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Shindo
Research layers
Interactive 3D view of terrain, fault geometry, hypocenter, seismic waves, and station motion. Use the view selector for equivalent fixed camera angles.
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Experiment ID—
Config hash—
Model / data hash—
Import CSV columns time,x,y,z or x,y,z in gal. Data stays in this browser.
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作者:bilibili东吴摄影
点击地图或选择预设场景来设定震中。使用滑块调整震级、深度、走向和倾角。点击 Start(空格键)开始3秒倒计时后启动模拟。Reset(R键)清除。+/-键调整播放速度。
提供5个历史地震:2011年东日本大地震(M9.0)、1995年阪神大地震(M7.3)、2016年熊本地震(M7.0)、1923年关东大地震(M7.9)、2004年新潟县中越地震(M6.8)。选择后自动填入坐标、震级、深度、走向、倾角、滑动角、震源类型。东日本大地震使用4段破裂模型,模拟真实渐进式能量释放。
倾角是断层面与水平面的夹角。90°(垂直断层)时地表投影为一条线,不显示多边形。低于89°时显示不规则的2D断层多边形,内含子源网格。破裂动画展示断层从暗红色到亮橙色的渐进破裂过程。通过"断层多边形"复选框切换显示。选择预设场景时,倾角和滑动角会根据已知震源机制解自动设定。
震源上方显示的黑白圆形图标是"海滩球"(Focal Mechanism Beach Ball),是地震学中表示断层运动方式的标准图示。
信息标签页波形图下方新增实时震度曲线。以震度色标绘制的折线图,展示最近测站的JMA震度(0-7级)随时间变化。横轴为时间(滚动窗口90秒),纵轴有各震度等级的水平参考线。每秒更新一次。
60 秒快速预报按气象厅 AreaTsunami GIS 的 66 个官方预报区汇总,并用震源海域、通水网格最短走时和绕陆衰减分隔太平洋、日本海、东海、鄂霍次克海及内湾沿岸。物理波高、防灾判定值、手动上调档位和公告波高分开显示;NLSWE 波场、爬高、淹没与海床形变属于科研可视化,不等同于 JMA 业务预报。
模拟日本紧急地震速报系统。真实震中被隐藏,系统通过观测站P波到达时间进行网格搜索三角定位,包含深度扫描(5/15/30/50/80/120km)和加权RMS优化。第1报需≥3站,之后每2秒且≥6新站时更新。FINAL锁定三条件:完全收敛(5/5指标)、停滞(8秒内不确定度改善<10%)、超时(首报后90秒)。地图左上角显示JQuake风格信息面板(震度色块+推定震级+报号)。
使用大森-宇津法则(n=K/(t+c)^p)和古腾堡-里希特分布(logN=a-bM)生成余震。超过可调阈值(默认M≥5.5)的大余震作为独立事件显示,带橙色波圈和十字标记,最多5个(可在高级设置中调整)。高级标签页新增6个可调余震参数:K(生产力)、p(衰减率)、c(时间偏移)、b(震级分布)、事件阈值、最大可视数。时间线下方的刻度条显示余震发生时刻。
启用后在地图上点击累积多个地震事件。每次点击间可调整参数,各事件使用当前滑块设置。编号圆圈标记(①②③…)标记各震源。所有事件以30秒间隔依次触发。信息标签页显示每个活跃事件的类型、震级、深度、发震时刻和P波半径。设备性能不足时建议启用性能模式。
信息标签页按分区显示综合实时数据:震源参数(Mw、地震矩、TNT当量能量)、断层破裂(进度条、活跃子源数、破裂时间)、地面运动(峰值PGA/PGV/震度/LPGM)、波前(P/S波半径、预警带)、烈度分布(色标直方图)、多事件列表、海啸(预测/实际波高、各级数量)、余震(总数、最大、大森-宇津&G-R参数)、建筑损坏(木造/RC全毁半毁估算)、计算(GMPE模型与系数)、精度验证(与JMA观测值的偏差/RMS记分卡)。顶部两个画布分别显示最近测站的加速度波形和震度曲线。
高级标签页现有 10 类 64 项参数。震度可选择快速 PGA/PGV 经验推定或三分量 JMA 滤波;海啸传播可选择线性浅水方程或快速走时场。GMPE、不确定性、Vs30、有限断层、波形、余震和告警参数均保存在 localStorage,可单项或全部重置。
Basic标签页中的"性能优先(卡顿时启用)"复选框可将信息面板、余震时间线和Leaflet标记的更新从每帧降频为每秒一次,减少约95%的CPU/GPU负载,防止帧率死亡螺旋。运行复杂场景(多事件+余震+检测模式同时开启)或低配设备时推荐启用。常驻优化:实时增量上限1.0秒、波形采样上限2000、余震PGA每秒计算一次。
点击基本标签页顶部的📡按钮开启实时地震监测。系统从USGS(全球M2.5+,30秒轮询)和P2PQuake(日本社区网络,WebSocket实时推送)获取数据。最近地震列表显示震级、地点、时间和数据源标签。点击任意条目自动填入参数。勾选"自动模拟新地震"后,检测到新地震立即自动启动模拟(无倒计时)。列表底部状态栏显示数据新鲜度。
默认地图图层为完全离线矢量底图,零网络依赖。由淡蓝色海洋背景、米色陆地填充(Natural Earth 1:50m多边形+1:10m海岸线)、47个都道府县虚线边界及名称标签、12个主要城市标记组成。通过右下角图层控件可切换在线地理院地图和OpenTopoMap。鼠标悬停某县可高亮其边界。在线瓦片加载失败时会短暂提示切换到离线模式。
模拟开始时地图自动缩放到震中区域。检测模式下在第1报发布时聚焦推定震中。每15秒根据P波半径自动调整视野。用户手动操作地图(缩放/平移/拖拽)即退出聚焦模式。点击地图左下角⊕按钮重新进入自动聚焦。绿色光晕表示聚焦激活状态。
信息标签页顶部显示JMA风格震度速报表,按震级降序排列前20个有感城市。每行显示城市名、彩色震度徽章和峰值加速度(PGA/gal)。模拟期间实时更新。无震感的城市自动隐藏。点击地图上的震度圆圈可弹出观测点详情窗口(含P波和S波到达时间)。
提供日语、英语、中文三种语言的合成语音播报。从音效下拉菜单选择语言(JP/EN/ZH),用音量滑块调节大小。☑ TTS Voice复选框一键开关所有语音输出。语音文件使用神经网络TTS(edge-tts)预生成并本地存储——无需联网。系统仅在检测到更高级别震度时播报(非每次变化)。接收到551代码EEW警報时播放警报音。
基本标签页免责声明下方显示页面累计访问次数。每次页面加载时自动递增,重启不丢失。
模拟过程中如发生JavaScript错误,浏览器窗口底部会出现红色错误面板,显示错误信息和发生位置(文件:行:列)。多个错误会堆叠显示。点击×按钮关闭,或20秒后自动隐藏。
点击Start按钮旁的🔗按钮可复制当前模拟的完整URL链接。将链接分享给他人,对方打开后自动加载相同的震中、震级、深度等参数。支持参数:lat/lng(震中)、mag(震级)、depth(深度)、strike(走向)、dip(倾角)、preset(预设场景)、lang(语言)、detect(检测模式)、aftershock(余震)、tsunami(海啸)。
统一发行门禁覆盖277项自动测试、22,796项资源/数据/多语言/无障碍检查及六小时海啸稳定性计算。Edge与Chrome完成桌面和移动视口全交互流程,Firefox通过渲染冒烟测试,Safari已人工验证;真机分档性能和Firefox全交互仍属于持续验证范围。
浏览器与Node精度报告共用确定性的有限断层、Rrup、Si & Midorikawa (1999)、Vs30及震度换算链路。现已通过可复现流程从JMA震度数据库导入5个独立事件、2,599条带精确测站ID的观测;全体2,690条记录中,独立集RMS为0.724、Bias为+0.199,直接观测RMS为0.715。数据仍不含逐站Vs30、原始波形及仪器响应,因此不能据此宣称科研级预测精度或与JMA业务系统等价。
图表和3D视图提供本地化名称及动态数值摘要,地图支持键盘操作菜单,主要弹窗具备焦点管理与Escape关闭,减少动态效果模式会停止3D连续渲染。正式版更新PWA缓存代次并使用内容哈希资源版本,升级后自动清理预览版应用缓存。
统一断层几何、Rrup、二维与三维显示及余震分布。大型地震按震源类型计算断层尺寸,垂直断层保留真实倾向宽度;子断层按地震矩分配能量并严格守恒总矩。
台站震动改为使用每个子断层的破裂时刻与传播时间,多段破裂按主震总矩归一化。侧边栏、帮助、公式说明、地图交互和三维断层网格同步升级。
信息、波形、余震和海啸显示采用分级刷新,并复用地形、测站和传播缓存。侧栏、标签、卡片、弹窗及操作反馈新增以 transform 和 opacity 为主的界面动画,不进入模拟逐帧计算;系统启用“减少动态效果”时会缩短或关闭界面动画,3D视图也会停止连续渲染,只在数据、视角或交互变化时更新。
所有物理随机过程使用高级设置中的统一随机种子。场景文件保存完整震源、断层、求解器、警报策略、显示状态和数据/模型版本;每次运行生成实验编号及配置哈希。信息→数据中的实验工作台自动保存最近4次结果,可比较参数、波形、震度场与海啸预报区。历史验证数据按训练、调参与独立验证事件分组,并可通过命令行生成逐测站误差报告。
完善 Zhao2006 场地类别,新增非线性场地响应和 GMPE 标准差显示。信息图表可显示 ±1σ 区间,测站详情会标明 Vs30 数值及来源、距离指标与所用 GMPE;震度显示可在 JMA、MMI 和 EMS-98 之间切换。
新增震源类型覆盖、区域 Q、破裂方向性、ETAS 余震分支和实时告警阈值。海啸到达时间改为沿传播路径积分计算;回放支持播放、暂停及多档速度,便于复查完整模拟过程。
优化地图波圈、震度分布和断层等叠加层的绘制,在复杂场景中保持更稳定的交互。3D 视图增强断层面与地形展示;帮助文本改为首次打开时加载,缩短主界面的初始加载时间。
新增 Zhao et al. (2006) 日本 GMPE,加入非弹性衰减并统一 Vs30 基准值。历史地震验证集扩充至 19 个预设、91 个观测点,补充东南海、南海、新潟和钏路冲等场景。
实时地震会以彩色标记显示在地图上,地震目录可加载近期多源数据并进行筛选、排序和一键载入。ShakeMap 分辨率、震度圆缩放和手机、平板适配同步改进。
真实检测模式全新升级,模仿 JQuake 的"予測→観測"两阶段预报流程:点击开始后利用 GMPE 快速预测 47 都道府県最大震度(予測阶段),仅当预测最大震度 ≥ 5- 时触发"緊急地震速報"语音播报。模拟过程中每秒更新各县实测震度,地图实时涂色(仅震度 4 以上)。检测模式下,系统不依赖已知震中——等待测站实际检测到 P 波后,通过网格搜索三角定位估计震中与震级,再据此判定是否发布警报。左上角 EEW 信息框区分「予測」(橙色)与「観測」(红色),下方诊断面板实时显示推定震中坐标、不确定度、使用测站数、品质等级(S/A/B/C/D)等检测内部参数。
右下角图层切换中新增「离线(暗夜)」选项。基于相同 GeoJSON 矢量数据延迟构建,采用暗色调配色(深海海军蓝、暗面板陆地、暗灰海岸线、紫色县界、暗色城市标记)。鼠标悬停县区高亮边界并显示县名标签。功能与浅色离线地图一致,首次选中时一次性构建。
全新的两阶段震度速报:模拟中途加速度达峰时触发「震度报告」,模拟结束后所有测站归零自动触发「震度速报」,并播报发震时刻、最大震度、震级、深度、海啸警报及受影响地区。支持日语、英语和中文。
实时监测聚合 P2P 地震情報、Wolfx、EMSC、JMA Atom Feed 和 USGS,按时间列出事件并用标签区分来源。点击事件可直接载入模拟器,也可开启自动模拟。
修正近场 PGA 过估计和模型自动选择,信息面板新增 GMPE 模型对比图,可比较不同模型在各距离段的衰减差异。
新增时间轴回放、检测质量评级、历史地震目录和测站波形查看,并扩充波形噪声、阻尼和告警阈值设置。
根据都道府县人口和模拟震度估算暴露人口,实时监测可自动触发海啸警报并进行对应语音播报。
基本面板新增「滑移角」滑块(-180°~180°),补全了走向/倾角/滑移角三要素的完整震源机制解。滑移角决定断层滑动方向,实时影响海滩球(震源机制解)的形态。选择预设历史地震时自动填入真实滑移角;URL 分享链接已支持 rake 参数。
Start 按钮下方新增「场景管理器」折叠区:可把当前模拟(含多事件序列、震源参数、标志位)保存为命名场景,存入浏览器本地库,随时加载/删除。支持导出为 JSON 文件、从文件导入。多事件场景可通过 URL 链接分享,对方打开即恢复完整多事件模拟。所有场景数据仅存本地,详见「隐私信息」。
当震级 M≥6.5 时显示「有限断层编辑器」:开启「自定义滑移分布」后可添加多个凹凸体(设置沿走向/倾向位置与权重)、调整震源在断层面上的位置、选择双侧或单侧破裂模式,并通过热力图实时预览滑移分布。这些设置会传入物理引擎,改变 3D 断层破裂动画与地表震动分布。关闭自定义则使用默认高斯凹凸体模型(与 v3.1 行为一致)。
高级面板新增断层参数和波形频谱设置,可调整 Q₀、η、凹凸体位置、震源位置、滑移分布和频率范围;默认设置保持原有模拟行为。
新增隐私信息入口与 PWA 离线支持。场景数据保存在本地浏览器中,首次完整加载后可在离线状态下继续使用主要模拟功能。
GMPE 新增自动选择模式,可根据震源类型选择适合的地震动模型,同时保留手动选择。
新增北海道胆振东部、能登半岛和十胜冲历史地震预设,扩展地壳内与板间地震场景。
信息标签页底部的 3D 画布显示日本陆地、近似海底网格、地壳分层与统一有限断层几何。断层尺寸、走向、倾角和子源网格来自物理引擎,破裂前沿逐格点亮;P/S 波壳按分层速度扩散。海底地形为演示用近似数据,不应解读为测量级三维地学模型。
203 个 DONET1/2 与 S-net 海底测站以方形标记显示。当前内置 0.15 度海底网格由海岸距离和已知地形特征近似生成,不是 ETOPO 或 GEBCO 实测产品;它用于海啸走时和线性浅水计算。
引入 Brune ω² 波形合成、频率相关 Q(f) 衰减、IASP91 波速模型、有限断层滑移分布和近场 PGA 饱和修正,并新增反应谱图表。
按T键或点击状态栏🌓按钮切换深色/浅色主题(偏好保存在本地)。按?键显示快捷键面板。右键点击地图可弹出快捷菜单(设置震中/添加多事件/查看坐标)。设置震中后显示最近城市名称。所有测站点击可查看详情并切换波形监测。
当最大震度开始下降时自动触发震度报告:按都道府县着色最大震度、显示震度方框、地图自动缩放到受灾区域。报告持续10秒后自动关闭(可点"跳过"提前关闭)。报告期间模拟在后台继续运行。
自动模式并非使用一条通用公式:地壳地震在 Mw<7.5 时使用校准对数模型,Mw≥7.5 时使用 Si & Midorikawa;板间与板内地震使用 log-FF。也可手动选择 Kanno2006 或 Zhao2006。震源类型优先采用手动覆盖,其次采用事件元数据,最后才按深度分类。
M_eff = M (M ≤ 9)
M_eff = 9 + 0.3(M − 9) (M > 9)
h = min[5, 10^(0.35M_eff − 1)] km
R_eff = √(R² + h²)
log₁₀(PGA) = aM_eff − b·log₁₀(R_eff) − kR_eff + c
R 可为震源距 Rhypo;启用有限断层时,地表点到断层面的最短三维距离 Rrup 用于子源计算。Si & Midorikawa、Kanno2006 与 Zhao2006 各自使用独立系数和深度、震源类型或场地项,不能由上式完全替代。
log₁₀(PGA) = 0.50M + 0.0036D + 0.61 + dₛ
− log₁₀[R + 0.0055·10^(0.50M)] − 0.003R
log₁₀(PGV) = 0.58M + 0.0038D − 1.29 + dₛ
− log₁₀[R + 0.0028·10^(0.50M)] − 0.002R
Vs30 按“测站元数据 → 外部网格 → 内置区域 → 700 m/s 回退值”的顺序确定。760 m/s 为参考场地;低 Vs30 通常意味着更软的地层和更强的长周期放大。Zhao2006 使用五档离散场地类别。
A_lin = clamp[(760 / Vs30)^p, A_min, A_max]
p = 0.35 (PGA), 0.55 (PGV)
A_NL = clamp[A_lin · exp(f_NL), A_NL,min, A_max]
f_NL = f₁(Vs30) + f₂(Vs30)·ln[(PGA_rock + f₃)/f₃]
非线性修正在软土和较高基岩 PGA 下抑制无限放大。PGA 形式参考 Seyhan & Stewart (2014);PGV 系数是模拟器近似值,并非该论文的正式 PGV 模型。
GMPE 给出的是条件中位值。模拟器以 log₁₀ 单位保存总标准差 σ;Zhao2006 还显示事件间 τ 与事件内 φ。±1σ 区间约包含 68% 的随机变化,但不包含模型结构错误和输入数据误差。
log₁₀(Y) ~ Normal[log₁₀(Y_med), σ²]
68% interval = [Y_med / 10^σ, Y_med · 10^σ]
P(Y ≥ y*) = 1 − Φ{[log₁₀(y*) − log₁₀(Y_med)] / σ}
当前总 σ:校准对数模型约 0.30、Si-Midorikawa 约 0.28、Kanno2006 约 0.30;Zhao2006 将论文自然对数标准差换算为 log₁₀。
I_est = max[
2.23·log₁₀(0.94·PGA) + 0.50,
2.68 + 1.72·log₁₀(PGV)
]
a(t) = √[aₓ²(t) + aᵧ²(t) + a_z²(t)]
select amplitude a with cumulative duration = 0.3 s
I_JMA = 2·log₁₀(a) + 0.94
数值再按阈值映射为 0、1、2、3、4、5−、5+、6−、6+、7。MMI 与 EMS-98 仅通过近似对照表用于显示,不是重新计算的当地烈度。
L = min[800, 10^(0.50M − 1.80)] km
t_rup,i = distance_on_fault(i, hypocenter) / V_rup
Σ slipWeight_i = number_of_subsources
M₀ = 10^(1.5Mw + 9.10) N·m
f₀ = 4.9×10⁶·β[km/s]·(Δσ[bar]/M₀[dyn·cm])^(1/3)
E(f) = C·M₀·(2πf)² / [1 + (f/f₀)²]
Q(f) = Q₀·f^η
A(f,R) = exp[−πfR / (Q₀·f^η·β)]
Q₀ = regional lookup (optional), fallback 200
M≥6.5 时断层被划分为子源网格,按滑移权重分配地震矩并严格守恒总地震矩;台站峰值采用各子源整震级 GMPE 的矩权重空间合成。单侧或双侧破裂改变启动时刻。P/S 走时由简化 IASP91 分层模型按 Snell 定律求解。
参考:Brune (1970); Wells & Coppersmith (1994); Boore (2003); Kennett & Engdahl (1991); Somerville et al. (1997)。信息面板在合成载波可用时,对 5% 阻尼单自由度体系执行 Newmark-β 时程积分并绘制 PSA;无载波时才回退到连续的简化谱形。LPGM 仍使用 1 秒和 3 秒简化谱值的几何平均代理量。
T_g = 0.2·A_site
S(T) = PGA·[1 + 1.5(T/T_g)] (T < T_g)
S(T) = 2.5·PGA (T_g ≤ T < 1 s)
S(T) = 2.5·PGA/T (T ≥ 1 s)
SV_proxy = √[S(1 s)·S(3 s)]
LPGM Class 1–4 阈值为 8、25、80、200。该结果用于可视化比较,不应替代气象厅长周期地震动阶级的正式处理。
M₀ = μLW·D
η(x,y,0) = U_z^Okada(x,y)
∂h/∂t + ∇·(h u) = 0
∂(h u)/∂t + ∇·(h u⊗u + ½gh²I) = −gh∇z_b − τ_Manning
wet ⇄ dry when h crosses h_min
R_runup = max(η) on cells with z_b ≥ 0
D_inundation = max(h) on initially dry cells
H_area = max(T_basin · T_path · H_coast)
H_alert,initial = 1.35 · H_area
level = class(H_alert) + optional manual uplift
每个预报区分别保留物理波高、防灾判定值、可选手动上调档位和公告波高。首波到达不会自动解除警报;波场、最大淹没与海床形变继续作为科研图层显示。
地理数据:日本气象厅 AreaTsunami GIS(2024-05-20);物理参考:Okada、守恒型浅水方程、Green 定律与 Manning 摩阻。本模型不等同于 JMA 业务预报。n(t) = K/(t+c)^p
log₁₀N(M≥m) = a − b·m
N_child ∝ K·exp[α(M_parent − M_min)]
wooden = 0.70·N_tier
RC = 0.30·N_tier
damage = Σ buildings·fragility(shindo)
基础模式按 Omori-Utsu 与 Gutenberg-Richter 生成余震;启用 ETAS 后,每个达到下限震级的事件都可触发下一代余震,并受目录数量上限约束。建筑损害按城市等级估算建筑数,再套用木造与 RC 脆弱性比例。
建筑年代、耐震等级、人口、地形、液化、火灾和实际资产数据均未纳入,因此损害数字只适合演示相对变化,不能用于救灾或保险决策。
参考:Omori (1894); Utsu et al.; Gutenberg & Richter (1944); ETAS 思想;日本内阁府灾害想定资料。本地震模拟器是完全在您的浏览器中运行的客户端应用。我们不收集、不存储、不传输您的任何个人信息、地理位置、模拟参数或使用记录。所有数据均保存在您本地浏览器的缓存(localStorage)中,您可随时清除。
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• 主题与 UI 缩放(qs-theme / qs-ui-scale)
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• 移动端首次引导提示(qs-mobile-guided)
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仅在以下情况会发起网络请求,且不包含任何个人身份信息:
• 加载地图瓦片与地理数据(来自公共地图服务)
• 访问人次计数(仅记录页面被加载的次数,无 Cookie、无 IP 关联个人身份)
• 可选的实时地震监测(USGS / P2PQuake 公共数据源,仅在您主动启用时连接)
• 预加载音频文件(服务器本地静态资源)
在浏览器设置中清除站点数据(或清除 localStorage),即可删除上述所有本地保存的内容。清除后模拟器将恢复默认设置,已保存的场景将无法恢复(除非您已导出为文件)。