手机应用软件可望“合成”地震监测网

摘要: “安卓”移动操作系统平台12日新增了一款应用软件(APP),借助智能手机内置的加速度传感器,测知用户所处区域是否出现地震状况,进而可由众多手机 “合成”一个地震监测网。这款应用软件名为“我震动”(MyShake),由加利福尼亚大学伯克利分校研究人员发布。它在手机后台运行,分析加速度传感器 所获数据,如果手机所受震动符合地震特征,会与手机内全球定位系统(GP ...

“安卓”移动操作系统平台12日新增了一款应用软件(APP),借助智能手机内置的加速度传感器,测知用户所处区域是否出现地震状况,进而可由众多手机 “合成”一个地震监测网。这款应用软件名为“我震动”(MyShake),由加利福尼亚大学伯克利分校研究人员发布。它在手机后台运行,分析加速度传感器 所获数据,如果手机所受震动符合地震特征,会与手机内全球定位系统(GPS)提供的地理坐标数据一并发送回伯克利的地震实验室。

访问项目主页:

http://myshake.berkeley.edu/

“我震动”的核心是特定的算法,由博士研究生孔庆凯研发,用以分析手机内3个加速度传感器所获数据,分辨地震与其他各种常见震动(如手机使用者活动或手机跌落)的区别。模拟测试显示,“我震动”所用算法分辨地震与非地震类震动的成功率高达93%。

如果伯克利的地震实验室收到某一区域多台手机内“我震动”发出的信息,就可以确定为地震,还可以估算出地震强度和震中位置。现阶段,“我震动”仅限采集和发送数据;下一阶段,研究人员设想,一旦有足够多的手机用户使用这一软件,而且软件本身更为完善,它还可以向用户发出地震警告。

现年33岁的孔庆凯介绍,这一项目历时3年,由导师理查德·艾伦与他商量确定,最初他不仅需要创制算法,还要着手其他工作。编写手机应用软件,涉及一些基本要求需要开发者考虑,譬如可以收集数据,但不能暴露手机用户隐私信息,不会占用手机过多硬件资源,也不会过多消耗电池电量。

初始测试,孔庆凯征集了75名同学、同事和朋友参加,动用学校的震动试验台模拟强烈地震。

手机内置的加速度传感器的灵敏度不断提升,但依然远不如埋入地下的地震波传感器,目前仅能测知在10公里范围内造成破坏的5级或更强地震。然而,如今全球至少已有十多亿台智能手机,可以弥补常规地震监测站数量不足。

孔庆凯认为,手机组网监测地震“是一个前沿研究项目,将会改变地震监测方式”。比如,在尼泊尔、秘鲁等地震频发的发展中国家,地震监测和预警系统布局稀疏甚至没有,而智能手机使用者数以百万计,汇集众多手机来构建地震监测和预警体系可能是唯一选项。

他推断,在一个110公里长、110公里宽的区域内,至少300部手机才可以合理估测地震位置、强度和发生时间。当然,“网络密度越高,探测地震越快”。

孔庆凯的导师、伯克利地震实验室主管兼加州大学伯克利分校地球和行星科学系主任理查德·艾伦说:“‘我震动’不可能替代传统地震监测网络……但我们认为,它可以让地震预警在已有传统监测网络的区域内更迅速、更精确;在没有地震监测网络的国家发布预警,解救生命。”

艾伦预言,如果手机组成的监测网密度足够高,探测、分析和预警就可以在1秒钟内实现。他的长远目标是把地震监测功能融入智能手机操作系统,让每一位手机用户都成为监测网络的组成部分。

本月初,“我震动”获得一家基金会100万美元资金支持。孔庆凯说,他将继续这项研究,另外苹果版应用也正在规划中。与这一项目相关的一篇论文12日已由美国《科学进展》发表。



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