断裂带定位和活动性监测系统—AETA

时间：2020-06-12

断裂带定位和活动性监测

我国是世界上断裂带分布最多的国家，已知的主要断裂带数目高达2700条。断裂带活动会引发地质灾害，包括地震、山体滑坡、泥石流等，还对大型建筑、深层地铁轨道、高压油气管道、危险化学品存放地等造成破坏，导致安全隐患。

AETA由北京大学深圳研究生院地震监测预测技术研究中心研发，由深创谷技术服务有限公司设计制造。AETA可观测断裂带活动特性，具有高分辨率、实时监测、安全无风险等优点，同时具有工业化产品的高品质属性。

AETA：数据处理终端、电磁传感探头、地声传感探头

北京大学深圳研究生院地震监测预测技术研究中心已在川滇藏、首都圈、广东等地共计布设220多个观测台站，开展断裂带活动性监测长达三年多。并在北京，深圳，四川雅安、青川、冕宁，以及云南丽江等地开展断裂带定位和活动性监测实验研究，形成了较成熟的断裂带定位和活动性监测的方法。

AETA观测网

（一）断裂带活动与城市安全

断裂带活动形式比较复杂多样，能够引发可观测的地震，也能够引发大型建筑如桥梁波动、山体滑坡、高压管道破裂、触发危险品爆炸等，可能是一些重大灾害的隐形制造者。我国城市现代化建设快速发展，难以避开断裂带区域，开展断裂带全面探测和活动性实时监测与相关风险预测，对于城市安全非常重要。然而随着城市的建设发展，人类活动改造强烈，使得传统的地质地貌调查、地球化学探查和地球物理勘探等方法和技术难以在城市有效、安全的开展。因此研究高分辨率、实时监测、安全无风险的断裂带活动监测和定位系统和方法具有重大的意义。

本项目研究内容包括：

（1）、高分辨率、实时监测、安全无风险断裂带活动监测和风险评估方法和实验论证；

（2）、基于断裂带活动监测的城市断裂带定位方法和实验论证；

（3）、在多个城市开展断裂带实时监测和精确定位的示范应用，为城市建设提供合理避让和安全防护建议。

已开展的工作有：

（1）、已完成断裂带活动监测和风险评估的方法；

（2）、与北京地质调查局、丽江市地震局、深圳地铁集团、青川县等开展合作，对北京市黄庄-高丽营断裂带北段测试、丽江市程海断裂带测试、深圳地铁九号线、青川县乔庄银杏公园和中支人民公园断裂带测试。初步论证本项目方法的有效性和适用性。

（3）、与四川省地震局减灾救助研究所、四川省地震局国家川滇试验场四川分中心、四川省雅安市防震减灾服务中心、四川省冕宁县防震减灾服务中心合作，在雅安市和冕宁县开展断裂带活动的监测实验。结果显示对于断裂带的活动性判定具有非常好的效果。

（二）断裂带活动与地震预测

我国是地震多发的国家，地震，尤其是大地震，一旦在人们毫无察觉的情况下发生在人口密集区，将对人们的生命财产造成难以估量的损失。破坏性地震，尤其是大地震，均发生在已知或隐伏断裂带之上，通过监测断裂带活动性信号，进行地震预测可极大提高预测精度。本项目基于位于断裂带之上的观测数据开展了地震临震预测研究和实践。

本项目研究内容包括：

（1）、地震前兆监测传感及电路采集系统研究和工业化实现；

（2）、构建高密度、广覆盖的、实时监测的地震前兆监测网；

（3）、观测数据的特征提取和异常评估方法研究；

（4）、地震临震预测模型。

已开展的工作有：

（1）、经过多年的研发和测试，已经完成了具有工业品质的地震前兆监测系统，支持电磁扰动和地声两种前兆的实时监测。

（2）、在中国地震局及各省、市、县地震局或防震减灾局的帮助下，在全国范围内布设200多个台站，累计观测长达三年多，积累了丰富的观测数据。

（3）、建立从原始采集数据自动获取、特征流生成和特征入库、异常提取和异常值入库的平台。每天定时产生数据产品，为后续异常值和地震相关性分析，以及构建地震临震预测模型提供优质的数据基础。

（4）、已完成多个地震临震预测模型的探索，基于分类、聚类、集成学习等多种机器学习算法构建地震时间、地点和震级三要素的预测模型。发现了反应地下断裂带活动和地震风险的特征信号电磁扰动SRSS波形，研究发现基于日周期以及SRSS波形台站的数据进行地震三要素的预测时可使得预测效果得到显著提升。

（5）研究结果表明：沿着区域断裂带按10~20公里左右间距监测，有望将未来一周破坏性地震定位在30公里半径。

（三）合作愿景