【应用】与地震赛跑的“安全卫士”

地震预警的原理就是在地震发生后，渗入地下的地震预警探测仪探测到P波后将探测数据发送给计算机计算出震级、烈度、震源、震中位等地震信息，及时抢先在S波到达地面前10～30秒将地震预警信息发送给震区公众、政府机构、重大工程单位、广电媒体等，利用P波与S波到达震区的时间差，降低灾区的人员及物资损失。原理上，在距离震源50公里内的地区，会在地震前10秒收到预警信息；90-100公里内的地区，能提前20多秒收到预警信息。

国际地震预警现状

截至2014年，全球有五个国家和地区拥有能够为一个或多个用户提供预警信息的预警系统。除了墨西哥和日本拥有通过多种通信信道提供给公众预警信息的预警系统外，台湾、土耳其和罗马尼亚也拥有为一个或多个用户提供信息的地震预警系统。

日本

日本在1995年年阪神大地震发生后才开始致力于地震预警的科学研究。现在日本的地震预警台站的密度达到7-10Km间距，覆盖全国，实现了日本全国整体设防。日本国土交通省所属的日本气象厅于2006年8月1日启用高度利用向紧急地震速报系统，并于次年10月1日上午9时开始向全国的一般大众发布警报。

墨西哥

2005年，墨西哥国家理工学院的巴埃纳▪迪亚斯等人发明了一种地震预警系统，如震动超过里氏5级，该系统将自动激活，在地震波抵达前200s通过手机向人们发送预警信号，据试验，该系统预警成功率在90%以上。

美国

美国的地震预警系统主要针对旧金山周边区域，防御区域经济相对发达、高科技产业密集、人口密度大，长期预警的经济社会价值可观。因此美国的地震台站分布稀疏不均。

中国

2009年开始，中国地震局在科技部支持下，开始启动“地震预警与烈度速报系统的研究与示范应用”项目。

国家测震台网地震台站分布图

我国地震预警系统以华北、南北带、新疆西部、东南沿海等重点地震区域为主，重点区域新建和改造并举，形成预警能力；其它区域改造为主，奠定预警基础。

GIS服务与地震预警系统

目前，由山东省地震局自主研发的强震预警原型系统已完成，并选用2013年4月20日四川省雅安市发生的7.0级地震的强振东和测震台站数据进行离线仿真，对强震预警原型系统的地震动态定位、震级快速估算、预警信息实时发布等关键环节进行检验，证明该系统的具有定位结果精度高、震级估算较准确、系统响应速度快等特点，能够满足地震早期预警的需求，具有较高的实用价值。

山东省地震局强震预警原型系统的WebGIS的服务器平台选取了SuperMap iServer。SuperMap GIS软件在提高地震数据计算速度、准确率方面起到了一定的作用，同时支持首次以B/S架构实现地震预警信息的快速发布。

地震数据高性能并行计算
选用雅安市7.0级地震所做的测试，包括来自约300个测震台站的观测数据，每个台站每秒传送约600条观测数据，且随着地震事件检测模块检测到某个台站P波触发时，需要处理的数据更是会不断增多。每一秒都有如此大量的数据需要地震预警数据分析处理系统进行分析处理。为了提高数据分析处理的速度，强震预警原型系统使用了4台服务器。这4台分别部署了SuperMap iServer的服务器利用SuperMap iServer的高性能并行计算能力充分利用分布式的计算机及计算机多线程，快速的进行计算，得到地震的位置、震级等信息。

震中准确定位

当地震事件检测模块检测到某个台站P波触发时，系统进入地震动态定位过程。震中的定位的基本思路是利用所有的地震台站生成Delaunay三角网，再通过Delaunay三角网得到定位曲线，定位曲线相交的点即为震中位置。

SuperMap GIS软件提供了根据多点生成泰森多边形的功能，为震中位置的准确、快速定位提供了计算的基础支持。

地震数据内存表并行计算

SuperMap GIS软件支持将计算用的空间数据都置于内存，即内存数据源，在进行地震数据计算时所有的数据读写都是在内存中，从而提高数据的读写速度，同时支持并行计算，提升分析的效率。

地震预警信息实时发布

在地震台站检测到P波出发后，开始进行地震动态定位和震级估算，系统产出的地震预警信息传递给基于SuperMap iServer建立的地震预警发布平台，实现地震预警信息的实时发布。

试运行结果表明，强震预警原型系统提供的各类预警信息发布服务均能达到毫秒级响应，最大限度的缩小了信息发布过程中的时间损耗，使台站数据的采集、传送、处理等过程节省了至少3至5秒，满足地震预警系统信息实时发布的技术需求。同时，系统集查询检索、空间分析、动态发布及自维护等功能于一体, 可为震后灾害快速评估及应急救援科学依据。