区半径 R0 为 21 km。
358
工程研究——跨学科视野中的工程, 5 (4): 354-364 (2013)
而地震通常不会恰好发生在台站正下方，为了避 免误触发，目前所采取的预警方式大多数为 3 个 及以上台站触发，处理、发布及延时所用的时间 可能会更多，系统反应也往往需要一定的时 间 。所 以 ，实 际 上 地 震 预 警 的 盲 区 半 径 将 会 大 于 21 km，最低可预警震级也会高于 5.6 级。
(1. 中国地震局地球物理研究所，北京 100081； 2. 中国地震台网中心，北京 100045)
摘
要 : 在中国现有基础上，通过分析地震预警盲区与震级下限，得出影响地震预警效
能的关键因素，然后对地震预警的局限与争议进行讨论；结合现地预警和异地预警，确定中 国地震预警建设的重点区域，并以此为基础，分析地震预警系统架构设计的关键 ——信息发 布系统与保障系统的设计；对预警系统的社会风险进行阐述。总体来说，对于中国地震预警 系统的未来，只有充分认识到其中蕴涵的风险与机遇，用客观、科学的态度对待每一项问题， 提前做好不同的预案，合理地调配各种资源，才能建成具有社会效益的地震预警系统。 关键词 : 地震预警；盲区；震级下限；重点区域；架构设计；社会风险 中图分类号 : P315.75 文献标识码 : A 文章编号 : 1674-4969(2013)04-0354-11
收稿日期 : 2013 1008; 修回日期 : 2013 1023
一项很有意义的工作，本文就其中的几个关键问 题进行讨论，以求抛砖引玉。
1
1.1
地震预警系统的发展与现状
地震预警系统的历史与现状
地震预警的概念最早是由美国的库珀（ J. D.
Cooper）博士于 1868 年提出的 [2]，其基本原理就 是 P 波传播速度快于 S 波、电磁波传播速度快于 地震波，利用二者时间差进行预警。但限于当时 的技术水平，这个构想未能得以实现。直到大约 100 年以后，日本沿铁路线布设地震警报器，用 幅值阈值的方法进行预警，才首次将这个构想付 诸现实并应用于地震灾害防御 [3]1。由于地震警报 器存在预警时间太短和频繁发布非地震警报的缺 陷，日本于 20 世纪 80 年代研制了紧急地震检测 和报警系统 UrEDAS （ Urgent Earthquake Detecting and Alarm System）并部署在新干线铁路上，该系
基金项目 : 中国地震局测震台网青年骨干培养专项（ 20130217 ） 作者简介 : 杨陈（ 1979– ） ，男，博士研究生，高级工程师，主要从事地震监测和预警等方面研究。E-mail: yangchen@
杨陈：中国地震预警系统建设的几个关键问题
355
统利用地震 P 波信息快速估计地震参数，结合已 有震害经验，有针对性地发布地震预警信号 。 墨 西 哥 城 地 震 预 警 系 统 SAS （ Seismic Alarm System） 在 1985 年墨西哥 8.1 级地震后开始筹建， 于 1991 年建成， 该系统主要针对格雷罗沿海地区 进行地震预警，并向公众发布预警信息 [3]6
第5卷
第4期
工程研究——跨学科视野中的工程
JOURNAL OF ENGINEERING STUDIES
5 (4): 354-364
2013 年 12 月
Dec., 2013
DOI: 10.3724/SP.J.1224.2013.00354
工程科学与技术
中国地震预警系统建设的几个关键问题
杨 陈 1,2
[15]
台阵 2 个、台点 19 个。与测震台网平均分布在各 省不同，我国的强震台网（图 3）主要分布在 21 个地震重点监视防御区内， 共计 1154 个固定强震 台站，另外还有北京、天津、兰州、昆明和乌鲁 木齐五大城市烈度速报台网共计 300 个烈度速报 台站，目前我国所有的强震台站均以拨号的方式 上传数据，并未实现数据的实时传输功能。 总体来说，除了部分核电站和高速铁路建成 了实现部分功能的地震监测预警系统，现阶段我 国尚未建成发挥社会效益的地震预警系统。除了 少数台站密集地区外，测震台站和强震台站的分 布、基本状况并不满足地震预警的基本需求。
。为进一步加强高速铁路防
震减灾能力建设，提升高速铁路安全运营水平， 中国地震局与铁道部于 2012 年 2 月共同签署了 《铁道部、 中国地震局关于共同推进高速铁路地震 安全战略合作协议》 ， 双方将全方位强化高速铁路 防震减灾能力建设。此外，一些民间公司也在开 展地震预警系统的相关研究和实验建设。 在地震预警的基础台站建设方面，通过中国 地震局 “ 十五 ” 重大工程项目 “ 数字地震观测网络 ” 的实施， 已建成了由 1 个国家地震台网和 32 个省 级地震台网组成的覆盖全国的地震监测台网。全 国测震台站达到 1014 个（图 2） ，其中包括国家 台站 148 个、区域台站 814 个、火山台站 33 个、
R0
地震预警信息的发布属于公众紧急事件，只 有当地震对该区域的影响超过一定程度，对于系 统稳定运行和人员安全有威胁时才有意义， 所以， 地震预警是具备有效范围的。根据地震的影响情 况来看，我们可以初步确定地震烈度为 6 度以上 时会触发对公众的预警（具体系统的预警触发条 件可能有所不同，本文暂不讨论） 。若以 6 度区以 内的区域为有效预警范围来进行计算，根据 Cornell 的点源模型进行计算 [16]，当 6 度区半径等 于 21 km（上文计算的最小盲区半径）时，所对 应的震级约为 5.6 级。这意味着，对于 5.6 级以下 的地震，即使是在最理想的状况下，当地震预警 信息发出时， S 波的传播范围已经大于地震的影 响范围，地震影响区域内的人员无法获得任何应 急响应时间。即 5.6 级以下地震的预警对于人员 撤离无任何意义，但对于部分要求稳定性高的系 统可能具有一定意义。 通过前面的分析和简单的估算，对于震源深 度为 10 km 的地震，在目前最理想的状况下，最 小盲区半径为 21 km，最低可预警震级为 5.6 级。