地震预警是指地震发生后，根据震中附近的地震台所观测到的地震波初期信息，快速估计地震参数并预测对周边地区的影响，利用电磁波传播速度远大于地震波传播速度的特点，抢在破坏性地震波到达之前发布预警信息。利用地震预警系统提供的几秒至几十秒的预警时间，重大基础设施及生命线工程可以实施紧急处置，公众可以紧急避险，从而达到减少损失，减轻地震次生灾害的目的。地震预警系统作为一种能够有效减轻地震灾害的技术手段，受到了越来越多国家的重视。世界上很多国家和地区（如日本、墨西哥、美国、中国台湾地区）都已建立了自己的地震预警系统，并在实际应用过程中获得了显著的减灾实效^[1-5]。

中国位于环太平洋和欧亚地震带之间，地震活动频繁且强烈，是地震灾害最严重的国家之一，因此，尽早建立一套完善的地震预警系统尤为重要，也十分迫切。国家地震烈度速报与预警工程于2015年立项，历经可行性研究、初步设计等阶段，于2018年7月全面启动实施建设，综合考虑历史地震灾害分布、经济发展等重要因素，将我国华北、南北地震带、东南沿海、新疆天山中段和西藏拉萨及周边等5个地区建设成为预警重点区，其它区域建设为预警一般区^[6-7]，其建设目标是实现全国分钟级地震烈度速报与重点区秒级地震预警。广东省地震局负责国家地震烈度速报与预警工程广东子项目的组织实施工作，建设1172个台站，包括一般站900个、基本站201个、基准站71个；建设一个省级预警中心和一个国家预警备份中心。2022年，地震预警系统初步建成并进入内部测试运行阶段，经过多次升级后，预警系统能够稳定运行。2023年，项目完成全部建设任务，并在10月份通过竣工验收，随后正式投入业务化运行。

2024年1月，广东地震预警系统正式对外提供地震预警信息服务。作为预警重点区之一，该系统在预警结果的时效性和准确性方面被赋予了较高的标准，要避免出现误报、错报和漏报。为此，广东地震台监测预警室成立了预警结果分析小组，通过对预警系统产出的结果进行分析来及时发现问题，从而降低预警系统误报、错报和漏报的风险。2023年，广东地区共发生M3.0以上地震11次，本文首先对M3.0以上地震的预警结果产出情况进行总结；然后以中国地震台网中心正式报结果为准，对预警用时、震中偏差及震级偏差等方面表现异常的预警结果进行深入分析；通过上述分析，对预警分析业务流程进行梳理，为预警结果分析小组开展相关工作提供指导，也为其他省局建立相关业务提供经验。

广东地震预警处理系统主要由深圳防灾减灾技术研究院研发的超快速报与预警系统（简称JEEW系统）和福建省地震局研发的地震预警系统（简称EEW系统）组成。JEEW系统和EEW系统是两个独立的预警处理软件，两套系统可以实时接收基准站、基本站以及一般站的波形数据，对预警区内满足震级大于等于3.0且参与定位台站数大于等于4的地震事件的预警结果进行产出。JEEW系统是在JOPENS地震自动速报系统的基础上研发的^[8]。该系统利用多个台站接收到的地震初至波信号，采用STA/LTA算法检查震相触发，AIC算法精确拾取到震相到时，通过“着未着”算法快速分析多个台站震相到时，从而准确确定发震时刻和位置，利用P波一定时长的最大振幅和台站震中距等参数估算地震震级^[7-10]。EEW系统是基于马强等^[11-12]研究的震相检测方法和事件关联技术，实现地震事件的快速判定；从检测到第一个台站P波到时开始，随着触发台站数量的增多，持续渐进式进行时间判定、地震定位^[13]；利用P波初始记录后每秒数据持续估算地震震级^[14-16]。

预警事件的最终发布由预警融合决策系统完成，分为一级（国家级）融合决策系统和二级（省级）融合决策系统。二级融合决策系统会根据台间距走时残差、空隙角、震级等指标对JEEW和EEW两套预警系统结果进行融合优选，产出二级融合决策结果，并对择优结果进行超时不报和类属地原则等判断，决定是否将融合决策结果上报到一级融合决策系统。一级融合决策系统实时汇集多个二级融合决策结果，同样根据台间距走时残差、空隙角、震级等指标对结果进行融合择优，根据属地化预警结果优先等原则产出全国统一的融合决策结果，并在满足同时有两个二级结果且两个结果中有两套预警系统结果的条件下进行发布。多结果融合决策策略中震中参数选优条件是：空隙角小于等于180°的情况下，选前5个台分别计算各结果平均震中距，取与最小平均震中距偏差在30%以内且定位台站数多的结果；空隙角大于180°的情况下，选空隙角最小的结果；震级选优条件是：最大震级与最小震级偏差小于1的情况下选用最大震级；大于1的情况下选用平均震级。预警系统产出结果中，前20个震相的台间距走时残差之和大于20时，该结果不参与融合决策^[17-18]。

通过同时部署多套预警处理系统，能够提高预警系统运行及产出的稳定性，并减少误报、漏报和错报的情况发生。此外，结合融合决策系统制定的多种策略，进一步确保了预警结果的唯一性、准确性和可靠性。

通过上述对2023年预警系统产出情况的分析总结，本文对预警结果分析业务流程进行了细致地梳理，梳理后的流程如图4所示。当地震预警处理系统产出预警结果后，从一级融合决策系统是否正常发布、JEEW系统或EEW系统是否正常产出、预警结果用时、震中位置偏差以及震级偏差是否异常这5个方面进行深入分析。地震预警与以“准”为特征的传统地震速报有所区别，故在设定地震震中位置及震级偏差异常判断条件时，适当地放宽了标准。5个方面出现异常时的分析方向，可能导致的原因在图4中也已列出。通过该流程，可以确保今后预警结果分析工作能够较为全面、有序和高效地进行。

图4 预警结果分析业务流程图Fig.4 Early warning result analysis work flow

地震预警产出每延迟1 s，地震产生的破坏性S波就会传播约3.5 km，预警盲区半径也会增加3.5 km。为了将预警盲区的范围控制在最小，地震预警系统应尽可能快地产出预警结果并发布。张建勇等^[18]的研究结果显示，在全国预警重点区地震预警平均首报用时约震后7 s，全国预警一般区平均首报用时约震后10~30 s。广东预警重点区平均首报用时为震后6.0 s，预警一般区平均首报用时为震后17.0 s，符合全国平均水平。说明广东地震预警网预警结果处理较为快速，用时满足时效性要求。

理想的地震预警效果是在最短的时间发布最准确的地震信息。但目前，地震预警技术在时效性与准确性之间存在矛盾，地震预警系统在短时间内产出的震中位置以及震级会与实际有所偏差。整体而言，广东地震预警网预警结果的震中位置以及震级偏差均较小，准确性较为理想，符合预期。然而，仍有个别地震事件预警结果偏差较大，主要与地震预警处理系统拾取P波到时的准确性及选取参与定位台站分布合理性有关，有待后续对预警算法进行改进完善。

为了最大限度降低地震预警系统运行的风险，在地震预警专业软硬件正式上线运行前，会通过中国地震预警技术测试平台对其开展测试，客观评估地震预警系统处理和产出各环节的关键影响因素，尽可能早地的发现地震预警系统缺陷，提高地震预警系统运行稳定性和产出准确性^[19]。尽管如此，考虑到地震发生的复杂性和多变性，在实际应用过程中难免会遇到一些问题。因此，有必要成立专门预警结果分析小组，按照或参考本文梳理的业务流程，较为全面、有序和高效地对每次预警结果进行分析，及时发现问题和异常情况，从而不断完善预警业务，提高预警系统的减灾效能。

本文是基于2023年广东M3.0以上的地震事件进行的分析总结。由于震例相对较少，梳理的预警结果分析业务流程可能还不全面。今后，可以对多震省份的震例进行分析总结，以进一步优化和完善业务流程。

致谢：本文部分图件使用GMT软件绘制，得到了审稿专家对于改善论文质量的宝贵建议和意见，在此一并表示感谢。