大數(shù)據(jù)預(yù)警是否更加有效

　　4月20日8時(shí)02分，四川省雅安市蘆山縣發(fā)生7.0級(jí)地震。據(jù)四川省人民政府應(yīng)急指揮中心公布：截至22日18時(shí)，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(gè)數(shù)字還在動(dòng)態(tài)增加中。

　　地震屬于天災(zāi)，這種極具破壞力的災(zāi)害一直困擾著地球。人類一直在尋找著地震預(yù)警的方法，試圖將傷害降到最小。理論研究表明，如果預(yù)警時(shí)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(zāi)害，盡管目前的科學(xué)技術(shù)水平還不能制止，但卻可以提前預(yù)防、偵測(cè)，提醒民眾及時(shí)做好防震準(zhǔn)備，減少人員財(cái)產(chǎn)傷亡損失。但在這起突發(fā)地震面前，我們看到，相關(guān)的預(yù)防措施幾乎沒(méi)有起到作用，事發(fā)前應(yīng)有的征兆沒(méi)有引起相關(guān)部門的重視。從電視畫面來(lái)看，不少老百姓著衣極少，有的還在睡夢(mèng)中就失去了生命。雅安地震帶給人們巨大的精神、經(jīng)濟(jì)損失，與此同時(shí)，我國(guó)地震預(yù)警機(jī)制再次受到拷問(wèn)。

　　我國(guó)擁有世界最大的地震預(yù)警系統(tǒng)

　　在雅安地震中，幾乎與蘆山地震發(fā)生同時(shí)，成都高新減災(zāi)研究所已經(jīng)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、手機(jī)客戶端、專用預(yù)警接收服務(wù)器、電視臺(tái)、微博等平臺(tái)上都同步發(fā)出了地震預(yù)警。成都高新減災(zāi)研究所最先預(yù)測(cè)到雅安地震的發(fā)生。

　　據(jù)了解，今年3月18日，成都高新減災(zāi)研究所召開新聞發(fā)布會(huì)，王暾正式宣布，該所建設(shè)的地震預(yù)警系統(tǒng)包括了布設(shè)在甘肅、陜西、四川、云南等8個(gè)省市的部分區(qū)域的1213臺(tái)地震監(jiān)測(cè)儀器、預(yù)警中心和通過(guò)多種方式的預(yù)警信息實(shí)時(shí)發(fā)布和接收系統(tǒng)，覆蓋面積40萬(wàn)平方公里，超過(guò)了日本地震預(yù)警系統(tǒng)所覆蓋的37.7萬(wàn)平方公里。在經(jīng)過(guò)了1200次實(shí)際地震檢驗(yàn)后，這套命名“ICL地震預(yù)警技術(shù)系統(tǒng)”成為世界最大的地震預(yù)警系統(tǒng)。

　　如今，這套系統(tǒng)通過(guò)電視、微博、計(jì)算機(jī)、手機(jī)、專用預(yù)警接收終端為民眾服務(wù)，有30萬(wàn)人正在使用，其中手機(jī)用戶4000余戶。這套系統(tǒng)與成都、汶川、北川等地的中小學(xué)校聯(lián)網(wǎng)，在臺(tái)網(wǎng)中心監(jiān)測(cè)到地震信號(hào)并發(fā)出預(yù)警后，聯(lián)網(wǎng)學(xué)校的校園廣播自動(dòng)發(fā)布預(yù)警信息，學(xué)校可以在第一時(shí)間做出反應(yīng)。蘆山地震發(fā)生后，北川中學(xué)、成都泡桐樹小學(xué)、成都高新西區(qū)新科學(xué)校、成都高新濱河學(xué)校、成都高新區(qū)順江學(xué)校、青川喬莊中心小學(xué)等學(xué)校的地震預(yù)警信息接收服務(wù)器因地震觸發(fā)并報(bào)警。成都一位市民在清早起床后，手機(jī)上突然出現(xiàn)了預(yù)警信息，他抓起衣服從5樓跑到樓外，10多秒鐘后，地震到達(dá)，當(dāng)他再回到家中時(shí)發(fā)現(xiàn)，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(yù)警的最具說(shuō)服力的細(xì)節(jié)。

　　原成都市防震減災(zāi)局應(yīng)急處處長(zhǎng)徐水森認(rèn)為：“這套系統(tǒng)已經(jīng)超過(guò)了國(guó)家地震局以及各地方地震局的技術(shù)水平?！?/P>

　　大數(shù)據(jù)能否讓地震預(yù)警更加快速有效

　　說(shuō)地震預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)是最重要的世界難題，這絕不為過(guò)。重要是因?yàn)樗陌l(fā)生會(huì)涉及大面積的人生命安全與財(cái)產(chǎn)安全，困難是因?yàn)槠涓采w的科學(xué)領(lǐng)域太多，太繁雜。3.11日本大地震紀(jì)念日剛過(guò)，還有媒體在炒作兩年前的慘景。近日來(lái)我國(guó)南方多地就連續(xù)發(fā)生5級(jí)以下的地震，這引起了人們的恐慌，是否又有大地震要來(lái)臨，我們是否需要做出應(yīng)對(duì)?？上驳南⑹牵覈?guó)首次成功預(yù)警一次2月19日的云南巧家10時(shí)46分59秒5.0級(jí)地震。那么，我們是否可以通過(guò)信息化或者大數(shù)據(jù)技術(shù)來(lái)解決地震預(yù)測(cè)和預(yù)警這個(gè)世界難題呢？

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　　大數(shù)據(jù)的應(yīng)用效果

　　1、用數(shù)據(jù)監(jiān)控形成預(yù)警網(wǎng)

　　由于我國(guó)也是地震多發(fā)區(qū)，上個(gè)世紀(jì)發(fā)生過(guò)多次大地震，建國(guó)后在周總理的親自指導(dǎo)下，由著名地質(zhì)學(xué)家李四光帶隊(duì)，從板塊學(xué)說(shuō)入手，建立了一支群測(cè)群防的地震預(yù)報(bào)隊(duì)。具體方法是這樣的，在板塊比較活躍的地帶，先形成多個(gè)觀測(cè)網(wǎng)點(diǎn)，然后層層落實(shí)到人，進(jìn)行基礎(chǔ)參數(shù)的觀測(cè)。這其中的參數(shù)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(cè)點(diǎn)每天將自己的數(shù)據(jù)觀測(cè)出來(lái)后記錄下來(lái)，匯成表格，作為備案，如果有異常，就要向上一級(jí)區(qū)縣級(jí)地震小組匯報(bào)反映。由于基層觀測(cè)點(diǎn)的設(shè)備比較基礎(chǔ)簡(jiǎn)陋，數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確，縣級(jí)以上會(huì)做出判斷甄別，去除干擾信號(hào)。然后區(qū)再向市級(jí)與省級(jí)匯報(bào)，最后匯報(bào)到國(guó)家地震局。

　　可見，這其實(shí)是一個(gè)很大的地震預(yù)警網(wǎng)，如果觀測(cè)點(diǎn)很多，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量也會(huì)很大，光光憑簡(jiǎn)單的人工手繪制趨勢(shì)圖比較原始，而且如果地震很快發(fā)生，可能這種工作只能起到記錄作用，而失去了預(yù)警作用。但是，就是這樣的原始預(yù)警系統(tǒng)，在上個(gè)世紀(jì)七十年代還準(zhǔn)確預(yù)測(cè)出了遼寧海城地震，讓世界地震預(yù)報(bào)界感到震驚。而日本3.11大地震震前的提前2分鐘全國(guó)發(fā)布，更讓世界人們知道，我們可以通過(guò)監(jiān)測(cè)地震源發(fā)生地震后，馬上通過(guò)無(wú)線電系統(tǒng)對(duì)外發(fā)送應(yīng)急廣播，通過(guò)電視，手機(jī)短信等多手段通知受災(zāi)區(qū)域，這樣會(huì)給大家贏得時(shí)間，轉(zhuǎn)移貴重財(cái)產(chǎn)和人員安全。

　　中國(guó)今年2月的地震預(yù)警系統(tǒng)，也是基于這個(gè)原理。據(jù)成都高新減災(zāi)研究所所長(zhǎng)王暾介紹，他們所開發(fā)的地震預(yù)警系統(tǒng)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(hào)后，就用無(wú)線電（速度=光速）快速傳播到預(yù)警系統(tǒng)，并就此向地震波尚未到達(dá)的地方進(jìn)行預(yù)警。

　　中國(guó)地震局工作人員也表示，中國(guó)地震局“國(guó)家地震烈度速報(bào)與預(yù)警工程”目前已經(jīng)進(jìn)入發(fā)改委立項(xiàng)程序，計(jì)劃投入20億元，用5年時(shí)間建設(shè)覆蓋全國(guó)的由5000多個(gè)臺(tái)站組成的國(guó)家地震烈度速報(bào)與預(yù)警系統(tǒng)。目前該工程正在福建省試點(diǎn)。

　　2、大數(shù)據(jù)技術(shù)保護(hù)我們的生命與財(cái)產(chǎn)安全

　　推而廣之，其實(shí)地震火山等等都可以利用這種原理進(jìn)行試試監(jiān)測(cè)。只是觀測(cè)點(diǎn)越多，需要存儲(chǔ)和處理的數(shù)據(jù)就越多，美國(guó)在黃石火山安放了幾百個(gè)觀測(cè)儀器，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳到他們的預(yù)警系統(tǒng)，然后通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)外發(fā)布。所以，一旦黃石火山出現(xiàn)問(wèn)題，美國(guó)政府會(huì)率先知道。觀測(cè)數(shù)據(jù)分為兩部分，一部分是常規(guī)數(shù)據(jù)，另一部分是異常突發(fā)數(shù)據(jù)。一個(gè)地區(qū)的異常突發(fā)數(shù)據(jù)越多，產(chǎn)生地震的可能性就越大。所以預(yù)警系統(tǒng)主要是對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行快速反應(yīng)。

　　這里說(shuō)到大數(shù)據(jù)除了海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與加工處理，還有一個(gè)問(wèn)題，就是數(shù)據(jù)的多樣性，地震問(wèn)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(shù)指標(biāo)，其實(shí)動(dòng)物異常也是一個(gè)很重要的指標(biāo)。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(yīng)。這些其實(shí)一般人如果留意都可以發(fā)現(xiàn)?？梢韵胍?，一個(gè)那么大的地震，生物不可能沒(méi)有任何征兆。我們進(jìn)行地震預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)人的目的，就是通過(guò)各種手段，找到這些蛛絲馬跡，然后快速確認(rèn)，把消息傳達(dá)給廣大人民群眾，使得災(zāi)害損失達(dá)到最小。

　　現(xiàn)在地震預(yù)報(bào)出現(xiàn)了很多所謂的民間科學(xué)家，他們也經(jīng)常根據(jù)動(dòng)物或者地磁的變化來(lái)判斷地震，當(dāng)然這里的誤差也比較大，但是這畢竟是一種嘗試，我覺(jué)得在人的生命面前，這樣的嘗試應(yīng)該是被容許的。所以，我希望現(xiàn)在那些地方小的地震預(yù)測(cè)網(wǎng)站可以通過(guò)多數(shù)人的手機(jī)圖片拍攝或者短信消息上傳來(lái)匯集震前動(dòng)物異常，至少這可以為專業(yè)地震局提供最真實(shí)資料，這其實(shí)也是大數(shù)據(jù)收集的一種，這樣的行為應(yīng)該是合法的。

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　　關(guān)于日本地震的啟示

　　與時(shí)間賽跑，日本的地震預(yù)警啟示

　　日本是這個(gè)星球上最關(guān)心地震的國(guó)家，也是世界上最早建立地震預(yù)警系統(tǒng)的國(guó)家。早在1989年，日本的鐵道技術(shù)研究所就開發(fā)出了世界上第一個(gè)實(shí)用性的地震預(yù)警系統(tǒng)；1996年阪神大地震后建立了高敏度地震觀測(cè)網(wǎng)；2004年全國(guó)性的地震預(yù)警系統(tǒng)試運(yùn)行，2006年正式運(yùn)行。東京大學(xué)的地震專家目黑公郎教授曾模擬過(guò)一次東海大地震，研究顯示，在地震預(yù)警100％普及的情況下，能使死亡人數(shù)減少80％。

　　地震預(yù)警系統(tǒng)在2011年的“3？11東日本大地震”時(shí)發(fā)揮了重大作用，一分鐘之內(nèi)向37個(gè)城市發(fā)出了預(yù)警，為許多人贏得了寶貴的逃生時(shí)間。當(dāng)時(shí)日本的公共廣播電視臺(tái)NHK正在直播議會(huì)的會(huì)議，突然電視里就跳出緊急地震預(yù)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(dòng)停止時(shí)收拾火源，注意上方倒下或落下的東西，不要關(guān)閉電視廣播等。日本東北大學(xué)在地震到來(lái)前，校園內(nèi)想起了非常大的廣播聲──“即將發(fā)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(zhǔn)備，鎮(zhèn)定地指揮大家避難。

　　當(dāng)然，地震預(yù)警系統(tǒng)也有缺陷，存在著時(shí)間上限，距離震中越近的地方獲得的預(yù)警時(shí)間越少。在“3？11東日本大地震”時(shí)，相對(duì)于獲得了一分鐘提前預(yù)警時(shí)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(yù)警時(shí)間。但哪怕僅僅是12秒，也能挽救更多的生命。當(dāng)時(shí)，有27輛新干線在載客運(yùn)行，得到預(yù)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(xiàn)最強(qiáng)烈的搖晃，所以當(dāng)時(shí)并沒(méi)有發(fā)生脫軌事故。

　　在危機(jī)關(guān)頭，12秒或許不能讓許多人及時(shí)逃到避難所，但可以關(guān)掉煤氣、電源，防止地震后火災(zāi)引發(fā)的二次災(zāi)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(shí)，我正在餐廳里打工，剛開始搖晃時(shí)我們還嘻嘻哈哈地開玩笑，越搖越劇烈了后，就聽到料理長(zhǎng)大吼關(guān)煤氣開關(guān)。廚房里的人用手去護(hù)架子上的碗碟，防止掉下來(lái)砸傷人，服務(wù)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(lái)個(gè)人，一個(gè)小貨車的司機(jī)把車?yán)锏膹V播調(diào)到最大聲，主播聲嘶力竭，不停地報(bào)道日本各地的震度。

　　為使手機(jī)也能接收到預(yù)警，日本開發(fā)了各種配信系統(tǒng)與技術(shù)。2007年11月26日起，日本電報(bào)電話公司（NTT）出售的大部分手機(jī)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(tǒng)升級(jí)到iOS5，就能在設(shè)置面板中開啟緊急地震速報(bào)的服務(wù)。Iphone與Android的用戶還可以下載緊急地震速報(bào)應(yīng)用“搖晃來(lái)了”，然后設(shè)定下震度與地點(diǎn)就可以了。

　　盡管日本的地震預(yù)警系統(tǒng)也發(fā)生過(guò)誤報(bào)的情況，但它仍是個(gè)非常重要的發(fā)明。在重大災(zāi)難來(lái)臨之時(shí)，哪怕僅僅是提早一秒預(yù)警，或許也能挽救許多人的生命。當(dāng)然，更重要的應(yīng)該是建筑?！?？11東日本大地震”中，九成遇難者是因?yàn)楹[，僅少數(shù)人死于房屋倒塌。眾所周知的是，日本的學(xué)校是第一避難所。在日本有個(gè)常識(shí)，若來(lái)不及去附近的避難所，在晃動(dòng)停止之前，最安全的地方是家里。因?yàn)槿毡镜姆课菘拐鹦阅芎茫鋈チ?，反而更容易被掉落下?lái)的廣告牌、霓虹燈等傷到。

　　結(jié)語(yǔ)：

　　這次四川雅安地震，成都高新減災(zāi)研究所這家民間機(jī)構(gòu)的預(yù)警信息，給雅安主城區(qū)爭(zhēng)取了五秒的時(shí)間，給成都主城區(qū)爭(zhēng)取了28秒的時(shí)間，相信有很多人能從中獲益。至少?gòu)募夹g(shù)上，有理由相信，能開發(fā)出長(zhǎng)城防火墻的中國(guó)也能建立起正式的地震預(yù)警系統(tǒng)。地震無(wú)法避免，但可以盡量減少地震帶來(lái)的傷害。當(dāng)今科技日新月異，地震預(yù)警更加快速有效，我們希望新的大數(shù)據(jù)技術(shù)能在防震減災(zāi)方面多做貢獻(xiàn)。敬畏自然尊重生命，我們向全世界所有為地震預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)作出貢獻(xiàn)的專家致敬！