大數據預警是否更加有效

4月20日8時02分，四川省雅安市蘆山縣發生7.0級地震。據四川省人民政府應急指揮中心公布：截至22日18時，雅安地震已造成192人死亡，23人失蹤，11470人受傷，其中重傷968人。這個數字還在動態增加中。

地震屬于天災，這種極具破壞力的災害一直困擾著地球。人類一直在尋找著地震預警的方法，試圖將傷害降到最校理論研究表明，如果預警時間為3秒，可使人員傷亡減少14%；如果為10秒，人員傷亡減少39%；如果為20秒，人員傷亡減少63%。

地震作為破壞力巨大的自然災害，盡管目前的科學技術水平還不能制止，但卻可以提前預防、偵測，提醒民眾及時做好防震準備，減少人員財產傷亡損失。但在這起突發地震面前，我們看到，相關的預防措施幾乎沒有起到作用，事發前應有的征兆沒有引起相關部門的重視。從電視畫面來看，不少老百姓著衣極少，有的還在睡夢中就失去了生命。雅安地震帶給人們巨大的精神、經濟損失，與此同時，我國地震預警機制再次受到拷問。

我國擁有世界最大的地震預警系統

在雅安地震中，幾乎與蘆山地震發生同時，成都高新減災研究所已經在計算機網絡、手機客戶端、專用預警接收服務器、電視臺、微博等平臺上都同步發出了地震預警。成都高新減災研究所最先預測到雅安地震的發生。

據了解，今年3月18日，成都高新減災研究所召開新聞發布會，王暾正式宣布，該所建設的地震預警系統包括了布設在甘肅、陜西、四川、云南等8個省市的部分區域的1213臺地震監測儀器、預警中心和通過多種方式的預警信息實時發布和接收系統，覆蓋面積40萬平方公里，超過了日本地震預警系統所覆蓋的37.7萬平方公里。在經過了1200次實際地震檢驗后，這套命名“ICL地震預警技術系統”成為世界最大的地震預警系統。

如今，這套系統通過電視、微博、計算機、手機、專用預警接收終端為民眾服務，有30萬人正在使用，其中手機用戶4000余戶。這套系統與成都、汶川、北川等地的中小學校聯網，在臺網中心監測到地震信號并發出預警后，聯網學校的校園廣播自動發布預警信息，學校可以在第一時間做出反應。蘆山地震發生后，北川中學、成都泡桐樹小學、成都高新西區新科學校、成都高新濱河學校、成都高新區順江學校、青川喬莊中心小學等學校的地震預警信息接收服務器因地震觸發并報警。成都一位市民在清早起床后，手機上突然出現了預警信息，他抓起衣服從5樓跑到樓外，10多秒鐘后，地震到達，當他再回到家中時發現，房頂中間位置的吊燈砸在自己逃生前所站的位置。這是成都28秒地震預警的最具說服力的細節。

原成都市防震減災局應急處處長徐水森認為：“這套系統已經超過了國家地震局以及各地方地震局的技術水平。”

大數據能否讓地震預警更加快速有效

說地震預測預報是最重要的世界難題，這絕不為過。重要是因為它的發生會涉及大面積的人生命安全與財產安全，困難是因為其覆蓋的科學領域太多，太繁雜。3.11日本大地震紀念日剛過，還有媒體在炒作兩年前的慘景。近日來我國南方多地就連續發生5級以下的地震，這引起了人們的恐慌，是否又有大地震要來臨，我們是否需要做出應對。可喜的消息是，我國首次成功預警一次2月19日的云南巧家10時46分59秒5.0級地震。那么，我們是否可以通過信息化或者大數據技術來解決地震預測和預警這個世界難題呢？

大數據的應用效果

1、用數據監控形成預警網

由于我國也是地震多發區，上個世紀發生過多次大地震，建國后在周總理的親自指導下，由著名地質學家李四光帶隊，從板塊學說入手，建立了一支群測群防的地震預報隊。具體方法是這樣的，在板塊比較活躍的地帶，先形成多個觀測網點，然后層層落實到人，進行基礎參數的觀測。這其中的參數包括地磁、地電、磁偏角、地面溫度，以及地下水水溫，水位和水中氣體氡的含量。觀測點每天將自己的數據觀測出來后記錄下來，匯成表格，作為備案，如果有異常，就要向上一級區縣級地震小組匯報反映。由于基層觀測點的設備比較基礎簡陋，數據是否準確，縣級以上會做出判斷甄別，去除干擾信號。然后區再向市級與省級匯報，最后匯報到國家地震局。

可見，這其實是一個很大的地震預警網，如果觀測點很多，產生的數據量也會很大，光光憑簡單的人工手繪制趨勢圖比較原始，而且如果地震很快發生，可能這種工作只能起到記錄作用，而失去了預警作用。但是，就是這樣的原始預警系統，在上個世紀七十年代還準確預測出了遼寧海城地震，讓世界地震預報界感到震驚。而日本3.11大地震震前的提前2分鐘全國發布，更讓世界人們知道，我們可以通過監測地震源發生地震后，馬上通過無線電系統對外發送應急廣播，通過電視，手機短信等多手段通知受災區域，這樣會給大家贏得時間，轉移貴重財產和人員安全。

中國今年2月的地震預警系統，也是基于這個原理。據成都高新減災研究所所長王暾介紹，他們所開發的地震預警系統原理是這樣的：“地震波分為縱波和橫波，縱波的速度很快、垂直傳播，橫波橫向傳播，但它的速度只有每秒3.5公里左右。我們的接收裝置接收地震的縱波信號后，就用無線電（速度=光速）快速傳播到預警系統，并就此向地震波尚未到達的地方進行預警。

中國地震局工作人員也表示，中國地震局“國家地震烈度速報與預警工程”目前已經進入發改委立項程序，計劃投入20億元，用5年時間建設覆蓋全國的由5000多個臺站組成的國家地震烈度速報與預警系統。目前該工程正在福建省試點。

2、大數據技術保護我們的生命與財產安全

推而廣之，其實地震火山等等都可以利用這種原理進行試試監測。只是觀測點越多，需要存儲和處理的數據就越多，美國在黃石火山安放了幾百個觀測儀器，數據實時傳到他們的預警系統，然后通過互聯網對外發布。所以，一旦黃石火山出現問題，美國政府會率先知道。觀測數據分為兩部分，一部分是常規數據，另一部分是異常突發數據。一個地區的異常突發數據越多，產生地震的可能性就越大。所以預警系統主要是對這些數據進行快速反應。

這里說到大數據除了海量數據存儲與加工處理，還有一個問題，就是數據的多樣性，地震問題就更加明顯。我們剛剛列舉的是大地震前的自然地理特征參數指標，其實動物異常也是一個很重要的指標。比如唐山大地震前，不光是地下水位上漲，水溫提高，就是老鼠蛇以及貓青蛙都有異常反應。這些其實一般人如果留意都可以發現。可以想見，一個那么大的地震，生物不可能沒有任何征兆。我們進行地震預報預測人的目的，就是通過各種手段，找到這些蛛絲馬跡，然后快速確認，把消息傳達給廣大人民群眾，使得災害損失達到最校

現在地震預報出現了很多所謂的民間科學家，他們也經常根據動物或者地磁的變化來判斷地震，當然這里的誤差也比較大，但是這畢竟是一種嘗試，我覺得在人的生命面前，這樣的嘗試應該是被容許的。所以，我希望現在那些地方小的地震預測網站可以通過多數人的手機圖片拍攝或者短信消息上傳來匯集震前動物異常，至少這可以為專業地震局提供最真實資料，這其實也是大數據收集的一種，這樣的行為應該是合法的。

關于日本地震的啟示

與時間賽跑，日本的地震預警啟示

日本是這個星球上最關心地震的國家，也是世界上最早建立地震預警系統的國家。早在1989年，日本的鐵道技術研究所就開發出了世界上第一個實用性的地震預警系統；1996年阪神大地震后建立了高敏度地震觀測網；2004年全國性的地震預警系統試運行，2006年正式運行。東京大學的地震專家目黑公郎教授曾模擬過一次東海大地震，研究顯示，在地震預警100％普及的情況下，能使死亡人數減少80％。

地震預警系統在2011年的“3？11東日本大地震”時發揮了重大作用，一分鐘之內向37個城市發出了預警，為許多人贏得了寶貴的逃生時間。當時日本的公共廣播電視臺NHK正在直播議會的會議，突然電視里就跳出緊急地震預警的畫面，然后畫面就切換到了演播室，主播提醒大家注意安全，在震動停止時收拾火源，注意上方倒下或落下的東西，不要關閉電視廣播等。日本東北大學在地震到來前，校園內想起了非常大的廣播聲──“即將發生大地震……”于是，大樓里的人緊急疏散到避難所，工作人員也已做好準備，鎮定地指揮大家避難。

當然，地震預警系統也有缺陷，存在著時間上限，距離震中越近的地方獲得的預警時間越少。在“3？11東日本大地震”時，相對于獲得了一分鐘提前預警時間的東京，距離震中宮城縣距離較近的巖手縣僅獲得了12秒的提前預警時間。但哪怕僅僅是12秒，也能挽救更多的生命。當時，有27輛新干線在載客運行，得到預警的新干線減速，剎車后的9秒至12秒，第一輪搖晃才開始，1分10秒之后，才出現最強烈的搖晃，所以當時并沒有發生脫軌事故。

在危機關頭，12秒或許不能讓許多人及時逃到避難所，但可以關掉煤氣、電源，防止地震后火災引發的二次災難；也可以打開門窗，保證通道暢通；還可以順手拿水與面包再鉆到床底下。記得“3？11東日本大地震”時，我正在餐廳里打工，剛開始搖晃時我們還嘻嘻哈哈地開玩笑，越搖越劇烈了后，就聽到料理長大吼關煤氣開關。廚房里的人用手去護架子上的碗碟，防止掉下來砸傷人，服務員則把店的前后門都打開，然后我從店的后門迅速跑出去了。在店的后面有一塊小小的空地，聚集了10來個人，一個小貨車的司機把車里的廣播調到最大聲，主播聲嘶力竭，不停地報道日本各地的震度。

為使手機也能接收到預警，日本開發了各種配信系統與技術。2007年11月26日起，日本電報電話公司（NTT）出售的大部分手機都搭載了短信通知的功能，AU與Softbank的要晚些。Iphone的日本用戶只要把系統升級到iOS5，就能在設置面板中開啟緊急地震速報的服務。Iphone與Android的用戶還可以下載緊急地震速報應用“搖晃來了”，然后設定下震度與地點就可以了。

盡管日本的地震預警系統也發生過誤報的情況，但它仍是個非常重要的發明。在重大災難來臨之時，哪怕僅僅是提早一秒預警，或許也能挽救許多人的生命。當然，更重要的應該是建筑。“3？11東日本大地震”中，九成遇難者是因為海嘯，僅少數人死于房屋倒塌。眾所周知的是，日本的學校是第一避難所。在日本有個常識，若來不及去附近的避難所，在晃動停止之前，最安全的地方是家里。因為日本的房屋抗震性能好，而出去了，反而更容易被掉落下來的廣告牌、霓虹燈等傷到。

結語：

這次四川雅安地震，成都高新減災研究所這家民間機構的預警信息，給雅安主城區爭取了五秒的時間，給成都主城區爭取了28秒的時間，相信有很多人能從中獲益。至少從技術上，有理由相信，能開發出長城防火墻的中國也能建立起正式的地震預警系統。地震無法避免，但可以盡量減少地震帶來的傷害。當今科技日新月異，地震預警更加快速有效，我們希望新的大數據技術能在防震減災方面多做貢獻。敬畏自然尊重生命，我們向全世界所有為地震預測預報作出貢獻的專家致敬！

原文地址:http://security.zol.com.cn/368/3686378_all.html