2020-08-27
環境、大地土木
AP Sensing 分散式聲波感測技術(DAS)用於地震監測先導觀測
AP Sensing 分散式聲波感測(DAS)於東京大學海底地震監測先導計畫成功驗證高解析度微震偵測能力

專案背景
隨著對地震早期預警與地殼活動監測需求提升,傳統點式地震儀因佈設成本高、空間覆蓋有限,難以滿足大範圍連續觀測需求。2019 年,東京大學啟動一項海底地震監測先導研究,採用 AP Sensing 分散式聲波感測(Distributed Acoustic Sensing, DAS) 技術,利用既有海底通訊光纜作為感測媒介,探索其在地球物理監測領域的可行性。
技術挑戰
- 需在長距離(>100 公里)海底環境中實現高靈敏度微震偵測;
- 傳統地震儀部署困難、維護成本高,且無法提供連續空間覆蓋;
- 要求系統具備高採樣率與足夠空間解析度,以捕捉板塊邊界微弱信號。
解決方案
研究團隊於陸上登陸站臨時部署一台 AP Sensing DAS 詢問器(Interrogator),連接既有的海底電信光纖,進行為期 46 小時的連續觀測:
- 監測距離:超過 100 公里
- 空間解析度:5 公尺
- 採樣頻率:500 Hz
- 成功記錄多起微震事件,並清晰捕捉一次發生於日本海下方的深源地震訊號;
- 所獲數據將與三陸(Sanriku)海底地震儀陣列資料進行交叉比對,驗證 DAS 在地震學應用的可靠性。
該系統基於 相干光時域反射技術(C-OTDR),透過瑞利後向散射(Rayleigh Backscattering)偵測光纖因聲波或應變引起的相位與振幅變化,將整條光纜轉化為數萬個虛擬地震感測點。
核心優勢
✅ 超高空間密度:每 5 公尺即為一個感測單元,遠優於傳統點式佈設;
✅ 利用既有基礎設施:無需新鋪設感測器,直接使用現有電信光纖,大幅降低部署門檻;
✅ 適用惡劣環境:光纖耐腐蝕、抗電磁干擾,適合長期海底或偏遠地區監測;
✅ 成本效益顯著:單台設備可監控數十至百公里,單位感測點成本極低;
✅ 支援智慧分析:結合機器學習演算法,未來可自動識別地震波型、區分人為與自然震動。
✅ 利用既有基礎設施:無需新鋪設感測器,直接使用現有電信光纖,大幅降低部署門檻;
✅ 適用惡劣環境:光纖耐腐蝕、抗電磁干擾,適合長期海底或偏遠地區監測;
✅ 成本效益顯著:單台設備可監控數十至百公里,單位感測點成本極低;
✅ 支援智慧分析:結合機器學習演算法,未來可自動識別地震波型、區分人為與自然震動。
此先導計畫證實 DAS 技術在地震學、板塊運動研究及海嘯預警系統中的巨大潛力。
專業服務與聯繫
作為 AP Sensing 官方授權代理商,我們提供涵蓋能源、國土安全、交通與科研領域的 DAS 解決方案,協助學術機構與政府單位建置高靈敏度、長距離的振動與聲學監測系統。無論是基礎研究或防災應用,我們可提供從硬體選型、光纜整合到數據解讀的完整支援。
歡迎洽詢 DAS 技術於地震監測、周界防護或基礎設施健康診斷的可行性評估。
本文摘自 https://www.apsensing.com/news/ 網站