7月23日晚，正在收看东京奥运会开幕式的四川居民突然发现，电视屏幕右下角弹出了地震预警。原来，当日20时55分，四川省泸州市泸县发生了4.1级地震唐山地震时间，中国地震预警网在地震发生时迅速向震中居民发出了警报。
这套系统就是上千名科研和业务人员历经5年攻关，覆盖220万平方公里地震多发重点地区的中国地震预警网。不同于地震预报的震前预报，地震预警是在地震发生后，向远处的人们告知，地震波马上要来了，赶快避险。
云南双柏5.1级地震预警倒计时电视弹窗
7月27日，中国地震局在河北唐山召开新闻发布会，宣布中国地震预警网已在京津冀、四川、云南和福建地区实现示范运行。记者在会上获悉，中国地震局将继续推进全国层面中国地震预警网建设实施，力争2022年底前在预警重点地区形成秒级地震预警能力，在全国形成分钟级地震烈度速报能力。
预警工程能够发挥什么作用
地震发生后，避险减灾每一秒都十分宝贵。研究表明，如果地震预警时间为3秒，可使人员伤亡率减少14%；如果预警时间为10秒，可使人员伤亡率减少39%；而如果预警时间为60秒，人员伤亡率甚至可以减少95%。
地震预警抢出的数秒到数十秒，如果合理利用，就能有效减少人员伤亡和次生灾害。中国地震局副局长阴朝民表示，比如，高速列车可以紧急制动，避免发生侧翻；关闭燃气管线，防范爆炸危险等。
“比如在5月21日漾濞6.4级地震、6月10日双柏5.1级地震和6月12日盈江5.0级地震中，云南地震预警初见成效，特别是在漾濞地震中发挥了一定减灾作用。”云南地震局局长王彬告诉记者，漾濞地震时，中国地震预警网震后7秒产出预警信息，并成功发送至专用终端和电视预警在线用户，当时在线的约1.4万户全部收到了预警信号。
在震情多发的日本，地震预警应用广泛。2011年，日本发生特大地震，得益于及时预警，新干线上23列高速运行列车及时制动，避免了列车脱轨事故。据了解，我国地震预警系统已在全国20余条高速铁路完成布设，监控里程合计超过6000公里，并在福厦线、成灌线、大西线等进行了多次现场模拟试验和天然地震验证试验，试验示范效果良好。
野外台站建设
这套“救命”系统如何构成？据中国地震台网中心副主任李永林介绍，第一部分要建设15000多个监测的站点，用于获取信息；第二部分要建设一系列的数据分析处理的中心，包括国家地震烈度速报与预警中心、国家的备份中心、国家技术支持与保障中心，同时还要建设31个省级的中心和173个市级的中心；第三大部分是要建设一些发布的渠道。
“目前，我国预警工程已在京津冀和川滇等5个省（市）完成建设任务，进入试运行，并初步发挥了效益。全国其他省份正在全力完成最后阶段的台站设备安装和中心系统集成工作，2022年底，该工程将正式投入运行。届时，我国将形成秒级地震预警能力和分钟级地震烈度速报能力。”李永林说。
预警工程的建设攻克了哪些技术难题
“概括来说，难在如何实现大而稳、快而准！”深圳防灾减灾技术研究院院长黄剑涛解释道，具体来说，有4个难点，一是如何尽可能缩小盲区，二是如何解决在1-2秒钟内向受地震影响的数以千万计的用户发送信息，三是如何减少误触发，四是如何让世界最大规模的的预警系统在全自动状态下实现秒级处理分析服务和长期稳定运行。
针对盲区问题，黄剑涛说，我国预警工程在国际上创新提出“三网合一”技术方案，在重点地区实现了平均12公里台站间距的预警组网，将预警信息发布时间控制在震后6秒左右，其对应的预警盲区半径约为20公里左右，这是当前国际上运行的预警系统的最优指标。
针对时效问题，黄剑涛指出，深研院和华为公司合作研发的地震预警信息发布系统具备每秒钟推送200万条信息的能力，并设计了智能的信息发送策略，优先把地震预警信息推送给震中周边地区的民众和各种机构。这是信息服务能力的重大突破。
针对误触发问题，“我们提出了一整套具有完全自主知识产权的地震预警技术，中国地震预警网正式上线前经过了上百个历史震例数据回放测试，特别测试了软件系统处理前震主震、主震余震、异地多震等多种复杂场景，产出信息的准确性不断提高。”黄剑涛介绍，地震观测数据质量自动监控系统能自动剔除异常数据，一旦岀现误触发，系统可自动在5秒钟内发出更正信息。“我们还对系统进行了人工输入多种干扰源的容错性测试，根据测试结果不断迭代完善处理系统，确保产出准确可靠。”
针对稳定运行问题，黄剑涛强调，中国地震预警网历经十多年技术研发储备，从高精度硬件到全自动智能化软件，从“三网合一”的数以万计监测站点地震波形数据检测汇集到数据快速封装传输技术和海量数据并行处理与参数准确测定技术，从一秒内完成数据汇集分析处理到一秒钟内预警信息服务覆盖千万用户，都已形成中国特色的自主技术。
“中国地震预警网在试运行期间对发生在服务覆盖区的4级以上地震都快速准确地发布了地震预警信息，特别是在近期云南漾濞6.4级、双柏5.1级、盈江5.0级地震中，中国地震预警网都在震后7秒对外发布了地震预警信息，表明中国地震预警网技术上已达到世界先进水平。”黄剑涛说。
工程科技人员在为安装井下地震观测设备打钻
未来地震预警如何又快又准
“快”和“准”是地震预警的核心要义。
“我们的地震预警系统目前在这两个指标上都是国际先进水平。”中国地震局地震预警技术研究成都中心负责人王暾告诉记者，我们对于大部分地震首次响应时间为震后6-7秒，震后10秒预警震级偏差约为0.35级（满足预警避险所需的0.5级）。
河北省地震局局长戴泊生介绍，2018年国家地震预警工程投建，京津冀地区按照“一张网、一张表、一套机制、一个结果”的原则先行先试，新建、改建地震监测站点共计1653个唐山地震时间，全域平均台站间距为11千米，其中北京、天津、石家庄、唐山、张家口等重点地区和地震多发区域台站间距已经达到了10千米以内，台站密度较以前有了质的提升。“我们还分别在北京、天津、河北建设了3个区域地震预警中心，部署了预警信息处理、决策、发布、烈度速报产出系统，具备了秒级地震预警能力和分钟级烈度速报能力。”
京津冀地区不仅在“准”上破题，在“快”上也不断发力。网络电视（IPTV）是家庭必备，京津冀三地地震局均同本地广电集团签署了战略合作协议，并选取唐山、房山等地试点实现了地震预警信息播发。戴泊生说，河北现已成功完成了雄安新区和11个设区市网络电视（IPTV）终端地震预警信息的发布测试，彻底打通了地震预警信息发布电视渠道“最后一公里”。
以下视频来源于
中国地震台网
人手一部的手机也是地震预警终端。“目前中国四大手机厂商都已经在手机操作系统里内置了地震预警接收功能，民众开启之后就能收到预警。”据了解，今年的6月3日，成都高新减灾研究所和小米集团共同宣布，中国首个手机地震监测预警网启用，把智能手机变成地震监测仪，这将有望实现我国地震监测传感器数量从万级跃升至千万乃至亿级。
“下一步，中国地震局将继续推进全国层面中国地震预警网建设实施，力争年底前在新疆、甘肃、青海和西藏等地的重点地区实现预警能力，2022年底前在华北、南北地震带、东南沿海、新疆天山中段以及拉萨周边等预警重点地区形成秒级地震预警能力，在全国形成分钟级地震烈度速报能力。”阴朝民指出，后续将结合新增项目的实施，推动建成覆盖全国人口密集地区的地震预警网络，为保障人民生命安全和经济社会发展作出积极贡献。
（光明日报全媒体记者 崔兴毅）
内容：光明日报全媒体记者 崔兴毅
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