地震综合信息多渠道发布系统设计与实现

针对地震速报信息、地震预警信息发布渠道单一，无法与地震应急成员单位进行及时有效信息的共享问题，天津市地震局对接市突发公共事件预警信息发布系统、武警总队参谋部和中新生态城智慧城市管理中心，通过开发综合信息发布平台，以国际通用预警CAP协议数据包的形式向成员单位实时推送地震预警、速报信息，实现通过电视媒体、预警终端、短信平台发布地震实时信息的目的，同时各应急成员单位通过地震信息服务系统推送的信息快速生成各单位相应的应急处置方案，为地震应急救援工作提供依据。     

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。     

PC-MEMS地震数据采集与预警信息传输系统研究

我国地震预警新的技术系统研发正处于起步阶段,根据PC-MEMS(使用MMES加速度计进行数据采集并在PC端配置具有数据解析、处理、传输等功能软件的系统设备)地震预警系统技术需求,结合C/S软件架构,以边缘计算为技术思路,将数据计算移到了客户端,只须将计算结果信息传给预警中心,减少了数据传输的信息量和预警中心的工作,大大提高了预警系统在大地震时的时效性和可靠性。使用C#编写完成了PC-MEMS地震数据采集预警信息传输软件,实现了PC-MEMS数据自动采集、数据处理、参数远程配置、自动触发及地震事件自动保存等核心功能以及频谱分析、地震回放、远程下载数据等附属功能,使得软件的应用得以扩展,最后展示了通过人工触发和接收到预警信息时软件的运行示例,检验了软件运行的准确性。统计了边缘计算方式与预警中心计算方式所使用的时间,表明了使用边缘计算方式在地震预警软件中的优越性。     

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 M_S6.8 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。     

日本地震预警系统发展历程

地震预警（EEW）或实时地震预警系统是指,几秒内检测到临近区域可能发生的强烈地震后,对本地提供预警信息的系统。地震预警的目标是,通过相应决策让人们能够在多种环境中保护自己,并减轻与地震相关的次生灾害。本文详细介绍了地震预警系统在日本的发展历程,指出预警信息已不再局限于向高级用户和公众用户进行发布,私人定制用户已成为预警信息发布的重要需求。未来地震预警技术的发展,特别是实时断层源成像识别技术,对改善预警系统并快速识别震源参数具有重要意义。     

美国地震预警系统ShakeAlert测试与评估

美国地震预警系统ShakeAlert目前已向美国西海岸3个州的试验用户发送地震预警信息。地震预警算法在正式上线之前必须经过严格的实时原位测试和离线测试。实时原位测试主要针对被测试系统或模块的鲁棒性进行压力测试,以评估新的系统是否可以上线运行;离线测试选取一定数量的历史地震事件进行回放测试,并基于点源结果和地震动强度预测结果这两种方式对系统的算法进行测试评估。本文以Cochran等[1]这篇文章为蓝本,编译并概要介绍了美国地震预警系统ShakeAlert测试与评估的流程和算法等。      

关于地震预警的几个问题

地震预警是建立在高密度地震台网基础上的新技术,本文就地震预警的一些基本概念、关键技术、预警效果、预警部署及其在防震减灾方面的作用等进行了讨论,指出了地震预警存在的问题,以及需要研究的方向,并首次提出了预警能力、预警无效区、预警受益区、预警反应时间的概念.地震预警能力受预警系统的制约,实际地震预警能力除与台网密度、预警模式、自动处理系统、数据传输模式、发布系统等因素有关外,还与地震破裂性质有关.同时强调地震预警部署是复杂的社会工程,需要全社会的共同参与.     

基于Android平台的地震预警终端软平台的设计与一种实现

探讨Android平台在地震预警软件中的开发技术。首先介绍系统的整体框架以及Android的架构,然后详细分析极光JPush推送、百度定位服务和百度地图API开源服务在Android系统上的开发方法及其在地震预警软件的应用。该系统可实现Android终端获取Jpush推送的地震预警信息、实时显示当前场所位置和显示震中距及S波到达剩余时间等预警信息功能。     

地震预警信息快速发布系统研究

为了以最小的延时和最便捷的方式向公众提供最准确的地震预警信息,本文基于互联网技术,面向移动端及桌面端用户,提出了地震预警信息发布系统总体架构设计方案,对比分析了各类数据交换方式,推荐使用MQTT+JSON的数据格式作为服务端与客户端的交互方式,并利用LBS及GIS等关键技术实现了一体化地震预警信息发布系统。通过综合测试,验证了系统在实时性、可靠性等方面的优势。     

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。     

Progress of the earthquake early warning system in Fujian, China

In this article, we systematically introduce the latest progress of the earthquake early warning (EEW) system in Fujian, China. We focus on the following key technologies and methods: continuous earthquake location and its error evaluation; magnitude estimation; reliability judgment of EEW system information; use of double-parameter principle in EEW system information release threshold; real-time estimation of seismic intensity and available time for target areas; seismic-monitoring network and data sharing platform; EEW system information release and receiving platform; software test platform; and test results statistical analysis. Based on strong ground motion data received in the mainshock of the Wenchuan earthquake, the EEW system developed by the above algorithm is simulated online, and the results show that the system can reduce earthquake hazards effectively. In addition, we analyzed four earthquake cases with magnitude greater than 5.5 processed by our EEW system since the online-testing that was started one year ago, and results indicate that our system can effectively reduce earthquake hazards and have high practical significance.     

天津简易烈度计地震预警试验区建设

通过建设80个简易烈度计观测点,与天津行政区内具备实时传输能力的测震台站和强震动台站共同组建了天津地震预警观测网络,初步实现了地震预警功能,提升了天津行政区的防震减灾能力,同时开展地震预警信息服务试验,为政府和社会提供地震预警信息。本文介绍了天津简易烈度计地震预警试验区的建设情况、台站分布情况、仪器性能指标、数据处理及数据记录情况,并探讨了简易烈度计在预警台网中的应用,获得了初步认识。     

高速铁路列车噪声监测

通过对地震发生时铁路采取的应急处置措施和我国高速铁路地震监测系统现状的分析,提出建设铁路地震监测预警系统的必要性.为确定地震监测预警台站,研究在高速铁路沿线布置台站的技术方案,特在汉宜高速铁路进行列车通过噪声试验,采集列车通过测点引起的振动数据,探讨列车通过的最大振动加速度和测点与铁路正线距离之间的衰减关系.利用统计分析方法分析最大振动加速度和距离之间的衰减关系.利用频域分析方法设置低通滤波器,对列车引起的振动数据进行滤波,进一步减少列车对台站监测预警数据的影响,所提出的衰减关系及数据初步处理方法对高速铁路地震监测预警台站选取和建设具有指导意义.     

中国地震预警延迟时间算法及其对预警盲区的影响研究

通过分析预警系统的预警步骤来探讨影响获得预警时间的因素,并与瑞士地震台网预警延迟各步骤进行对比,得出中国地震预警系统仪器延迟时间为7.6s。提出地震波到台站所需时间的算法,较震中假设在台站中间的传统算法更为准确,在此算法下采用双台法和四台法计算接收地震波所需时间,得到中国地震预警延迟时间。讨论双台法和四台法在不同震源深度和台站密度下对预警盲区大小的影响,在台间距小于20km时,2种方法预警盲区差异不大。通过理论计算得出,在台站到达一定密度时,预警系统仪器延迟时间缩短比台站加密对预警盲区的缩小更有效。     

高速铁路地震预警系统控车方案研究

随着中国高速铁路建设的飞速发展,对高速铁路地震预警系统的要求越来越迫切。目前我国建成的几条高速铁路地震监测及预警系统,都是在铁路沿线布置的台网,没有与当地地震台网实现地震信息共享,对于地震的精确定位以及强度估计存在一定的偏差。在高速列车快速制动后,如果能从地震台网获得相应的地震信息,对于制定高速列车恢复行车策略能够起到很大的作用。本文在对国外和国内高速铁路地震预警系统建设调研的基础上,结合我国目前建设的地震预警系统实际情况,提出了高速铁路地震预警系统快速制动及恢复行驶方案,以期对我国下一步高速铁路地震预警系统的建设提供参考。     

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。