大震應(yīng)急與科學(xué)產(chǎn)品的自動產(chǎn)出——以巴東5.1級地震為例*

劉 堅 李盛樂 戴 苗 劉珠妹 陳曉琳

1)中國地震局地震研究所(地震大地測量重點實驗室)，武漢 430071

2)湖北省地震局，武漢 430071

大震應(yīng)急與科學(xué)產(chǎn)品的自動產(chǎn)出
——以巴東5.1級地震為例*

劉 堅1)李盛樂1)戴 苗2)劉珠妹1)陳曉琳1)

1)中國地震局地震研究所(地震大地測量重點實驗室)，武漢 430071

2)湖北省地震局，武漢 430071

基于中國地震信息網(wǎng)站最新地震速報數(shù)據(jù)，采用自編程序，實現(xiàn)了地震應(yīng)急與科學(xué)產(chǎn)品的后臺自動加工處理與自動發(fā)布。以巴東5.1級地震為例，說明用該方法提供的地震科學(xué)產(chǎn)品與應(yīng)急服務(wù)具有較強的時效性、可行性和可靠性。

地震科學(xué)產(chǎn)品;大震應(yīng)急;產(chǎn)品加工;自動發(fā)布;巴東5.1地震

震后地震信息需要在第一時間精準快速發(fā)布，目前比較成熟的方式是基于Web的地震速報信息自動發(fā)布［1］和地震信息微博自動發(fā)布［2］。但上述方式僅僅是對地震信息的最基本描述，即發(fā)震時刻、地點、震級大小及震源深度等，政府管理部門還需要得到更多的信息或地震科學(xué)產(chǎn)品，為地震應(yīng)急、救災(zāi)提供科學(xué)支持與專業(yè)指導(dǎo)［3］。

現(xiàn)有的震后產(chǎn)品的加工與發(fā)布皆是通過人工編輯完成的，存在容易錯漏、時效性差等缺點。我們基于中國地震信息網(wǎng)站最新的地震速報數(shù)據(jù)，自編程序，實現(xiàn)了地震應(yīng)急與科學(xué)產(chǎn)品的自動處理與自動發(fā)布。并以巴東5.1級地震為例，說明本方法所提供的地震科學(xué)產(chǎn)品與應(yīng)急服務(wù)具有較強的時效性、可行性和可靠性。

1 總體技術(shù)思路

使用程序?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品加工與發(fā)布主要有兩種方式:將欲發(fā)布的內(nèi)容直接生成靜態(tài)HMTL文件，或?qū)⑿畔⒋嫒霐?shù)據(jù)庫，用戶訪問時，從數(shù)據(jù)庫里讀出數(shù)據(jù)生成動態(tài)頁面。針對震后應(yīng)急的時效性、瞬時訪問量大等特點，生成靜態(tài)頁面的方式比較穩(wěn)定可靠［4］。由此，我們選用該方式來實現(xiàn)大震應(yīng)急與科學(xué)產(chǎn)品的自動加工與自動產(chǎn)出，如圖1。

圖1 系統(tǒng)功能流程Fig.1 Flow chart of system function

本系統(tǒng)主要功能包括:

1)實時接受中國測震臺網(wǎng)地震速報信息，判斷是否符合大震條件與標準，生成地震信息的基本要素參數(shù)。

2)后臺產(chǎn)品加工與處理，包含震中位置圖、地震波在地面及地球內(nèi)部傳播過程演示、震中附近烈度與加速度分布、震中周邊過去1年5級以上地震分布圖、震中附近5級以上地震M-T圖、地震震源機制解等。

3)將地震三要素信息、產(chǎn)品圖文信息自動生成靜態(tài)網(wǎng)頁文件，在網(wǎng)站二級模板中自動生成一條震情信息列表和最終三級產(chǎn)品顯示頁面。

2 原理與實現(xiàn)

2.1 模式設(shè)計

中國地震信息網(wǎng)是面向互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，前臺頁面采用B/S體系結(jié)構(gòu)，后臺數(shù)據(jù)加工與處理采用C/S體系結(jié)構(gòu)，即前臺用戶可以通過瀏覽器隨時隨地地訪問網(wǎng)站服務(wù)器，后臺實時自動高效地進行處理運算。

2.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計

在數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計中，根據(jù)功能需要，在Mysql中建立Seismic數(shù)據(jù)庫，在庫中建立Catalog(表1)和quakeLast(表2)兩個數(shù)據(jù)表，并確定每個表的字段與字段類型。另外，產(chǎn)品加工需要大量背景資料的支撐，特別是與歷史地震比較，相關(guān)性分析時涉及眾多知識庫，其建設(shè)與此類似，不一一贅述。

表1 地震目錄參數(shù)信息表Tab.1 Information table of earthquake parameters

表2 最后監(jiān)控標記表Tab.2 The last monitoring marks

2.3 設(shè)計實現(xiàn)

1)監(jiān)控測震臺網(wǎng)速報信息模塊。監(jiān)控測震臺網(wǎng)速報信息采用C#語言編寫，該程序通過監(jiān)控網(wǎng)站服務(wù)器的固定數(shù)據(jù)端口，解析接收到的數(shù)據(jù)流，過濾掉小震，對符合自定義大震標準的地震進行處理。解析完成后，將地震參數(shù)信息存入數(shù)據(jù)表中的指定字段［5］，將日志寫入監(jiān)控日志表(圖2)。

圖2 監(jiān)控大震速報信息流程Fig.2 Flow chart of quick report

2)產(chǎn)品加工與處理功能模塊。該模塊加工與處理的產(chǎn)品種類較多，這里僅針對幾個主要的產(chǎn)品加工過程進行描述:

①地震震源機制解。我們用SH波和P波振幅比確定震源機制解，因基于CAP、F_K等方法確定的震源機制解有較高的可信度，所以本系統(tǒng)得到的結(jié)果將與它們進行比較。圖3為利用本程序自動產(chǎn)出的2013年12月巴東5.1級地震的震源機制解。

圖3 震源機制解解算結(jié)果Fig.3 The focal mechanism solution

②震中烈度與加速度。表3為自動產(chǎn)出的該地震震中附近烈度與加速度。

表3 巴東5.1級地震震中附近烈度與加速度Tab.3 Intensity and accelerometer in the epicenter area

3 自動產(chǎn)出結(jié)果與實際結(jié)果的比較

3.1 烈度分布比對

現(xiàn)場考察給出的巴東5.1級地震野外考察結(jié)果為:極震區(qū)烈度Ⅶ度，等震線長軸呈近東西-北西西走向展布，Ⅵ度區(qū)及以上總面積為251 km2;Ⅶ度區(qū)整體呈橢圓狀，長軸走向NWW-SEE105°，長軸約3.9 km，短軸約 2.4 km，面積約 7.7 km2;Ⅵ度區(qū)整體呈西細東粗的橢圓狀，長軸走向近東西向，長約21.4 km，短軸近南北向，長約 13.6 km，面積 251 km2。

結(jié)合表3，理論計算值與野外考察結(jié)果的比較情況見表4。從表4可見，理論值與實際調(diào)查值誤差較小，能夠滿足政府、地震災(zāi)害管理部門對地震應(yīng)急、地震救災(zāi)等工作的需求。

3.2 震源機制解比對

與文獻［6］震源機制解算結(jié)果的比較見表5。由表5可見，二者在走向、傾角、滑動角等方面相差在±3°內(nèi)，滑動類型解算結(jié)果基本一致，說明震后快速自動產(chǎn)品加工是可行的。

表4 烈度分布結(jié)果對比Tab.4 Comparison of the intensity distribution of results

表5 震源機制解結(jié)果對比Tab.5 Comparison of the focal mechanism solution

3.3 時效性比較

以上14類震后產(chǎn)品加工通過程序計算并發(fā)布，整個過程在震后2～3 min內(nèi)完成，不需要人工干預(yù)，極大地提高了時效性。

4 結(jié)語

該系統(tǒng)運用網(wǎng)絡(luò)、軟件編程、網(wǎng)站及數(shù)據(jù)庫等技術(shù)，實現(xiàn)大震的自動監(jiān)控、參數(shù)信息自動入庫、后臺產(chǎn)品自動加工產(chǎn)出，并第一時間在中國地震信息網(wǎng)站上發(fā)布國內(nèi)外大震的震情產(chǎn)品信息，可為政府部門及時提供地震應(yīng)急的地震科學(xué)產(chǎn)品。

目前，該系統(tǒng)僅僅具備后臺發(fā)布至網(wǎng)站的功能，今后將運用微博、微信等新自媒體方式，開發(fā)推送發(fā)布至移動手機客戶端功能，進一步完善大震應(yīng)急與科學(xué)產(chǎn)品自動產(chǎn)出系統(tǒng)。

1 鄭黎輝，葉應(yīng)樹，洪星.基于WEB的地震速報信息自動發(fā)布系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)［J］.內(nèi)陸地震，2009，23(3):368－375.(Zheng Lihui，Ye Yingshu，Hong Xin.Design and realiaztion of web-based automatic publishing system for earquake rapid report［J］.Inland Earthquake，2009，23(3):368 －375)

2 葉佳寧，何霆.地震信息微博自動發(fā)布系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用［J］.華南地震，2012，32(2):82 － 87.(Ye Jianing，He Ting.Design and application of earthquake message microblog mutomatic release system［J］.South China Journal of Seismology，2012，32(2):82 －87)

3 彭愿，吳阿丹，李勝樂.中國地震前兆臺網(wǎng)觀測曲線動態(tài)展示［J］.大地測量與地球動力學(xué)，2012，32(增):49 －52.(Peng Yuan，Wu Adan，Li Shengle.Dynamic display of observation curve on china earthquake precursor network［J］.Journal of Geodesy and Geodynamics，2012，32(supp):49 －52)

4 鹿江春，鄢愛蘭，李麗華.基于ASP的信息自動發(fā)布系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)［J］.南華大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，2005，19(1):88 － 90.(Lu Jiangchun，Yan Ailan，Li Lihua.Design and implementation of news publishing system based on ASP［J］.Journal of Nanhua University:Science and Technology，2005，19(1):88 －90)

5 胥永康，吳志杰，岳筱玲.基于客戶/服務(wù)器的應(yīng)用軟件自動發(fā)布系統(tǒng)［J］.信息與電子工程，2004，2(3):200 －203.(Xu Yongkang，Wu Zhijie，Yue Xiaoling.Application software auto-issuing system based on client/server［J］.Information and Electronic Engineering，2004，2(3):200 －203)

6 Chen Junhua，et al.Study on the focal mechanism of the M 5.1 Badong earthquake in Hubei［J］.Geodesy and Geodynamics，2014，5(1).

EARTHQUAKE EMERGENCY AND AUTOMATIC PROCESSING OF SCIENCE PRODUCTS——TAKING Ms5.1 EARTHQUAKE OF BADONG AS EXAMPLE

Liu Jian1)，Li Shengle1)，Dai Miao2)，Liu Zhumei1)and Chen Xiaolin1)
1)Key Laboratory of Earthquake Geodesy，Institute of Seismology，CEA，Wuhan 430071
2)Earthquake Administration of Hubei Province，Wuhan430071

To provide earthquake science products and emergency services for the community promptly after earthquakes，automatically processing and posting of earthquake science products and emergency services are realized through self-programming，based on China Seismic Information website.The example of Ms5.1 of Badong Earthquake indicates that the earthquake science products and emergency services offered by the method are feasible and reliable.

earthquake science product;earthquake emergency;product processing;automatic publishing;Badong Ms5.1 earthquake

P315.9

A

1671-5942(2014)03-0055-04

2014-03-13

中國地震局地震研究所所長基金項目(IS201326138)。

劉堅，男，1978年生，碩士，主要從事地學(xué)信息、監(jiān)測及遙感應(yīng)用研究工作。E－mail:linefanliu@163.com。