一、前言二、即时强地动观测系统 - NTU Seismo Lab.PDF

強震即時警報系統之研發與應用 郭鎧紋 中央氣象局地震測報中心主任 吳逸民 台灣大學地質科學系副教授 溫國樑 中央大學地球科學系教授、國家災害防救科技中心地震組共同召集人 蕭乃祺 中央氣象局地震測報中心課長 吳秉儒 國家災害防救科技中心助研究員 一、前言 強震即時警報（ Earthquake Early Warning, EEW ）是現今地震防災科技 研究上一個重要的課題（ Kanamori et al., 1997; Kanamori, 2005 ），也是地震 測報發展之最終目標。當即時資料處理的工作能夠透過一些方法或模式， 將處理的時間縮短至地震發生後十數秒、甚至數秒內時，則可以在破壞性 的地震波（通常指 S波或表面波）到達前，對於某些特定的都會區提前數 秒至數十秒提出警告。強震即時警報可直接運用於降低地震災害，減少相 關傷亡及財產損失，例如捷運列車或是高速火車能夠即時減速、維生線或 是瓦斯管線能夠自動關閉、工廠的生產線可以即時停止運轉。雖然短短的 數秒至數十秒時間，可能無法使人員有時間疏散到安全的區域，但只要透 過平常有計畫的演習訓練，仍然可以有效降低 人員的傷亡，例如教室中的 學童可以迅速採取安全防護及避難措施，或是工廠中工作的人員也可以迅 速移動至安全的位置等。 二、即時強地動觀測系統 強震即時警報須以地震速報為基礎，而台灣由於地震防災的考量，從 1994 年起開始規劃建置即時強地動觀測系統，進行相關技術研發的工作 1 （Shin et al., 1996 ），經過幾年來的持續發展以及實際運用於地震測報之經 驗，該系統已經穩定運轉，成為台灣 地區發布有感地震的核心系統，以及 發展強震即時警報作業的骨幹。 整個即時強地動觀測系統之系統架構（圖 1）包括強震儀、資料傳輸 線路、資料處理及地震消息發布等 4個部分： 1.強震儀：負責地動訊號蒐集，具 16位元的解析度，即有 96dB的動態 記錄範圍，最大地動加速度範圍為正負 2G 。中央氣象局目前在台灣本 島及離島地區總共建置 100個以上之測站（圖 2 ），同時可依實際需求 適時增減測站，並調整使用之測站， 以強化有感地震之偵測能力。 2. 資料傳輸線路：資料傳輸線路使用中華電信公司的數據專線，所有強震 儀三軸向、取樣率每秒 50點的地動訊號經過數據機後， 24 小時連續傳 回至資料處理中心。除了數據專 線以外，中央氣象局目前也藉由 Frame-Relay 網路，利用 TCP/IP的協定將訊號傳回中心站，此訊號傳輸 環境並同時配備有衛星通訊線路的備援。 3. 資料處理：資料處理為完全自動作業，處理中心位於中央氣象局台北局 本部，當地動訊號達觸發標準，系統會自動進行定位工作，並將地震位 置、規模大小等定位結果及各地震度 藉由許多管道快速發布，有效減少 地震反應的時間。 4. 地震消息發布：地震消息內容包括地震發生時間、震央位置、震源深度、 地震規模、各地震度等基本參數，以及藉由這些參數的推估，在防救災 上一些重要的參考資訊。鑑於網際網路使用的普遍性，地震情報的傳遞 以網路為主要的傳播媒介，並隨著近年來通訊科技的發展，開發不同新 的傳遞途徑。 三、系統研發現況 台灣現階段發展中的強震即時警報系統，在中央氣象局即時強地動觀 2 測系統的架構下，透過軟體的設計，採取虛擬的子網架構（ Wu et al., 2002 ），將即時匯集至中心的震波資料進行分離，針對高度地震活動的地 區，抽取出一組測站群資料進行地震的監測 ，此種方式可以機動性調整各 個觀測子網的配置，增加測站選擇的彈 性，而藉由子網有限的測站個數及 記錄長度，可以縮短地震的反應時間 ，達到速報預警的目的。 台灣從 2001 年即開始進行台灣地區強震即時警報成效的測試。其警 報成效主要由自動地震定位、地震規模計算以及地震