基于大數據挖掘的地震前兆觀測研究

梅莉軍

摘 要：隨著地震前兆觀測測項和方法的增加，過去的數據分析方法已經無法滿足觀測數據的分析需求。而大數據挖掘技術的出現給地震前兆觀測工作帶來了積極的影響。因此，對大數據挖掘及其對地震前兆觀測的影響進行了分析，并對基于大數據挖掘的地震前兆觀測展開了研究，以期為有關方面提供一定的參考。

關鍵詞：大數據挖掘；地震前兆；觀測數據；云技術

中圖分類號：P315.72 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.08.015

隨著信息技術的快速發展，各行業的數據量都在迅速增長，從而使大數據和大數據挖掘的研究話題引起了人們的普遍關注。而地震前兆觀測數據也是一種大數據，需要利用大數據挖掘技術進行數據的處理。因此，有必要對基于大數據挖掘的地震前兆觀測展開研究，以便更好地利用該技術促進地震監測行業的發展。

1 大數據挖掘及其對地震前兆觀測的影響

1.1 大數據挖掘

所謂“大數據”，其實指的就是數據量巨大的數據，需要采用特殊的存儲和處理方法進行處理的數據。從特征上來看，大數據具有多樣性、大容量、高價值和快速獲取分析的特點。就目前來看，使用現有主流軟件工具無法在短時間內完成大數據的合理處理。而使用大數據技術則可以對大規模數據進行有預測價值的采集和分析。從技術組成上來看，大數據技術目前主要分成三類，即云技術、數據挖掘技術和可視化技術。其中，數據挖掘技術包含了聚類分析、關聯分析、異常分析、分類分析和演變分析等多種技術。利用大數據挖掘技術可以完成對海量數據的分析，從而利用數據進行客觀事實的證明。

1.2 對地震前兆觀測的影響

實際上，地震數據包含了前兆科學觀測數據、地震考察數據、地震波形數據和地震試驗數據等多種數據，具有大數據的4種基本特征，因此也是一種大數據。而人類進行地震前兆觀測的目的就是通過獲取、分析數據對地震的發生進行預測，從而減少自然災害對人類的傷害。因此，具有一定預測功能的大數據挖掘技術的出現將給地震前兆預測帶來較大的影響。首先，利用大數據挖掘技術可以完成對所有數據的系統分析和論證，從而使地震預測的可靠性得到提高。其次，地震前兆預測研究本身是綜合研究，需要使用不同的儀器，因此，數據的表現形式也都不盡相同。而使用大數據挖掘技術可以同時對不同學科觀測數據進行分析，從而找出不同現象之間的關系。可見，大數據挖掘技術的應用可以提高地震前兆觀測分析的實時性。最后，在以往的地震前兆觀測工作中，由于觀測密度較小，觀測數據中含有大量的虛假異常數據。而大數據挖掘技術的應用可以排除虛假異常數據，從而使人們對觀測數據的洞察力得到提高。

2 基于大數據挖掘的地震前兆觀測研究

2.1 地震前兆觀測數據流程

從數據產出到應用，地震前兆觀測數據流程可以被劃分成兩個階段。在第一階段，需要完成觀測數據的生產和加工。具體來講，就是先利用儀器進行觀測數據的采集和匯集，并使數據庫中的數據得到同步更新。同時，還要對數據進行加工處理，以便將問題數據排除。在此基礎上，則需要進行數據產品的提取保存，并進行數據的校驗測試，以便為后續工作的開展打下良好的基礎。而在第二階段，就需要具體進行數據和數據產品的應用。

2.2 基于大數據挖掘的數據生產加工

就目前來看，用于進行地震前兆觀測數據質量控制和評價的方法有很多，但是普遍存在著一定的主觀性。而使用大數據挖掘技術對多測項和多個時間段的觀測數據進行整理和分析，就可以得出客觀的數據評價，并完成數據質量分析模型的構建。同時，使用大數據挖掘技術進行觀測數據的分析，也可以使突出的數據問題得到確定，并使觀測系統的改進方向得以明確，繼而為觀測數據的質量控制提供便利。首先，利用大數據挖掘技術可以對觀測儀器產出的大量觀測數據進行分析，從而客觀評價儀器的運行效率和技術指標。其次，利用大數據挖掘技術可以進行異常數據的檢測。具體來講，就是地震前兆觀測系統在運行的過程中會受外界因素的影響而產生異于常規的數據，利用大數據挖掘技術可以完成對這些異常數據的快速定位，并且實現對這些數據的自動處理。

2.3 基于大數據挖掘的數據應用

在數據應用階段，可以利用大數據挖掘技術進行觀測數據自身規律的研究。在數據質量得到提高的情況下，地震前兆觀測數據的采樣率和精度都將得到提高，因此，可以利用數據進行觀測對象細微變化的分辨。但是，在高精度的觀測數據擁有更多細節信息的同時，也帶來了更多的干擾信息，從而給分析方法的選擇帶來了困難。同時，在進行觀測數據預報時，也可以運用大數據挖掘技術對前兆數據異常和地震的關聯性進行分析。具體來講，就是要想提高預報的準確性，就需要研究前兆數據與地震的相關關系，以便利用這種相關性進行數據預報。而要想通過任意組合前兆觀測測項分析地震的相關性，就需要依靠大數據挖掘技術。另外，在地震發生后，要想更好地進行地震的預報，還要根據地震發生之前檢測的異常前兆數據。而這一目標的實現，也同樣依賴大數據挖掘技術。

3 結論

總而言之，在地震前兆觀測工作開展的過程中，利用大數據挖掘技術可以更好地完成數據的生產、加工和應用，從而實現準確的地震預報。因此，相關研究人員應該合理地利用大數據挖掘技術進行地震前兆觀測數據的處理，并利用該技術對以往使用的數據分析方法和經驗進行檢驗，以便使地震前兆觀測工作更好地開展。

參考文獻

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〔編輯：劉曉芳〕