2026-05-07
環境、大地土木
活化深海神經 —— 利用既有海底電纜與 DAS 技術實現鬼界破火山口高精度地震監測
專案背景：活化深海基礎設施，監測鬼界破火山口
在日本九州島南方約 50 公里的海域，座落著著名的鬼界破火山口（Kikai Caldera）。這是一個極度活躍的水下火山系統，曾於 7,300 年前發生過 VEI 7 級的超大規模噴發。由於其 offshore 的地理位置，傳統的地震監測手段難以深入，導致對其地下岩漿活動的了解受限。
為了有效進行地震風險管理，並建立即時的淺海地震預警系統，科學家亟需一種能克服深海環境挑戰的創新海底火山監測技術。
技術挑戰：傳統監測的侷限與成本
- 環境艱困：在遠洋海床布設傳統監測儀器，不僅工程浩大，後期維修與更換極為困難，面臨高昂的營運支出（OPEX）。
- 覆蓋範圍不足：傳統地震站多依賴離島觀測，感測器密度稀疏，難以精確反演微小地震的震源機制。
- 設備投資昂貴：若要在深海大範圍部署新式感測網路，將面臨鉅額的資本支出（CAPEX）壓力。
解決方案：AP Sensing DAS N52 實現光纖地震監測
AP Sensing攜手日本海洋研究開發機構（JAMSTEC）與神戶大學，導入 AP Sensing DAS N52 系列技術，實踐了一項革命性的監測模式，成功解決了「如何利用既有光纖監測地震」的難題：
- 資產活化：我們不再鋪設新的感測器，而是將既有連接離島、長達 90 公里的海底電纜，直接改造為一條高密度的地震觀測陣列。
- DAS 分散式聲學感測：利用 DAS 技術捕捉光纖中微小的光學相干變化，系統能夠實現長距離、全天候（24/7）的連續應變與聲學監測。
- 虛擬感測器陣列：透過數位孿生概念，系統沿著光纜每隔數公尺即產生一個「虛擬感測點」。這意味著整條海底光纜被瞬間轉化為數千個高靈敏度的地震儀，形成一個密集的監測網路。
核心優勢：無電子元件的海底感測革命
此專案的實踐證明了 DAS 技術在地球物理監測領域的顯著優勢：
- 超高解析度定位：相較於日本氣象廳（JMA）的傳統目錄，DAS 系統偵測到了更多未被記錄的微震事件。得益於密集的空間取樣，定位精準度大幅提升，解決了傳統島嶼測站空間採樣稀疏的問題。
- 極低維護成本：這是一種典型的無電子元件海底感測方案。感測器即是光纖本身，無需在海底安裝電子零件或供電設備，大幅降低了失效風險與維護成本。
- 數據完整性：具備近源覆蓋能力，有效捕捉了更多細微的地殼活動數據。
結論與展望
日本鬼界破火山口的成功案例，不僅驗證了 AP Sensing 案例研究的價值，更為全球的海底資產保護、能源管線監控以及大規模地震預警系統提供了全新的思維。
這條沉睡在深海的光纖，如今已成為感知地球脈動的神經。它證明了我們無需大興土木，即可利用現有的通訊基礎設施，構建一個永續、高效且高解析度的地球物理監測網路。
專業服務與聯繫
作為 AP Sensing 在地代理商，我們提供端到端的專業服務，協助您將現有的光纖資產轉化為高效的感測網路：
- 前期評估：現場可行性分析與測試。
- 系統整合：客製化監測方案規劃與建置。
- 數據支援：後期專業數據分析與解譯協助。
若您對 DAS 技術在海底電纜或工業監控的應用感興趣，歡迎聯繫我們的顧問團隊。
本文摘自：https://www.apsensing.com/en/news/case-study-unlocking-submarine-volcanic-activity-with-das