1秒内可算出震源机制参数 中国科大在监测地震等领域取得突破

新安晚报 安徽网 大皖新闻讯  中国科学技术大学张捷教授课题组在监测地震、应用人工智能实时估算地震震源破裂机制参数领域取得突破性进展，他们采用人工智能方法可在1秒内算出震源机制参数。该成果日前发表于《自然-通讯》，近期将在中国科学技术大学与中国地震局合作研发的“智能地动”人工智能地震监测系统上试运行。

震源机制解获取速度位于世界领先地位

“智能地动”是什么？它是一套拥有深度学习能力的人工智能软件系统，能够根据记忆中汇集的上百万个地震资料，结合地震学理论，快速处理正在发生的地震数据。中国科学技术大学地球和空间科学学院张捷教授课题组成员、博士后朱慧宇告诉记者，该系统是世界上第一个人工智能实时监测系统，它可以在很短的时间内获得地震发生时间、震级及震源机制解等关于震源的信息，而这些信息可为后续的防震减灾救援活动和后续地震趋势的判断提供支持。

朱慧宇对该系统进行介绍

据了解，地震的发生是震源处岩石的破裂和错动过程，可以采用两个相对错动面的走向、倾向及倾角等参数描述，称为地震震源机制解。从地面地震记录反推地震震源机制是监测地震的一项重要工作，相关信息可以帮助揭示震源处岩体的破裂和运动特征，从而推断断层的破裂方向、破裂速度与应力降等参数。震源机制解能帮助预测海啸、强余震的可能分布以及揭示震源附近的应力分布状况等。目前，世界各地地震监测台网在地震速报信息里只有发震时刻、震级、地点和深度，不包括震源机制参数，地震发生3到10分钟才报出震源机制参数。

张捷课题组采用人工智能方法，有效地解决了这个复杂计算问题，并应用完备的理论地震大数据训练人工智能神经网络，完善了该人工智能系统的准确性和可靠性。当地震发生后，实际地震数据进入人工智能系统，在不到1秒的时间内，系统就能准确估算出震源机制参数，大量实际数据测试证实了该方法的有效性。

朱慧宇说，“通过这一方式可以知道地震是怎么发生的，后续地震是否会发生，对震情会有一个判断，对于我们会有一个技术上的指导，它可以在更短的时间获得更精确的结果，也说明我们的技术在不断的发展和研发”。

防震减灾意义重大人工成本缩减

那么震源机制解计算时间的提速给我们带来了什么便利呢？朱慧宇表示在我国防灾领域中，如果人们能在地震发生前三秒收到预警，伤亡人数可以降低14%，如果能提前10秒发布预警，伤亡人数可以降低39%，“人们有更多的时间做出反应判断，比如工厂停工地铁停运，地震发生的时候每一秒都是非常珍贵的，”一秒的改进对人民生命财产有更大的保证，也是对技术提出了更高的要求。

中国科学技术大学地球和空间科学学院教授、博导伍新明介绍，智能监测系统对于防震减灾救援的指挥也是非常重要的，“决策层可以不用亲赴现场就能精确的做到震源发生的重灾区，可以精确的提供救援帮助以及救援指导。”相比过去，人工智能的参与大大的减少人工成本，“过去分析数据只有值班轮流人工进行，不能实时记录。”目前，系统从地震波的处理到对地震的识别都实现了全方位自动化的流程，无需人工参与。

实施效果显著将在安徽应用更多场景

记者了解到，目前该系统主要在国家川滇地震实验场测试运行，实时处理中国地震实验场的百余个地震局数据并取得了很好的效果，过去需要1到3分钟中国地震局才能播报出来的信息，使用智能系统只需要一秒钟能获取到所有信息，包括时间地点震级和所有参数。

据资料显示，2020年1月1日-2020年12月31日期间，该系统共记录中国地震科学实验场内发生的地震1106次。

记者了解到，该课题组此前也与安徽省以及合肥市地震部门取得联系，合作密切，采集到合肥地震的历史数据并对数据进行分析。”伍新明介绍，在安徽的郯庐断裂带上，他们也布置了很多台站研究地震的情况，并做了很多的工作，接下来还会有应用的场景。”

陈秋莉 新安晚报 安徽网 大皖客户端记者 陈牧

编辑  张大为