黑科技1秒摸清地震“脾性”_科技新闻

2021-03-17 网络
浏览
[科技新闻]黑科技1秒摸清地震“脾性”_科技新闻

原题目:黑科技1秒摸清地震“脾性”

中国青年报客户端讯(中青报·中青网记者 王海涵 王磊 通讯员 范琼)接纳人工智能方式,可在1秒内算出震源机制参数,摸清地震“脾性”,有用提升地震监测和风险提防能力。这是中国科学手艺大学地球和空间科学学院张捷教授课题组最新的研究功效,日前揭晓于《自然-通讯》。

张捷先容,地球内部运动导致板块间的相互挤压碰撞是引起地震的主要缘故原由。地震的“时(发震时刻)、空(震源位置)、强(地震震级)”三要素是领会地震的最基本信息。而形貌地震破碎的震源机制解也是破解地震信息的主要参数。

他说,震源机制解是行使地震观察资料来研究地震发生时,震源处的作用力和断层错动性子。其参数包罗断层走向(strike)、断层倾角(dip)、滑移角(rake)等。有助于进一步推断断层的破碎偏向、破碎速率与应力降等参数。

通常,科学家通过纪录到的地震波极性以及全波形信息,反向演算获得震源机制解。但反推盘算是个耗时的历程,自1938年地震学家第一次推算地震断层面解以来,快速获取震源机制解一直是难题。现在,天下各地地震监测台网在地震速报信息里只有发震时刻、震级、地址和深度,不包罗震源机制解。

张捷说,地震发生时,地震波信号传到地震台网,专业职员接纳理论算法处置地震数据,为防震减灾提供主要科学信息。凭证传统方式,在地震发生几分钟或更长的时间后才报出震源机制解。但3至10分钟后,地震往往已经造成损坏。

因此,张捷教授课题组在2014年提出地震搜索引擎方式,在研究区域事先确立重大的波形数据库,通过快速搜索算法实现对波形的快速匹配从而获得地震的震源机制解。

在最新功效中,张捷课题组则行使人工智能手艺和深度机械学习算法,提出一种新的深度卷积神经网络——震源机制网络(FMNet),行使全波形信息快速估量震源机制。

张捷注释道,团队首先在研究区域正演模拟出理论地震波形图,用于训练人工智能网络;完善系统准确性和可靠性。之后可将现实地震波形数据输入到训练好的人工智能网络中输出地震震源机制解。“地震发生后,现实地震数据进入人工智能系统,不到1秒的时间内,系统就能准确估算出震源机制解,为灾情判断、灾难评估提供有力支持。”

, ,

人工智能算法盘算震源机制解流程图

“当前许多国家监测地震信息,接纳自动算法与专业职员人工盘算相连系的方式,要求地震监测职员24小时待命。”张捷教授课题组成员、博士后朱慧宇弥补先容,当现实地震数据进入人工智能系统,系统不仅能准确估算出地震的位置、深度、震级和震源机制等参数,还能实时演示地震流动空间图像。

朱慧宇说,系统另有有深度学习能力,能凭证数据库中搜集的上百万个地震资料,连系地震学理论,快速处置正在发生的地震数据。“地震发生后每一秒都十分名贵,尽早报出震源机制解,能向地震波还没有到达的区域发出预警,为民众接纳防护措施、政府确定救援方案抢出时间。若是人们能在地震发生前3秒收到预警,伤亡人数可以降低14%;若是提前10秒宣布预警,伤亡人数可以降低39%。”

此外,震源机制解不仅可以辅助领会断层的类型,还可以展现断层在地震发生时详细的运动情形,好比,形貌滑断面的特征,走向、倾向、倾角等。

对于陆地地震而言,地震流动带漫衍着断层系,依据震源机制解能辅助判读出是哪个断层系最先流动,其应力偏向在哪儿,周围其他类似断层会不会泛起危险等;对于海洋以及近海、沿岸区域的地震,震源机制解可以为海啸预警、海啸灾难的评估提供要害信息。

近年来,人工智能、超算等前沿科技被应用于防震减灾事情。2018年,张捷教授团队与中国地震局互助完成“智能地震”人工智能地震监测系统,系统已在云南、四川的地震实验场试用。基于评估效果,“智能地震”系统与专业职员人工盘算处置的效果异常靠近。

去年,运用人工智能手艺,课题组已经实现在两秒内推算出震源机制参数。近期,“1秒内算出震源机制参数”的黑科技就将在“智能地震”系统上试运行。

荣膺2020年度中国能源创新企业奖 中信博BIPV助力能源变革

正是凭借在BIPV领域的技术沉淀,中信博的BIPV方案已在实际项目中得到泛应用和认可。 随着我国明确了建筑领域节能减碳是实现“双碳”目标的关键点,BIPV行业发展正迎来全面提速,集成式BIPV解决方…