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澳洲地震快速响应系统介绍

供稿人:胡皓达  供稿时间:2008-5-27   关键字:澳大利亚  地震快速响应系统  地震监测  地震灾害评估  
基本思想

一次破坏性地震发生后,迅速准确地测定地震的位置和大小,无疑是地震学者首先要做的事。随着社会经济的发展和科技进步,仅提供上述信息,已不能满足现代社会各界的需要,特别是对负责社会紧急事务管理的部门,城市生命线工程、重大水库、电站等负责人,他们迫切需要尽快(如几分钟之内)知悉这次地震会造成哪些影响?他们应当采取什么样的对策和措施?

为适应现代社会减轻地震灾害的需要,1994年,澳大利亚地震学研究中心(SRC)开发了地震快速响应系统,并在澳洲东南部悉尼、墨尔本地区付诸实施。其基本想法是把地震活动监测、构筑物的易损性分析与地震灾害评估结合成一个有机的整体,来考虑地震台网的建设与发展,目的是希望在一次中等或强烈地震发生后数分钟内,将地震参数、烈度和破坏情况,以及应采取的相应措施等迅速传递给有关当局,以把地震可能造成的灾害减少到最低限度。

上述地震学研究中心(Seismology Research Centre ,SRC),成立于1976年,1992 年并入RMIT大学,1997年成为Mindata公司的一个研究实体,2002年成为ES&S(Environmental Systems & Services)公司的一部分。主要从事地震学研究, 地震监测分析设备和系统的开发。

系统的构成与功能

该系统由遥测地震台网、构筑物资料库、警报传输和响应四大部分组成。地震台网由90台地震仪器和加速仪构成,分布在澳洲东南部人口最密集、经济最发达的地区,覆盖面积为:1000km2×1000km2,采用触发数字式记录器,其中一部分通过电话线或无线电将信号传至地震学研究中心,采样率为100~200样点/s,动态范围为90~130dB。构筑物资料库包括:构筑物的地理位置、构筑物的易损性以及规划的任务等。此项工作需要有关主管单位工作人员以及地震工程师共同讨论,并在地震学家的协助下才能完成。随着时间的推移,上述资料库应不断检查,同时内容上也需不断补充和更新。实际上,准备与建立构筑物资料库的过程,也是对有关单位管理人员进行地震与减灾知识与技术教育的一次良好培训。系统需在地震发生后数分钟至半小时内,通过多种通讯手段,迅速向各有关当局提供震情报告,其目的是协助有关单位对地震作出反应,包括信息传递、救灾及资源的分配等。震情报告分为以下三个部分:

(1)地震的一般情况,包括地震的基本参数、烈度分布、初步破坏情况、估计本地区类似震级地震的复发周期,以及本区最近一次大地震的有关信息等。

(2)按预先确定的构筑物(如水坝、电站、通讯枢纽等)提供预期可能的地震影响,并按其重要性和烈度顺序列出。

(3)提出有关当局应采取的措施,按优先级别顺序列出,内容包括现场调查、减灾措施、紧急事务及通讯管理等。

为了在地震发生后尽快地提出上述报告,地震研究中心采取了一系列步骤以加速数据的分析过程。由地震记录器得到的数据(如P到时、振幅等)连续地通过无线电话线传输到中心,进入专用的地震监测计算机,并利用自动BP机系统,将较大的地震通报给SRC每一个工作人员(24小时不间断)。中心的工作人员根据BP机提供的信息(包括各台的P波到时、振幅大小等),即可大致估计震中位置。为可靠地给出地震参数,值班人员通过手提计算机、调制解调器(Modem)以及移动电话,将中心监测计算机的记录下载,以取得波形资料,这样通过人机对话辨认出S震相,从而得到较可靠的震源参数,同时完成震情报告并直接发往各有关当局。整个过程大约在数分钟至半小时内完成。为提高自动化水平,中心打算开发实时自动定位系统,这样BP机可直接收到震源参数和震级。

系统的可靠性是响应系统能否在紧急状态下发挥成效的关键。就本系统而言,遥测通信系统能否在地震发生时正常工作极为重要。为减小通讯破坏的危险,选择多种通讯手段,如数字移动电话信息服务、卫星移动电话系统等,是合适的。近年来,由于数字无线电技术的发展,在地震传输系统中使用Modern Spread Spectrum Radios技术日益广泛,这种系统功耗小,速度快,地震信号失真很小,距离可达100km左右。从1996年以来该系统对数次地震的反应也是比较满意的。

本文撰写过程中,参考了以下文章,特此说明。

朱传镇. 澳大利亚东南部的地震快速响应系统. 国际地震动态, 1999(8)

 
相关链接

SRC网站:http://www.seis.com.au/

ES&S客户中心: http://customer.esands.com/index.php?section=1


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