“透明地殼”計(jì)劃進(jìn)展 | 基于人工智能的地震自動(dòng)處理系統(tǒng)(RISP)的研發(fā)與應(yīng)用
地震目錄是中國(guó)地震局為地震科學(xué)研究和社會(huì)公眾提供的一項(xiàng)重要科技產(chǎn)品。長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)的地震編目主要依靠人工分析完成,需要較多的人力,且時(shí)效性低。隨著我國(guó)地震烈度速報(bào)與預(yù)警工程,一帶一路地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)項(xiàng)目,以及中國(guó)地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)等項(xiàng)目的實(shí)施,我國(guó)已建成全球規(guī)模最大的地震臺(tái)網(wǎng)。目前的自動(dòng)處理方法,對(duì)微小地震檢測(cè)和密集地震序列處理效果不佳,亟需引進(jìn)和發(fā)展人工智能地震監(jiān)測(cè)技術(shù)。
中國(guó)地震局地球物理研究所房立華團(tuán)隊(duì)與福建省地震局廖詩(shī)榮團(tuán)隊(duì)自2018年起合作致力于發(fā)展地震自動(dòng)編目相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)研發(fā),在大規(guī)模訓(xùn)練集構(gòu)建、地震智能檢測(cè)模型訓(xùn)練、震相關(guān)聯(lián)算法、不同算法性能對(duì)比、多尺度地震臺(tái)網(wǎng)測(cè)試,以及系統(tǒng)集成等方面開(kāi)展深入研究,初步研發(fā)了一套基于人工智能的實(shí)時(shí)地震處理系統(tǒng)—RISP。該系統(tǒng)采用深度學(xué)習(xí)方法檢測(cè)地震,具備地震檢測(cè)、到時(shí)拾取、震相關(guān)聯(lián)、地震定位和震級(jí)測(cè)定功能(圖1),可實(shí)時(shí)和離線處理連續(xù)地震波形數(shù)據(jù)和密集地震序列,是目前國(guó)際上為數(shù)不多的,可實(shí)時(shí)處理多尺度地震臺(tái)網(wǎng)觀測(cè)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)之一。
圖1 RISP系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)
2021年5月,漾濞地震和瑪多地震發(fā)生后,研發(fā)團(tuán)隊(duì)在前期大量離線和在線測(cè)試的基礎(chǔ)上,迅速形成可規(guī)?;圏c(diǎn)應(yīng)用的軟件版本,并第一時(shí)間赴青海、云南兩省緊急部署自動(dòng)編目系統(tǒng)。2021年6月起,在中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心的組織下,陸續(xù)在14個(gè)試點(diǎn)單位省局部署自動(dòng)編目RISP系統(tǒng)(圖2),先后接受了漾濞地震、瑪多地震、門源地震、蘆山地震、馬爾康地震、瀘定地震的實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)(圖3)。結(jié)果表明,RISP統(tǒng)產(chǎn)出的目錄時(shí)效性強(qiáng),精度高,與人工目錄匹配度高,檢測(cè)出的地震數(shù)量是人工的2倍以上,可為地震應(yīng)急救援和地震趨勢(shì)會(huì)商提供重要參考。
圖2 實(shí)時(shí)智能地震處理系統(tǒng)(RISP)推廣應(yīng)用情況
綠色為2021年試點(diǎn)應(yīng)用單位,淺黃色為臨時(shí)增加的試點(diǎn)單位
圖3 實(shí)時(shí)智能地震處理系統(tǒng)在瀘定地震中的應(yīng)用



