日本地震预警系统发展历程
杨 程 解全才 刘 泉 王丽艳
【摘 要】摘要 地震预警（EEW）或实时地震预警系统是指，几秒内检测到临近区域可能发生的强烈地震后，对本地提供预警信息的系统。地震预警的目标是，通过相应决策让人们能够在多种环境中保护自己，并减轻与地震相关的次生灾害。本文详细介绍了地震预警系统在日本的发展历程，指出预警信息已不再局限于向高级用户和公众用户进行发布，私人定制用户已成为预警信息发布的重要需求。未来地震预警技术的发展，特别是实时断层源成像识别技术，对改善预警系统并快速识别震源参数具有重要意义。 【期刊名称】地震地磁观测与研究 【年(卷),期】2018(039)004 【总页数】9
【关键词】关键词 地震预警；预警信息发布；预警技术
【文献来源】https://www.zhangqiaokeyan.com/academic-journal-cn_seismological-geomagnetic-observation-research_thesis/0201253185302.html
基金项目：中国地震局工程力学研究所基本科研业务费专项（项目编号：2016B08）
本文收到日期：2017-11-08
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地震预警（EEW）被用来描述实时地震信息系统在大地震来临之前提供警告的能力，目标是通过相应决策让人们能够在多种环境中保护自己，并减轻与地震相关的次生灾害。地震预警概念在电子通讯时代就已产生，由Cooper博士在
1868年首先提出，是指利用地震波从震中到预警区域的传播时间差赢得逃生活动的时间。而必要的监测设备和计算方法在最近20年才被开发出来，特别是在最近10年，随着地震观测网络扩展与整合的影响以及预警算法的发展，地震预警有了快速发展和规划，人们越来越希望通过地震部门降低由地震带来的危险。
地震预警（EEW）或实时地震预警系统是指，几秒内检测到临近区域可能发生的强烈地震后，对本地提供预警信息的系统。作为一种新型地震减灾手段，地震预警系统受到越来越多的重视，世界上很多国家和地区先后建立自己的地震预警系统，并在防震减灾的实际应用中取得显著实效，如：墨西哥地震预警系统（Espinosa-Aranda et al，1995；Espinosa-Aranda et al，2009）、日本地震预警系统、中国台湾地震预警系统（Wu and Teng，2002；Hsiao et al，2009）、土耳其地震预警系统（Erdik et al，2003；Alcik et al，2009；Fleming et al，2009）、罗马尼亚地震预警系统（Wenzel et al，1999；Ionescu et al，2007）、美国地震预警系统（Allen and Kanamori，2003；Wu et al，2007；Bose et al，2008；Allen et al，2009）、意大利地震预警系统（Zollo et al，2007，2009）和中国地震预警系统（Peng et al，2011）。 日本、墨西哥等国成功的地震预警技术和经验，为我们提出防灾减灾新的思路，使我国更科学合理地利用现有地震监测台网资源变为可能。在我国地震预警系统建设过程中，通过借鉴这些成熟的方法和经验，可以有效提高地震预警系统的可靠性和稳定性。日本为世界上最早应用地震预警的国家之一，在实时地震预警的过程中，有很多先进的技术和管理经验值得学习。研究日本地震预警系统的发展以及推广并应用地震预警，可以为我国地震预警系统的建设提供参考。
1 日本新干线EEW系统
图1显示了日本铁路地震灾害预防系统的研究和发展历史。在20世纪60年代末期，日本铁路系统在铁路沿线安装地震传感器，当地震烈度超过设定阈值后将自动关闭列车上的电源。东海道新干线开始运行时就开发了第1套列车自动控制系统。在该系统中，新开发的机械报警地震仪被安装在东北新干线的变电所内（每个变电站大约20 km间隔），当地震仪获取的加速度峰值超过标准阈值时（一般为40 cm/s2），从变电站到铁路沿线的电力供应将自动断开，列车的紧急刹车装置同时自动启动。这种使用传感器报警的方法，只有在地面已经发生剧烈震动时才能提供预警。若大地震远离陆地发生，因地震波传播到铁路沿线距离较远，而随着日本东海岸观测仪器的部署，就可以获得更多的预警时间（Nakamura，1984）。预警系统均利用前端探测概念，依托于网络环境建立，可以为异地提供预警服务。
在20世纪70年代中后期，东北新干线需要新的地震预警系统，以预防日本东部地区太平洋海岸频发的大地震。在该系统中，传感器被安装在海岸线靠近目标地震的震中附近。一旦海岸线附近的传感器探测到地震，预警系统立刻把预警信息传送到内陆地区的东北新干线，在强震动到达前即可实现列控断电操作。此为第一个地震预警系统，当时被命名为海岸地震观测系统，预警信息判断通过识别强震动的S波信息来完成。新型震动传感器记录的地震最大加速度峰值同时被传送到新干线沿线变电站，使得铁路沿线的列控断电判断效率进一步提高。
随着日本新干线列车提速和紧急地震探测和预警系统（UrEDAS）的需求，铁路技术研究院（RTTI）开发出更快速的预警判断系统。UrEDAS系统根据单个
日本地震预警系统发展历程
