人工智能（AI）技術(shù)已逐漸成為監(jiān)測與研究人類活動(dòng)誘發(fā)地震（AEs）的重要工具。然而，地震信號(hào)模式復(fù)雜、數(shù)據(jù)信噪比（SNR）低、監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)覆蓋有限等問題，嚴(yán)重制約了AI技術(shù)在AEs領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。本研究系統(tǒng)綜述了AI技術(shù)在AEs研究中的最新進(jìn)展，分析了當(dāng)前技術(shù)面臨的瓶頸，并對(duì)未來發(fā)展方向提出了具體建議，以期為AI在AEs監(jiān)測預(yù)警、災(zāi)害防控與風(fēng)險(xiǎn)管理等領(lǐng)域的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

近年來，人工智能技術(shù)在人類活動(dòng)誘發(fā)地震研究中的應(yīng)用文獻(xiàn)數(shù)量顯著增加，但對(duì)于不同類型AI模型及其所面臨科學(xué)挑戰(zhàn)的系統(tǒng)總結(jié)仍然缺乏。中國地震局地球物理研究所翟鴻宇副研究員團(tuán)隊(duì)通過全面梳理AI技術(shù)在該領(lǐng)域的最新進(jìn)展，明確了目前AI技術(shù)應(yīng)用的三大核心挑戰(zhàn)：（1）復(fù)雜信號(hào)條件下特定人類活動(dòng)誘發(fā)地震事件的準(zhǔn)確識(shí)別困難；（2）數(shù)據(jù)規(guī)模受限導(dǎo)致模型泛化性能不足；（3）缺少能夠跨場景處理事件識(shí)別、檢測和分類任務(wù)的綜合模型。

為解決上述技術(shù)瓶頸，本研究明確了AI在AEs領(lǐng)域的五個(gè)核心應(yīng)用方向：1）事件識(shí)別與分類；2）弱信號(hào)檢測；3）地震相位拾?。?）精確定位；5）誘發(fā)地震風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。同時(shí)，本研究進(jìn)一步提出物理信息融合、遷移學(xué)習(xí)（TL）以及混合建模技術(shù)三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)突破，這些方法有效促進(jìn)了傳統(tǒng)地球物理學(xué)方法與AI技術(shù)的深度融合，為提升AEs監(jiān)測精度和災(zāi)害預(yù)測能力提供了重要的新思路。

研究結(jié)果表明，上述技術(shù)策略有效提升了AI模型在地震學(xué)研究中的魯棒性與泛化能力。文章系統(tǒng)評(píng)估了各應(yīng)用方向代表性模型的實(shí)際性能，深入分析了現(xiàn)存技術(shù)瓶頸，并進(jìn)一步提出了未來研究的重點(diǎn)方向：（1）加強(qiáng)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)集的建設(shè)；（2）提高模型跨區(qū)域泛化能力；（3）推進(jìn)物理機(jī)理與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法的協(xié)同創(chuàng)新。上述研究建議的實(shí)施，將為準(zhǔn)確把握AI技術(shù)在誘發(fā)地震研究領(lǐng)域的發(fā)展趨勢及潛在應(yīng)用價(jià)值提供重要支撐。

圖1 各類人類活動(dòng)誘發(fā)地震事件示意圖

圖2 人工智能技術(shù)框架與方法概述

本研究成果已于2025年發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊《Artificial Intelligence Review》（Li J, Zhai H, Jiang C, Wang Z, Wang P, Chang X, Zhang Y, Wei Y, Si Z (2025) Application of artificial intelligence technology in the study of anthropogenic earthquakes: a review. Artificial Intelligence Review 58(5): 155. doi:10.1007/s10462-025-11157-2）。研究受國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（42274150, 42474084）資助。

【作者簡介】

第一作者：李經(jīng)緯，博士研究生，主要從事誘發(fā)地震研究。E-mail: lijingwei@cea-igp.ac.cn

通訊作者：翟鴻宇，中國地震局地球物理研究所副研究員，碩士生導(dǎo)師，非天然地震學(xué)研究室副主任，主要從事水力壓裂誘發(fā)微地震監(jiān)測與巖石物理實(shí)驗(yàn)研究。主持多項(xiàng)國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、中國博士后科學(xué)基金項(xiàng)目等，參與青海共和干熱巖試采地震監(jiān)測與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)項(xiàng)目。發(fā)表SCI文章25篇，其中第一作者及通訊作者文章9篇。E-mail: zhaihy@cea-igp.ac.cn