大數(shù)據(jù)時(shí)代下對地震監(jiān)測預(yù)報(bào)的思考

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201720097

摘要：大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來將徹底顛覆人類對數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)之間關(guān)系的認(rèn)識(shí)。在地震檢測預(yù)報(bào)領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)技術(shù)的運(yùn)用將大大提高地震檢測預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性，促進(jìn)全球地震數(shù)據(jù)的融合并變革地震檢測預(yù)報(bào)方式方法。在這樣的趨勢下，創(chuàng)新地震監(jiān)測預(yù)報(bào)工作管理機(jī)制，培養(yǎng)地震監(jiān)測數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域的專業(yè)人才，深入挖掘歷史數(shù)據(jù)價(jià)值是現(xiàn)階段最重要而緊迫的任務(wù)。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；地震監(jiān)測；播報(bào)；思考

地震源于地殼運(yùn)動(dòng)過程中釋放能量而產(chǎn)生的震動(dòng)。在現(xiàn)階段，一方面由于人類對地殼板塊結(jié)構(gòu)以及板塊運(yùn)動(dòng)機(jī)制的探索了解還很不充分，另一方面由于目前科學(xué)界尚未形成被證實(shí)有效的地震監(jiān)測數(shù)據(jù)分析模型，對地震監(jiān)測數(shù)據(jù)的解讀分析存在短板，因此，目前人類對地震的監(jiān)測預(yù)報(bào)仍然比較初級(jí)。隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，全世界監(jiān)測地震所積累的海量數(shù)據(jù)有望被重新解析，有可能重新發(fā)現(xiàn)地震監(jiān)測數(shù)據(jù)之間的隱秘聯(lián)系，從而為地震監(jiān)測預(yù)報(bào)領(lǐng)域帶來革命性的變革，讓地震預(yù)報(bào)真正邁入科學(xué)的殿堂。

一、大數(shù)據(jù)對地震監(jiān)測預(yù)報(bào)的影響

（一）大數(shù)據(jù)將大大提高地震監(jiān)測預(yù)報(bào)的科學(xué)性

地震是一種自然現(xiàn)象，其背后隱藏著的是地殼構(gòu)成、運(yùn)動(dòng)變化的自然規(guī)律，地震監(jiān)測預(yù)報(bào)也必須具有科學(xué)性，才能準(zhǔn)確反應(yīng)自然規(guī)律。然而，以往地震觀測預(yù)報(bào)工作卻難以稱得上“科學(xué)”，因?yàn)榈卣鹂蒲泄ぷ髡呙鎸x器監(jiān)測得到的大量高度復(fù)雜的數(shù)據(jù)，是難以直接從數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定、連續(xù)的相關(guān)性的，科學(xué)家們往往是先根據(jù)過去地震活動(dòng)積累的數(shù)據(jù)資料，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建數(shù)據(jù)模型，然后再從數(shù)據(jù)中尋找因果關(guān)系，并以此作為地震預(yù)報(bào)的依據(jù)。然而這樣的地震預(yù)報(bào)方式不僅效率低下，是否科學(xué)也存在疑問。如今，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以對全球范圍內(nèi)的地震監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析，通過模式識(shí)別算法來尋找數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，這就杜絕了人類分析數(shù)據(jù)的主觀性，同時(shí)數(shù)據(jù)樣本是小數(shù)據(jù)時(shí)代所無法比擬的，這就大大提高了地震監(jiān)測預(yù)報(bào)的科學(xué)性。

（二）大數(shù)據(jù)將促進(jìn)全球地震數(shù)據(jù)的融合

地震是非常復(fù)雜的地殼運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，其發(fā)生時(shí)對震區(qū)內(nèi)自然環(huán)境的影響也是非常復(fù)雜的，在世界范圍內(nèi)廣闊的地震帶上，同一地點(diǎn)發(fā)生地震的周期通常長達(dá)幾十甚至數(shù)百年，具有高度相似性的地震數(shù)據(jù)非常稀少，而同一地點(diǎn)的地震數(shù)據(jù)又缺乏分析比對的空間，因此地震預(yù)測是對不同地區(qū)地震數(shù)據(jù)的綜合研究，而這恰恰是大數(shù)據(jù)分析的強(qiáng)項(xiàng)。有了大數(shù)據(jù)技術(shù)，就能夠輕松、高效地針對海量的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行解析研究，一方面這能夠大大促進(jìn)全球地震數(shù)據(jù)的融合、共享，另一方面可以借助全球地震數(shù)據(jù)充實(shí)大數(shù)據(jù)分析的樣本。如此一來，就將促進(jìn)地震監(jiān)測預(yù)報(bào)內(nèi)部與外部數(shù)據(jù)是融合，推動(dòng)國際地震研究工作的交流合作。

（三）大數(shù)據(jù)將改變地震監(jiān)測預(yù)報(bào)的方式方法

大數(shù)據(jù)技術(shù)對數(shù)據(jù)樣本的分析方法與傳統(tǒng)的小數(shù)據(jù)時(shí)代對數(shù)據(jù)樣本的分析方法截然不同，在過去，由于運(yùn)算能力的局限，科研工作者在分析數(shù)據(jù)樣本時(shí)都只能從大量數(shù)據(jù)中抽離出一小部分，否則就無法進(jìn)行有效解析，而人們對地震的總體認(rèn)知、數(shù)據(jù)模型、經(jīng)驗(yàn)公式等等知識(shí)都是建立在有限數(shù)據(jù)分析研究的基礎(chǔ)上的。到了大數(shù)據(jù)時(shí)代，人類具備了解析所有地震監(jiān)測樣本數(shù)據(jù)的能力，并且能夠?qū)λ袛?shù)據(jù)進(jìn)行匯總和深度挖掘，這不僅能提高地震預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確度，還將改變過去科學(xué)家們對地震的認(rèn)識(shí)和已有的結(jié)論，并修正原來的地震活動(dòng)研究方法和監(jiān)測預(yù)報(bào)方法。

二、地震監(jiān)測預(yù)報(bào)如何創(chuàng)新迎接大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來

（一）創(chuàng)新地震監(jiān)測預(yù)報(bào)工作管理機(jī)制

首先，大數(shù)據(jù)本質(zhì)上是一種信息、是一種工具，而信息的處理和工具的使用都必須由人來完成。其次，大數(shù)據(jù)時(shí)代的地震監(jiān)測數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)樣本解析以及最終形成預(yù)報(bào)結(jié)論，都必然與小數(shù)據(jù)時(shí)代有著明顯的區(qū)別。因此，要充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)的威力和價(jià)值，就必須首先創(chuàng)新地震監(jiān)測預(yù)報(bào)工作管理機(jī)制。一方面要建立起不同地區(qū)、甚至不同國家質(zhì)檢的地震監(jiān)測、數(shù)據(jù)收集、研究分析的交流合作機(jī)制，促進(jìn)數(shù)據(jù)共享，提高大數(shù)據(jù)處理能力；另一方面要強(qiáng)化相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，如更多樣的數(shù)據(jù)采集設(shè)備、更精密的儀器等等，尤其是加強(qiáng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)的建設(shè)。

（二）培養(yǎng)地震監(jiān)測數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域的專業(yè)人才

大數(shù)據(jù)的采集和處理與以往小數(shù)據(jù)時(shí)代的數(shù)據(jù)庫處理方式截然不同，它不僅僅需要對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)以及運(yùn)算解析，更需要在這些工作的基礎(chǔ)上將最終的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為具備可操作性的建議，相對于大數(shù)據(jù)技術(shù)而言，后者是更加重要的問題。當(dāng)前大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，但具有處理、解析、理解大數(shù)據(jù)能力的專業(yè)人才卻很匱乏，或許這將成為在地震監(jiān)測預(yù)報(bào)領(lǐng)域運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)最重大的制約因素。因此，加快培養(yǎng)地震監(jiān)測數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域的專業(yè)人才是非常緊迫而重要的任務(wù)。

（三）深入挖掘歷史數(shù)據(jù)

大數(shù)據(jù)技術(shù)的戰(zhàn)略意義不在于掌握龐大的數(shù)據(jù)信息，而在于對這些含有意義的數(shù)據(jù)進(jìn)行專業(yè)化處理。就當(dāng)前大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展而言，獲得海量的樣本數(shù)據(jù)并不難，困難的是對數(shù)據(jù)的解析。在地震監(jiān)測預(yù)報(bào)領(lǐng)域，現(xiàn)階段已經(jīng)積累了大量的數(shù)據(jù)，關(guān)鍵問題是如何通過大數(shù)據(jù)技術(shù)在浩如煙海的數(shù)據(jù)信息中發(fā)掘出有價(jià)值的數(shù)據(jù)，或者發(fā)揮出數(shù)據(jù)的價(jià)值。大數(shù)據(jù)技術(shù)的進(jìn)步正源于人類能夠不斷設(shè)計(jì)出更強(qiáng)大的模式識(shí)別算法，從而具備更強(qiáng)的發(fā)現(xiàn)無規(guī)則數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性的能力。因此，在大數(shù)據(jù)時(shí)代，地震監(jiān)測預(yù)報(bào)工作要取得突破，除了要提高地震觀測密度、提升地震數(shù)據(jù)收集能力以外，也要高度重視歷史數(shù)據(jù)的價(jià)值挖掘工作，要持續(xù)創(chuàng)新解析數(shù)據(jù)的技術(shù)和方法，通過數(shù)據(jù)再利用、數(shù)據(jù)重組、數(shù)據(jù)擴(kuò)展等方式賦予數(shù)據(jù)新的價(jià)值。

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作者簡介：羅茜（1990），女，漢族，四川成都人，本科，四川省地震局成都地震基準(zhǔn)臺(tái)測震觀測員，研究方向：地震（地磁＼地電）觀測，地震預(yù)報(bào)分析。