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众包智能手机GPS可以改善地震警告

美国地质调查局的科学家表示,智能手机和其他支持GPS的设备可以作为一个网络,为大地震提供早期预警。这样一个众包系统可以迅速检测到地震的开始,并在震颤或海啸波到达之前几秒钟警告人们。

“秒数真的很重要,”美国地质勘探局的地球物理学家本杰明布鲁克斯说。“在五秒钟内,学校里的孩子们可以坐在他们的办公桌旁,燃气管道可以关闭,或者火车停下来。”

日本 和 墨西哥 是世界上唯一采用地震预警系统的国家; 日è USGS正在 测试一个美国西部。这些系统基于分布在大面积上的数百个地震计的网络。

一些系统现在开始将科学级GPS纳入其地震传感器网络。由于GPS传感器可以连续测量位置,因此可以检测由于地震引发的地质断层运动造成的永久地面运动。

布鲁克斯说 ,在人们的手机和汽车导航系统中增加无处不在的GPS传感器,而不仅仅依靠科学级的GPS, 可以提高早期地震预警的准确性和速度,几乎不需要任何费用。

此外,众包地震预警可以在面临巨大地震风险但无法负担早期预警系统的地区挽救数百人的生命 ,例如 加勒比海,中南美洲和南亚。配备GPS的手机在这些地区无处不在。

为了测试消费级GPS设备检测地震的能力,研究人员使用谷歌Nexus 5智能手机和u-blox GPS模块进行10厘米到2米的位移。两个GPS接收器都可以检测到最小的运动。

接下来,研究人员使用来自加利福尼亚州北部假想的7级地震的数据和来自日本Tohoku-oki的真实2011年9级地震的数据进行了模拟。他们根据地震震中周围的人口普查数据模拟智能手机响应。他们认为如果手机及其四个最近邻居的移动距离超过5厘米,则会触发手机。如果触发至少100部电话,他们就会宣布地震。

只需不到5000台智能手机就可以在5秒内检测出模拟的加州地震,并有足够的时间来警告旧金山和圣何塞市。 电话数据也足以将震中定位在5公里范围内,并实时计算地震强度的变化。

对于有海上震中的日本地震,探测发生在80秒以上,对于最近的陆上城镇来说太慢了,但是有足够的时间向东京发出警告。研究人员在“ 科学进展 ”杂志上报告了这些结果。

当然,即使访问智能手机的原始数据涉及小的软件更改,您也需要设备制造商的许可才能这样做。消费级GPS有其局限性。布鲁克斯说:“我们所讨论的系统对于低于7级的地震几乎没有用处。” 但对于低成本的解决方案,它可能值得一试。