AI賦能讓地震預警更快速、更精准、更可靠
與地震波競速 爭取寶貴避險時間
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收藏6秒——地震預警響應時間。
地震波從“5·12”汶川特大地震震中映秀鎮到汶川縣城,也是6秒左右,到北川則需要30多秒。這短短幾十秒,是生存的希望。
5月11日,四川省地震預警中心的大屏前,近3000個地震監測台站實時捕捉著大地震動的信號,一旦監測到地震發生,監測台站立即將數據快速傳輸至預警中心進行全自動計算,全程無需手動操作。這是AI的快速發展推動四川地震預警實現從“傳統被動響應”向“智能主動防控”的迭代升級,讓地震預警更快速、更精准、更可靠。
提升地震預警速度與准度
“2000年之前,我們完成一次地震參數測定需要半個小時,2008年也要5—15分鐘,現在這個時間被壓縮到6秒。”四川地震台台長蘇金蓉給出的這組數據,直觀展現了地震預警的效率提升。
地震預警速度的提升,源自全省監測台站的指數級增長。2008年,四川僅有52個監測台站,目前匯集在預警中心的台站數量已達2975個,地震監測系統主動監測設備實時判斷台站運行狀態,無需人工實時盯著干預即可第一時間完成故障排查。
AI算法的價值更多體現在精度的提升。“以前隻有一套通用模型,比如瀘定地區的高山峽谷和川東南盆地的震動放大效應完全不同,用同一個模型計算必然會出現偏差。”蘇金蓉說,如今按照四川不同區域的地質構造、地形特征等分類訓練AI模型,讓地震預警模型更貼合本地實際、測算研判更加精准。“目前地震預警的震級誤差已縮小至0.5級以內。”省地震局工程師李萍萍介紹。
精度提升,其實際意義遠超出數據本身。“川西多為高山峽谷地貌,不少特大橋橫跨山體之間,類似巨大的秋千。”李萍萍說,遠場大震容易與橋梁產生共振,引發整體搖擺、支座滑移、伸縮縫損壞等,山體地形還會加大地震的影響,造成橋塔受力不均。精准測算不同位置的實際震動強度,才能提供科學處置依據。
值得一提的是,AI還能智能過濾干擾信號,讓預警更可靠。“裝修、施工等活動都會產生振動,AI幾分鐘就能過濾雜質,保留有用的地震波信息,讓預警准確率大幅提升。”蘇金蓉補充道。
聯通地震預警與災后處置
要實現更可靠的地震預警,需要給AI“喂”足夠的數據。
“全國現有2萬多個預警台站,但分攤到我們的國土上,仍存在監測盲區。”蘇金蓉坦言,四川正在推進的泛在感知網絡,就是要打破傳統台站的布設限制,讓感知地震融入生活的每個角落。
省地震局在宜賓、雅安試點區域將微型振動傳感器集成到運營商的光貓、學校的電子白板、公共區域的監控攝像頭等通用設備中,不需要專門征地建設台站,就能實現地震數據的高密度採集。
“新一代光貓具備通信能力和固定位置,我們隻需要加裝一個傳感器,就能讓光貓變成一個微型地震監測點。幾個單元共用一個光貓,就能覆蓋整個小區的震動監測需求。”蘇金蓉介紹,目前雅安已布設100多台泛在感知設備,通過AI進行智能分析,即使某幾個傳統台站出現故障,周邊的泛在感知設備也能快速補位。
泛在感知網絡的價值還延伸到了震后處置的全鏈條。蘇金蓉介紹,部署在建筑物內的傳感器網絡能實時記錄地震時不同樓層的加速度、頻率等數據,結合AI模型和住建部門的房屋結構數據庫,可在震后幾分鐘內快速生成房屋安全評估報告,為災后安置和搶修提供科學依據。
目前,四川的地震預警系統還服務高鐵、電力、水庫、石油等行業。高鐵接到預警信號后能自動降速或停車,電網會自動斷開關鍵線路避免次生災害,真正實現從預警信息到應急處置的智能化聯動。
蘇金蓉表示,地震預警是先進技術與地震波競速,未來一定會用更快的響應,為群眾爭取寶貴的避險時間。(四川日報全媒體記者 張蒙)
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