AI技术如何改变地震预警？

AI技术如何改变地震预警？

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科学网

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来源

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https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2025/1/537810.shtm

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https://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjwzb/html/2025-01/24/content_583941.htm?div=0

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https://www.scitw.cc/posts/20240830-17240

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https://www.ultralytics.com/zh/blog/ai-in-natural-disaster-management

近年来，人工智能技术在地震预警领域的应用取得了突破性进展。通过机器学习算法和大数据分析，AI地震预警系统不仅能够实时监测地震活动，还能提前预测地震的发生，为防灾减灾工作提供了强有力的技术支持。

AI地震预警系统的核心是机器学习算法。通过分析海量的历史地震数据，AI能够识别出地震发生前的微小信号，从而实现精准预测。例如，宾州州立大学的研究团队开发了一种基于物理知识的神经网络模型（PINN），该模型能够将摩擦参数纳入预测模型中，使得预测结果更加精确。

此外，光纤技术与分布式声学传感（DAS）的结合也为地震监测带来了革命性的变化。加州理工学院的研究团队利用帕萨迪纳的光纤网络，成功跟踪了玫瑰花车游行期间的地震活动。这种技术能够以毫米级的分辨率映射地震活动，极大地提高了监测精度。

在地震预测方面，机器学习技术的应用已经取得了显著成果。洛杉矶的研究人员通过分析历史数据并利用随机森林模型，将地震预测的准确率从69.14%提升至97.97%。这种模型能够处理复杂的数据集，识别出潜在的地震信号，为灾害管理提供重要的决策支持。

在地震监测方面，光纤技术的应用正在改变传统的监测方式。通过利用城市中已有的光纤网络，可以将光纤电缆转变为虚拟的地震传感器网络。这种技术不仅降低了监测成本，还提高了数据收集的效率。例如，在英国北约克郡的Hollin Hill滑坡观测站，DAS技术成功监测到了降雨期间的应变变化，揭示了滑坡的动态过程。

相比传统的地震预警方法，AI技术具有明显的优势：

1. 更高的预测精度：AI能够处理更复杂的数据，识别微小信号，从而提高预测的准确性。

2. 更长的预警时间：从地震发生后的预警转变为地震发生前的预测，为应急响应提供了更多时间。

3. 更强的可靠性：通过不断优化算法，AI系统能够持续提升其性能，减少误报和漏报。

2025年1月，国家超级计算机成都中心发布了全球首个亿级参数地震波大模型“谛听”。该模型对西藏定日6.8级地震进行了自动处理，震前识别事件452个，震后27小时内识别余震事件429个。这一突破性成果不仅展示了AI在地震预警领域的巨大潜力，也预示着未来地震预警将更加精准和智能化。

“谛听”地震波大模型计划于2025年全面开放，届时用户可在超算平台直接使用该模型进行业务分析和科学研究。这一开放举措将为地震学研究带来新的发展机遇，推动地震预警技术向更高水平发展。

随着AI技术的不断发展，未来的地震预警系统将更加智能和高效。通过整合多源数据和先进的算法，AI不仅能够提供更准确的地震预测，还能够为城市规划、应急响应和风险管理提供科学依据。这将为保障公共安全和减少地震灾害带来的损失发挥重要作用。