地震监测发展

1.当前地震监测技术发展现状及走势分析

长期以来，地震的发生是对人类危害相当大的地质灾害，我国在公元前就有地震的记录的历史。地震是怎么产生的?如何预测预防地震，从而减少对人类的危害，这一问题一直困扰着我们。虽然科学家们到现在为止仍无法给出确定论，但经过人们的不懈努力，也探索出了具有说服力地震模型。其中就有弹性回跳模型。科学家们认为，地表岩石的大规模迅速错动是强烈地动的原因。地球深层构造力造成地球外层大规模变形是地震的根源，沿地质断裂的突然滑移则是地震波能量辐射的直接原因。在有的突发破裂中，断裂把岩石切开，两侧岩石相对滑动，多条裂纹把岩石裂成碎块。

现在广为接受的地震发生的物理模式，最初源于美国工程师里德对1960年圣安德列斯地震的研究中产生的。里德发现，1906年以前的50年时间内，断裂西侧向北北东方向相对移动了3.2米。当这些测量数据与地震后测量的第三组数据比较时，发现地震前和地震后，平行于圣安德列斯破裂的断裂，都发生了明显的水平剪切。科学家据此认为，地震是由于变形岩石的弹性回跳，是地球上部沿地质断裂发生的突然滑动，这种滑动沿断面扩展，这种滑移破裂传播的速度小于周围岩石中的地震剪切波波速。因而，大多数情况下变形的区域越长、越宽，释放的能量就越多，地震的强度也越高。大地震造成的断层崖可达好几米高，有时沿断列走向延伸几十或几百千米。强地震发生时会造成大量人员伤亡和巨额财产损失。然而，每一次地震却又为人类征服这种灾难和探索不可见的地球内部结构留下了一份珍贵的数据。现代地震学的创始人之一伽里津有一句名言，“可以把一次地震比作一盏明灯，它点燃的时间虽短，但可照亮地球的内部”。

1.3 如果我们设在地球深处的“望远镜”，能对地震数据的收集、记录、存储、管理、分析和解释，能对地震发生提前预测和判断，将大大降低地震对人类的危害。所以我们要建立科学而合理的地震监测系统，观测系统的数量、质量和密度一定要高标准，让其揭示地震运动的程度也就是震级，真正意义上提高地震科学探测水平。

2 地震探测技术发展状况

2.1人类十分重视发展地震监测技术，不同时代的地震科学家总是努力将所掌握的最新技术应用于地震监测。目前尽管不同类型的地震台网已遍布全球，同

时装备的仪器也有了长足的进步，但仍不能满足地震预报的要求。其根本原因有二：一是现有科学认识水平从理论上还不能完全清楚地解释地震成因和地震孕育、发展、演化的规律；二是地震监测技术手段具有一定的局限性。我国自1966年邢台地震以来，在地震预报的方法、判据、指标及相应的理论研究方面都取得了明显的进展，但与国外发达国家相比仍有很大差距。因此加密和优化台网仍是我国地震监测预报领域的重要任务。

2.2 模拟地震监测

公元前132年，东汉时期张衡发明了侯风地动仪，布设在洛阳，138年记录到发生在甘肃省内的一次地震，可以说这是人类历史上第一台地震仪。1881年，日本人John Milne等研制成功了三分向熏烟式记录的三分向摆式地震仪，运行期间记录到1880年11月3日的一次日本地震。1906年，俄国人B.伽利津成功地研制出第一台电磁式地震仪，并首次引入了电流计记录。1922年，J.A.Ande~on 和H.0.Wood设计了伍德.安德森扭力地震仪，摆的自由周期为0.8秒，放大倍数为2800倍。1930年贝尼澳夫研制出变阻地震仪，放大倍数达20万倍。从1875年第一台近代地震仪诞生以来，地震学家便用它来对地震进行观测，并在这个基础上发展起了近代地震学。1875-1974年的100年间，地震学家主要依靠的是模拟记录地震图。运用这些记录，地震学家对于地球内部结构和地震发生的时间、地点、震源机制等方面的了解都取得了堪称辉煌的成绩。

2.3 我国数字化地震台网建设现状

我国数字地震观测技术的开发最早开始于上世纪70年代后期，“八五”期间，中国地震局承担了国家科技攻关项目“地震和前兆数字化观测实验系统研制”。经过精心组织与实施，完成了预期目标，整个系统达到了国际先进水平，有的甚至达到了国际领先水平。“九五”期间，中国地震局主持实施了“中国数字地震观测系统建设”，我国的地震观测系统发生了根本性的变革，建立起了由47个国家基本数字地震台和全国台网中心组成的国家数字地震台网、近30个区域遥测地震台网中的2/3实施了数字化改造，新建的西安、福建和广州数字遥测地震台网先后于1997年和1999年投入运行，具有国际先进水平的首都圈数字地震遥测台网也即将投入运行。“十五”期间，我国又提出了更加宏伟的台网建设蓝图，分国家数字地震台网建设、区域数字地震台网建设、流动数字地震台网

建设。新扩建国家数字震台站108个，将“九五”期间建设的30个区域数字台的数据采集精度由16位数采提高到24位，同时加强台网中心在线大容量数据接收、处理和存储能力。

3 未来数字化地震监测选择的研究方向

将来宽频带地震观测台网的数量和规模将成倍扩大，全球地震台网的密度将进一步增加，其分布将更加均匀合理，海洋观测将成为重点。流动宽频带地震观测技术将进一步获得迅速发展，技术性将明显改善，采用卫星传输的连续实时观测系统将在大型流动地震台阵观测中获得广泛应用，从而使流动地震台阵观测系统的整体性获得明显改善，其空间分辨率将大大提高，在关键地区的观测将达到公里级的分辨率。流动宽频带地震观测的作用和重要性将与日俱增，流动宽频带地震观测技术在区域地震观测中将获得日益广泛的作用。全球构造和区域构造的宽频带地震成像质量将大幅度提高，核幔结构和壳幔耦合关系的研究将成为地震成像研究的重点，大陆动力学和全球动力学的研究将取得突破性的进展。

4 高科技卫星热红外遥感在地震中的应用

破除台网监测的陈旧观念，利用现代高科技探索新的地震监测方法和技术，如卫星遥感技术等，已成为我国地震研究和提高地震预报水平的重大关键问题。由于卫星遥感技术具有覆盖范围广、信息量大、可实时监测以及精度高等优点，已引起各国地震科学家的关注和兴趣。自20世纪80年代起，国外地震学家相继开始将卫星遥感技术用于地震活动性研究的尝试。我国地震学家首先利用气象卫星资料探索地震热红外辐射前兆，并在模拟实验研究方面做了开创性的工作，取得了有意义的进展。虽然利用卫星遥感技术研究和解决地震问题还仅仅是开始，但对于现有的地震监测预报体系而言，这项技术将有助于提高判断发震地区的能力和预报水平无疑为2l世纪地震监测预报工作指出了新的发展方向。近年来，国内外已有许多专家和学者致力于将卫星监测成果应用到地震监测预报的实践中。其中，利用红外遥感资料进行地震预报和监测已取得了巨大的成功，部分欧美发达国家已进入了实际研究和应用阶段。

卫星热红外遥感技技术视野大、精度高和短周期等诸多优势，可以对某些强震红外异常的做出快速反映，现已成为监测地震短临前兆很有前途的观测技术。