2020年中国地震学会 “最美科技工作者”——杨建思

来源：中国地震学会

2020年中国地震学会

“最美科技工作者”——杨建思

杨建思

杨建思是中国地震局二级研究员、历任北京遥测地震台网主任、研究所副所长，中国地震局科技委委员、中国地震学会地震应急专业委员会主任。但无论她在什么岗位，一直工作在地震监测、地震预报、地震应急一线，将研究与一线工作相结合，所有的研究成果，无私的在地震行业推广。获中国地震局科技成果奖7次，发表多篇国际国内SCI研究论文。

一 地震预报方法及软件研究

杨建思还在读硕士研究生期间，正是中国地震局“七.五”地震预报清理攻关阶段，她将人工智能、数据处理方法和计算机技术结合用于地震活动图像处理和计算，研制了全国首个用于地震预测研究的实用软件系统：分析识别地震学前兆的人机联合处理系统ISARP，克服了当时人工分析处理地震活动性图像时的人为因素，获得中国地震局清理攻关专项三等奖。在地震实用化攻关期间，ISARP与Shock系统结合，建成《地震学地震预报实用程序系统EPSeis》，该系统在全国广泛使用10年之久，该项成果获得“中国地震局科技进步一等奖”。

此后，作为主要骨干完成了《中国地震分析预报系统》，该系统是综合地震学、地球物理学、地球化学和地形变学等综合手段的地震分析预报实用程序系统，获得中国地震局科技进步二等奖。

她亲身经历1989年10月大同阳高6.1级地震现场，体会到迅速产出地震序列的各种统计图对震情跟踪和后续强震预测重要性，立即研制了一套地震序列分析软件系统；为了在地震现场使用，该系统在PC-1500科学计算器上实现。

这10年时间，几乎大部分时间是在机房度过，研发软件的计算机也随着PDP11/44、到VAX11再到PC机，操作系统从Unix、Vax到DOS，克服了计算机系统更新换代等诸多困难，保持软件服务于全国地震分析预报人员。

二 地震观测与地震观测技术系统建设

常规地震监测。1993年，正当在地震预报领域工作取得成就时，研究所根据工作需要将她转入到地震监测领域，直接担任北京遥测地震台网副主任并主持工作。这对于她来说是一个巨大的挑战，一切从头做起，掌握新领域的知识和技能、还要管理全国第一个遥测地震台网（负担全国和世界大震速报、华北地区地震监测任务）。在担任北京台网主任的八年中，她一边向老同志学习、一边利用自己的基础知识，团结全室人员一起，圆满完成了常规的全国和全球大震速报以及华北地区地震监测任务，还坚持出版编辑非天然事件目录。在担任北京台网主任的八年期间，4次获得“中国地震局优秀集体”、一次“集体一等功”。

数字地震台网试验与建设。带领北京台网实施了八五数字化地震台网试验工程，并在2001年建成北京遥测数字地震台网，使北京台网由摸拟观测进入到数字观测时代。北京数字地震台网验收时得到了当时最高评价：国内领先水平。

虚拟动态地震台网。2004年在中国地震局监测司领导下，由积累的观测技术与社会科技进步的启发，在川滇甘青四省局的支持下，带领黄文辉、徐志强将当时南北地震带所有的87个各类型数字地震台站、和综合运用类LISS流、Internet、移动通讯以及IP到台站技术，将当时台网联成一片。在一直无人问津的边缘山区新建16个移动通讯实时传输流动数字地震台站，建成南北地震带动态虚拟地震台网并分享到这四个省地震局。这项工作用移动通讯技术解决了当时地震观测界两大难题：偏远山区地震观测信号实时传输问题、大型台网的数据实时共享问题，还强化了当时南北地震带震情观测。第一次运用类LISS数据流、第一次在Internet中实时传输多路和多台地震观测信号，第一次运用IP到台站，第一次运用移动通讯技术将边远山区信号实时传输回到地震后方台网。

制定国家标准《GB/T 19531.1地震台站观测环境技术要求 第一部分：测震》；

首都圈三维走时表研制。发展了地震三维定位算法和程序、研制了首都圈三维速度模型和三维走时表，这是中国第一份三维走时表和地震三维定位算法及程序。

历史地震图抢救。2012年在研究所决定开展模拟图纸抢救，于是率领图书资料人员和相关人员，从技术探讨、方案研究、规程制定、管理规定和人员、团队组织等，在资金极度匮乏的条件下于2016年完成了全部1980年以前全部国家地震台站的模拟地震图纸抢救，最早图纸可以追溯到1940年重庆北碚地震台站。

三  地震现场观测工作

1989年10月18日，大同-阳高发生6.1级地震，她参加了地震现场的地震观测工作。1998年1月10日，河北尚义地区发生6.2级地震，她作为北京台网主任派出流动观测队伍到现场开展观测，深冬的寒冷、老同志张相民目测地震序列震级的绝技和不能躺着休息的现状给了她深深的刺激，一定要改进地震现场观测技术与建设地震分析处理系统。

2001年10月14日，昆仑山口西发生8.1级特大地震，她带领一个小队在青藏高原的格尔木南山口建立起地震台阵——昆仑台阵，无线点对点传输、电瓶供电、信号实时汇集到流动台网中心分析处理，历时6个月的高原地震监测。这是在极端环境（无公共通讯网、野外台站无电、无人区、高原）下地震现场观测的创举，创造了多个第一：第一次地震现场数字组网观测，第一次用地震台阵解决极端地区地震观测问题、第一次高原地震现场组网观测。根据这次地震监测，与吴忠良、张东宁研究员一道提出了地震现场流动监测的十大科学问题：涵盖流动台基、保温防冻、流动观测中心构建、数据分析处理系统功能、设备小型化、野外台站供电、极端环境观测信号实时传输与组网、台站布局、地震前后方通讯等。从此开始解决所提出的地震现场观测十大科学问题，并在以下地震的现场观测中一一解决。

2003年新疆巴楚-伽师6.8级地震、民乐山丹6.1级地震、2004年内蒙东乌珠穆庆旗5.9级，都是同样的无线点对点组网，但基本解决野外台站供电长期供电、保温防潮等问题。

2005年巴基斯坦7.6级地震，完全没有技术后援条件下在克什米尔地区展开，经历了国际数据对比的考验，令巴方信服的地震现场观测。同时培训巴方科技人员，制定了援建巴方国家台网计划。

2005年大庆市林甸县5.1级地震，试验了震后虚拟动态地震台网技术，将固定台网与流动台网并轨运行，增强了该区域地震监测能力，而现场监测人员不用再长期坚守在地震现场。

2008年5月12日汶川8.0级特大地震、极端情况、多支队伍协同观测资料远近程共享，“虚拟动态地震观测技术”与“应对巨大地震的地震现场观测系统（自主研发）”实际运行。该次地震现场观测也创造了多个第一：第一次多个单位协同组网观测；第一次形成对如此大地震的实时包围观测；第一次使用巨大地震监测系统；第一次将地震现场观测网数据实时共享到多个后方相关单位。

2010年4月14日玉树7.1级地震——汶川地震的观测模式在高原地区应用，并揭示了玉树地震的破裂带和余震与主震的关系。

2013年芦山7.0级地震——现场流动观测中心的实时监测地震超快处理，并向媒体和公众展示，体现出中国地震局的为民服务意识和科学技术水平，赢得多方赞赏，现场监测结果清晰揭示了地震发震断层。

到此，在昆仑山地震观测所提出的十大科学问题到这里完全解决。

2014年鲁甸6.5级地震——将省局台网、地方台网和流动台网用虚拟台网的方法组合为一体，也使省、地两级台网都获益，极大提高了鲁甸地震监测和精确定位能力，确定了从多争论的鲁甸地震的发震断层。

2007年开始，将虚拟动态地震台网技术向全国推广，从培训、演练与现场技术交流等模式，一遍又一遍培养各省地震局流动观测技术与人才。不仅培养了31支过硬的流动观测队伍，甚至一些省地震局将这种模式也向下推广至市县地震工作人员，目前地震现场观测再无忧虑。

四 、地震应急

2004年以后，杨建思在研究所主要分管地震应急，这是她职业生涯的又一次专业转变。从她对地震现场需求的认识，在研究所的支持下，成立了研究所地震应急推进组，组建地震综合应急队伍、震后快速产出团队，瞄准灾情的快速研判和估计、灾情快速获取、大地震现场观测等方面开展工作。其中研究所的地震破裂过程、预测地震动图、地震精定位等快速产品形成全国的应急名牌产品，上述工作在以后一系列地震现场发挥了重要作用。她不仅前后参加了13次6级以上地震现场应急，还针对现场应急工作需求开展研发：

无人机灾情快速获取系统。带领团队研究无人机地震现场灾情获取技术，研发相应的灾情分析系统、并在地震局系统介绍推广，获得“中国地震局防震减灾优秀成果二等奖”，该系统参加了一系列地震现场应急。2014年鲁甸地震开展无人机灾情获取工作，成果汇集在《鲁甸6.5级地震灾情无人机航拍图集》；并在芦山7.0、景谷6.6级地震现场开展了无人机灾情获取；玉树7.1级地震现场开展了无人机断层影像追踪；新疆精河6.6级地震寻找断裂带和古断裂带。带领中国地震局几支无人机队伍获取地震危险区建筑物低空影像，并在全局成功推广了无人机在灾情获取方面的应用。

手机+北斗地震现场灾情调查系统。在全国率先研制出手机地震现场灾情调查和中心计算机综合分析系统，在2013年芦山7.0级地震现场开始试用，在2014年鲁甸地震现场展示，为中国地震局应急救援司采用。

地震极灾区速判与灾情快速估计。2011-2013年，通过行业专项“南北地震带大震极灾区速判和灾情展布”，组织5个直属单位和南北地震带5个省地震局研究力量，探索从地震速报、地震观测记录、震源破裂过程、shakemap等估算地面运动场，结合媒体灾情信息快速判断出极灾区，再结合地震地质构造、历史地震及衰减关系、经济承载体分布及抗震性能，估算灾情。该项目提高了shakemap和震源破裂过程产出速度、形成经济承载体数据调查新方法、一整套由震源运动场+经济承载体分布+经济承载体易损性到极灾区分布和灾情展布的方法。

地震灾害可视化预测。与清华大学联合开展地震灾害可视化研究，在汶川地震十周年展示了新北川县城再次遭受8.0级地震的可视化预测图像。

最近一次是2019年4月墨脱6.3级地震，代表中国地震局与西藏地震局、林芝地震局在墨脱开展地震观测与灾害调查。

五 带领学生开展多方面研究

在跨世纪人才的目标上，她将自己的科研定位为科研成果衔接一线工作，从地震精定位入手，指导学生不断开辟新的科研和应用领域：《地震精定位方法及在巴楚伽师地震中应用》、《非均匀介质的地震精定位方法》、《面向预警的一体化强震仪实时嵌入式Linux系统研制》、《区域体波成像方法研究及在巴楚地区的应用》、《基于.Net的Web GIS 中小城市防震减灾服务系统》、《南北地震带灾害损失快速评估技术研究》、《利用剪切波分裂方法研究玉树和冰岛地区各向异性》、《汶川地震动力学背景数值模拟》、《鲜水河、安宁河和龙门山断裂带交汇区双差成像研究》、《实时高频GPS流动观测系统中的关键技术研究》、《基于深度学习的地震事件与震相自动识别》。同时，她带领团队也在开拓高密度台阵反演、浅层高精度探测、极端情况无线宽带通讯、高频GPS震级标度研究、地震预警参数快速计算研究、测震+强震+GPS综合预警技术等方面研究。

六 新的高度

青藏高原研究是她学生时代的梦想，昆仑山口西地震、玉树地震成为她研究青藏高原的开始，与学生一起开展高原地震观测、数值模拟、结构反演，《玉树地区地壳介质的各项异性研究》、《巴颜喀拉块体东南缘应力演化模拟》等。从领导职务退下来后有更多时间开展研究，不顾60岁的年龄，在喜马拉雅东构造结最高峰南迦巴瓦地区建成了22个流动台站组成的流动台网，必要台站共享给西藏地震局，捕获了2017年米林6.9级完整地震系列、米林派镇雅鲁藏布江大滑坡，从地震序列、地震活动性、震源区结构、介质性质和动力学特征开展研究（Pure Appl.Geophys,2020；地球物理学报，2019；地震学报，2019）、（Landslides，2019）；开展《全波反演方法研究及在南迦巴瓦地壳结构反演中的应用（自然基金）》，目前已经完成全波反演算法及程序实现，并应用到九寨沟及邻区地壳结构研究中（《伴随成像方法实现与九寨沟Ms7.0级地震震源区及邻区地壳结构研究》）并获得高度认可，南迦巴瓦的观测和研究仍在继续进行中……。