中国地震海陆空天立体监测系统(地震监测卫星)
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地震监测的监测体系
我国地震监测预报、震灾防治和紧急救援三大工作体系已经建立,并实现了地震观测技术由模拟向数字化的换代,使地震检测预报能力和水平跃上新台阶。如今,全国采用数字化仪器观测到的数据,实时或准实时传到北京,有效地监视着地下构造活动。这对处于两大板块运动交界处、多地震的我国,社会经济意义尤为重大。10月11日,中国地质学会副理事长、中国地震局何永年研究员介绍了我国地震科学领域“九五”以来取得的成果。
我国的地震监测技术系统始建于20世纪60至70年代,经过多年的连续运转,观测技术系统老化、落后现象严重。“九五”期间,地震监测技术系统改造完成、数字化地震台网和大震预报系统建成。地震观测技术系统实现了由模拟向数字化的根本转变。中国数字地震观测技术系统建成后,国家地震台网和省级地震台网中近一半的台战、地震前兆台网中近三分之一的测项实现了数字化改造。目前,我国大陆已有由49个数字化地震台组成的国家地震台网和26个区域数字台网在运行。改变了过去观测资料精度低、信息不丰富、传递速度慢、时效性差的状况。
首都圈地震频繁,历史上地震灾害严重,因此,首都圈被列为地震监测预报重点加强地区,设立了首都圈地震应急专项和“首都圈防震减灾示范区系统工程建设”项目,在北京、天津、河北北部的15万平方公里内,新建改造了107个宽频带、大动态数字地震观测台,布设了120个强震观测台,改造了数字前兆台,建设了数据中心和台网中心,有效地增强了首都圈地区的地震监测预报能力、应急指挥能力和地震科普宣传教育能力。
中国地壳运动观测网络(GPS)作为第一批国家立项的“九五”国家大型科学工程,是跨行业、多部门联合执行项目。由中国地震局、国家测绘局和中国科学院三方共同承担。该网络是一个综合性、多用途、开放型、数据资源共享、全国统一的观测网络。具有连续动态监测功能。25个基准站(24小时观测和传输数据)、数百个基本站(定期观测和传输数据)和上千个流动站(需要时观测和传输数据)重点分布在我国大陆重要活动带上,构成网络的基本框架,以高精度和高稳定性的观测技术获取中国大陆大范围和时空密集的地壳运动观测数据,为大地震的预报提供关键性依据,并将成为地球动力学研究的实验基地,尤其对青藏高原的隆起成因研究起到决定性作用。同时网络所取得的各种基本信息及附带产品将为我国交通、公安、保险等部门提供服务。该工程的建立,使我国在卫星定位技术应用学科领域、网络观测系统、数据处理分析系统达到了国际先进水平。为了使我国的地震预报探索具有更坚实的科学基础,《大陆强震机理及预测》被列入国家重点基础研究规划项目(“937”),目前正在顺利进展中。该项目以活动块体动力学为主要科学思想深入研究,探讨我国大陆地震孕育规律的认识,特别是对强震地点的预测具有重要的科学意义。
我国成功发射高分三号03星,该卫星主要用于什么?
我国在酒泉卫星发射中心用长征四号丙运载火箭,成功将高分三号03星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。这颗卫星主要用于获取可靠、稳定的高分辨率SAR图像,为我国海洋开发、陆地环境资源监测和应急防灾减灾提供业务化应用数据支撑。
我们在点赞中国航天的同时也来一起了解一下,另一颗同样在酒泉发射并早已“投身”防灾减灾事业的卫星——电磁监测试验卫星“张衡一号”。
一、何为电磁监测卫星?
电磁监测卫星是研究地球电磁环境的重要手段,在空间天气预警、通信导航环境监测和地震监测等方面有重要的应用前景。
近年来,与电磁监测卫星有关的技术与应用发展迅速,俄罗斯、法国、乌克兰等国纷纷将电磁监测卫星列入航天发展计划。
我国首颗电磁监测试验卫星于2013年7月29日获得国务院批准立项,历经四年完成全部研制任务,于2018年2月发射,设计在轨运行5年。它是中国地震立体观测体系的第一个天基平台。
二、电磁监测卫星有何科学意义?
第一,获取全球地磁场和电离层环境及其变化信息,填补我国在该领域信息获取能力空白,支撑构建全球地磁场和电离层模型。
第二,基于天基观测优势,提升中国全境电离层扰动和电磁异常监测能力,填补地面观测台网在青藏高原和海域地区观测不足,建设三维地球物理场动态获取能力。
第三,为空间天气预警、通信导航环境监测、空间物理和地球物理研究提供重要数据支持。服务于基础科学研究,提高我国在相关领域的国际地位。
张衡一号获取的全球地磁场状态和电离层状态图
三、关于“张衡一号”电磁监测卫星
“张衡一号”电磁监测试验卫星的探测内容包括地球磁场和电磁场观测、电离层等离子体原位探测和层析成像,以及高能粒子观测等。
“张衡一号”电磁监测试验卫星工程是由卫星系统、运载火箭系统、发射场系统、测控系统、地面系统和应用系统组成。它的卫星系统采用成熟的CAST2000对地三轴稳定小卫星公用平台。运载火箭系统选用CZ-2D运载火箭。发射场选取酒泉卫星发射中心,提供电磁监测试验卫星所需的发射场地和技术条件支持。
“张衡一号”有许多不一般的科学产品,比如地球电场、磁场分频段波形和频谱数据;地磁场矢量数据和总强度数据;电离层等离子体原位电子、离子温度和密度数据;电离层电子密度层析成像数据;电离层高能粒子通量和能谱数据;中国6级、全球7级以上地震的电离层扰动震例研究数据;地磁场、电离层模型及相关科学研究产品。
“张衡一号”的应用成果主要有三点:第一,实施全球观测,突破现有地面监测能力局限,初步形成我国全境地震立体监测系统。第二,推进地球科学、空间科学和空间天气预警等领域的科学研究,为通信导航环境研究提供数据支持,服务我国基础科学研究。第三,搭建国际合作平台,显着提升我国在地球物理遥感以及地球多圈层相互作用等相关研究领域的国际影响力。
“张衡一号”是我国构建天空地一体化地震立体监测体系的重要里程碑吗?
中国地震局局长郑国光介绍说,“张衡一号”是我国全新研制的科学试验卫星,主要用于地球物理场探测和研究。通过监测全球空间电磁场、电离层等离子体、高能粒子沉降等物理现象,为地震机理研究、空间环境监测和地球系统科学研究提供新的技术手段,为研究地震电磁电离层信息特征及机理提供新的途径,是我国构建天空地一体化地震立体监测体系的重要里程碑。
国防科工局系统工程司副司长赵坚说:“卫星具有覆盖范围广、电磁环境好、动态信息强、无地域限制等优势,使用卫星进行地球电磁环境的研究能够从更大的尺度上提高对地震孕育发生规律的研究和认识,弥补常规地面地震监测手段的不足。”统计结果表明,空间电磁扰动与地震发生具有明显的相关性,构建空间电磁监测体系对研究地震机理与空间电磁扰动的耦合关系、探索地震预测新方法有着重要意义。
卫星工程首席科学家、中国地震局地壳应力研究所总工申旭辉介绍说,我国境内地震分布广、强度大、震源浅,是世界上大陆地震活动最强烈、灾害最严重的国家之一。我国高度重视利用卫星技术进行空间电磁扰动监测、开展地震相关研究, 2009年就开展了电磁监测试验卫星的论证工作,2013年8月,该工程正式立项,历经5年研制才取得圆满成功。
世界首台人工智能地震监测系统是哪里制作的?
世界首台人工智能地震监测系统是中国制作的。
中国科学技术大学团队与中国地震局合作,推出世界首个人工智能地震监测系统——“智能地动”监测系统,可1秒内精确估算地震震源机制参数。
从地震记录推算地震震源机制是个计算耗时的过程,自1938年地震学家第一次开始推算地震断层面解,震源机制参数一直是个研究性问题。目前世界各地地震监测台网在地震速报信息里只有发震时刻、震级、地点和深度,不包括震源机制参数,地震发生几分钟或更长的时间后才报出震源机制参数。
采用人工智能方法有效地解决了这个复杂计算问题。应用完备的理论地震大数据训练人工智能神经网络,完善了该系统的准确性和可靠性,当地震发生后,实际地震数据进入人工智能系统,在不到1秒的时间内系统准确地估算出震源机制参数,大量实际数据测试证实了该方法的有效性,实现了该领域的重要突破。
扩展资料
延伸阅读——地震的成因:
地震成因是地震学科中的一个重大课题。有如大陆漂移学说、海底扩张学说等。比较流行的是大家普遍认同的板块构造学说。1965年加拿大著名地球物理学家威尔逊首先提出“板块”概念,1968年法国人把全球岩石圈划分成六大板块,即欧亚、太平洋、美洲、印度洋、非洲和南极洲板块。
板块与板块的交界处,是地壳活动比较活跃的地带,也是火山、地震较为集中的地带。板块学说是大陆漂移、海底扩张等学说的综合与延伸,它虽不能解决地壳运动的所有问题,却为地震成因的理论研究奠定了基础。
参考资料来源:凤凰网-全球首个人工智能地震监测系统