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專訪全國政協委員、中國地震局原局長閔宜仁:加強人工智能和大數據技術在防震減災工作中的應用

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我國是世界上地震活動最強烈、地震災害最嚴重的國家之一。像唐山地震、汶川地震等重大地震災害均造成了慘重的人員傷亡和經濟損失。

今年的政府工作報告提出加強地震監(jiān)測預報預警,體現了國家對防震減災工作的高度重視。

近年來,我國的地震監(jiān)測預報預警取得了哪些進展?預警信息接入手機終端的“最后一公里”進展如何?近年來極端氣候事件頻發(fā),這對防災減災工作帶來了哪些新挑戰(zhàn)?工作重點是否需要調整?要做好韌性城市建設需要在哪些方面重點發(fā)力?

圍繞這些問題,在全國兩會召開期間,《每日經濟新聞》記者(以下簡稱NBD)專訪了第十四屆全國政協委員,應急管理部原黨委委員,中國地震局原黨組書記、局長閔宜仁。

閔宜仁長期深耕在國家測繪與應急管理一線,曾任職于國家測繪地理信息局、自然資源部、中國地震局等的多個關鍵崗位,親歷并推動了中國地震監(jiān)測預警體系的建設。

他在采訪中指出,預計未來一兩年內,國內將實現地震預警信息強制推送至手機,進一步提升公眾安全防護能力。同時,他強調要提升基礎設施本質安全水平,推進韌性城市建設,避免“一場大災回到解放前”。

預警系統已形成業(yè)務化運行體系

NBD:今年政府工作報告提出要加強地震監(jiān)測預報預警。想請您介紹一下,我國的地震監(jiān)測預報預警近年來取得了哪些進展?

閔宜仁:這個問題可以從兩個方面來談。首先,政府工作報告之所以提出加強地震監(jiān)測預報預警,與過去單純強調地震監(jiān)測相比,更進一步明確了預警的重要性,體現了黨中央、國務院對防震減災工作的高度重視。

之所以高度重視,首先是因為中國是世界上地震災害最嚴重的國家之一。其次,中國地震災害的特點是強度大、頻次高、分布廣。這主要由中國特殊的地理位置決定——中國位于環(huán)太平洋地震帶和歐亞地震帶(地中海-喜馬拉雅地震帶)的交匯部位,受太平洋板塊、印度洋板塊和歐亞板塊的碰撞擠壓,地殼運動活躍。

政府工作報告提出的加強地震監(jiān)測預報預警實際上是包含監(jiān)測、預報、預警三項業(yè)務工作。

近年來,中央專項支持在云南、四川等地震多發(fā)區(qū)開展深井觀測,在井下布設觀測設備,以解決淺層觀測的局限性問題。受到社會公眾廣泛關注的是地震預警。需要明確的是,地震預警不是地震預測,而是地震發(fā)生后利用P波(縱波)和S波(橫波)的速度差——P波傳播速度快但破壞性較小,S波傳播較慢但破壞性強,在S波到達前數秒至數十秒發(fā)出預警信息。這對于高速運行的高鐵、電梯、燃氣管道等設施的快速處置至關重要。目前,地震預警系統已經在多次地震中發(fā)揮作用,降低災害損失。下一步重點是擴大應用場景,加強與管道公司、鐵路公司、住建部門等的合作,使快速運轉的基礎設施能夠及時停止運行。

防震減災工作的重大變化主要體現在:一是抗震設防能力顯著提升;二是監(jiān)測能力大幅增強,不僅地表監(jiān)測網絡不斷完善,地下觀測也逐步推進;三是預警系統已形成業(yè)務化運行體系,這在過去是沒有的。下一步,預警系統還將接入手機終端,通過大數據分析改進地震預警的盲區(qū)問題。

正與企業(yè)及科研機構合作探索建立地震大模型

NBD:地震預報分臨震預報、短臨預報和中長期預報。臨震預報和短臨預報是世界難題,難在哪里?

閔宜仁:地震預報是中國地震局自成立以來就承擔的重要任務,多年來形成了“長中短臨”相結合的預報思路,在唐山地震等事件中積累了一定經驗。但總體看來,尚未取得實質性突破。

短臨預報目前仍是一個世界性難題。之所以難以突破,主要有兩個原因:一是地下系統是封閉的,人類無法直接觀測;二是現有觀測手段主要在地表進行,難以準確判斷地下應力何時達到臨界狀態(tài)。此外,地震前兆現象具有非唯一性,目前尚無法建立確定性的對應關系。

盡管如此,我們每十年開展地震重點監(jiān)視防御區(qū)確定,每年開展年度地震趨勢預測,根據地質構造活動和觀測數據進行分析,判斷重點危險區(qū),為地方政府防災準備提供依據。

下一步,地震預報工作將加強人工智能和大數據技術的應用,整合地表觀測體系(包括地電、地磁、地下流體等觀測項目)的數據,結合深井觀測數據,建立三維地震構造模型,通過人工智能學習推進地震預報研究。目前,中國地震局正與華為等企業(yè)及科研機構合作,探索建立地震大模型。目前這項工作仍處于研究和摸索階段,在模型建立、算法優(yōu)化、參數篩選等方面還需深入探索。

電視預警已在多地開通

NBD:短臨預報較為困難,未來我國的防震減災有哪些重點工作?

閔宜仁:第一,全面摸清風險底數。分兩個階段對全國28條跨區(qū)域一級重大活動斷裂全面開展探查,推進城市活動斷層精細化探查,在國土空間和城市規(guī)劃、城市更新和鄉(xiāng)村建設中,科學避讓風險區(qū)域。

第二,提升農村住房抗震設防能力。結合2020年之前的脫貧攻堅和之后的鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略,國家投入資金對農村房屋進行抗震改造。

第三,推進城市地震安全韌性建設。包括城市老舊住房改造、基礎設施加固等。同時,對自然災害易發(fā)區(qū)的基礎設施進行除險加固,如水庫大壩等。

第四,完善監(jiān)測預報預警體系。預報預警能力有了大幅提升,已實現業(yè)務化運行,京津冀、四川、云南等重點預警區(qū)公眾一般在震后10秒以內都能收到預警信息。下一步還將推動接入手機終端,利用手機內置的加速度傳感器為自帶的“地震儀”,通過網絡匯聚數據,形成信息采集系統。這不僅涉及部門協調和法規(guī)問題,還必須確保技術成熟、避免誤報。

NBD:預警信息接入手機終端的“最后一公里”進展如何?是需要用戶下載額外的App(應用程序)還是有其他方式?

閔宜仁:地震預警信息實行統一發(fā)布。目前,智能手機用戶可以直接從中國地震臺網中心,以及各省份地震預警微信小程序獲取官方地震預警信息。此外,華為、小米等手機用戶通過在設置中開啟地震預警,就能實現強制推送功能,更多品牌手機信息接入正在推進中。

電視預警目前已在云南、四川等多地開通,但需要電視處于開啟狀態(tài)才能接收。未來,在賓館等公共場所如果能統一控制電視開關,應該也可以在關機狀態(tài)下統一開機并強制推送?,F在,我們正推廣在電梯中應用,目前正在云南、重慶、湖北等地試點,需確保兩個不同的系統融合后的絕對安全。這項工作不可能一蹴而就,需要循序漸進。

北京在韌性城市建設方面已開展前期探索

NBD:您剛才提到地震安全韌性城市建設,要做好這項工作需要在哪些方面重點發(fā)力?

閔宜仁:地震安全韌性城市建設是一項復雜的系統工程,至少需要從空間、工程、社會、制度四個維度協同推進。

第一,加強空間韌性。先摸清城市里哪里地方風險高,建房子、做規(guī)劃時盡量躲開或特殊處理。同時留好公園、廣場這類地方,平時能休閑,地震時當作應急避難場所,服務應急救援。

第二,加強工程韌性。新房子嚴格按抗震標準建,老房子做好抗震加固;水、電、氣、通信、交通這些城市剛需基礎設施,要能扛住地震沖擊,壞了也能快點修好恢復。

第三,加強社會韌性。建立統一高效的應急指揮體系,備足應急物資、做好預案演練、建強應急力量。讓大家都懂防震減災知識,常練應急避險和自救互救。社區(qū)建鄰里互助的網絡,培養(yǎng)懂應急的人,專業(yè)救援來之前,社區(qū)自己就能先開展救援。還要運用大數據、人工智能等技術,把地震監(jiān)測、預警、應急決策做得更智能。

第四,加強制度韌性。定好防震減災的規(guī)矩和標準,推動完善城市防震減災法規(guī)制度體系、標準規(guī)范體系、保險制度等,明確各方責任。

目前,北京、上海在韌性城市建設方面已開展前期探索,中國地震局也正在京津冀、長三角、粵港澳選取重點區(qū)域做評價試點,目標是使城市具備抗風險能力,即使遭受地震災害也能保證基本運轉,并且快速恢復。

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