编辑：陈晨E-mail押news＠ 专专题 2012年1月1日星期日Tel（押010）82614597 B33 震区“扫雷”防患于未然 ———访中国地震局地质研究所研究员徐锡伟 姻本报记者潘锋 让人痛彻心扉的地震废墟中总有这样的奇迹存在： 1995年日本阪神大地震，大量倒塌的房屋和遇难者几乎都分布在一个狭长的断层带上，然而，偏离断层的后院房子却完好无损； 2008年汶川地震，白露中心学校有一个断层从操场通过，地面隆起有两米高。
然而断层旁边不远的两栋教学楼，因是按可抗地震标准建造的，裂而不倒，避免了在读学生伤亡…… 相隔不远，为什么有些房屋在地震中轰然倒塌，而有些却能屹立不倒呢？中国地震局地质研究所研究员徐锡伟一语道明了真相“：实际上，活动断层才是地震构造带内地震同震错动破坏地面建构筑物的罪魁祸首，如果建筑物避开活动断层，并按照国家颁布的抗震设防标准进行科学、合理设计建造，便可大大减轻地震破坏。
”这句话对还沉浸在地震悲伤中的人们来说无疑是个好消息！ 徐锡伟，中国地震局地质研究所主管科研和外事副所长，二级研究员。
1979年进入成都地质学院三系放射性矿产地质专业学习，之后在国家地震局地质研究所（中国科技大学研究生院）分别获构造地质专业硕士和博士学位；曾师从于马杏垣院士和邓起东院士；1993年至1994年受日本学术振兴会资助到东京大学理学部地理系作博士后研究。
目前担任多项国家级重大项目首席专家。
2010年，徐锡伟于2008年发表的论文“汶川Ms8.0地震地表破裂带及其发震构造”被评选为中国“百篇最具影响国内学术论文”，是地震局系统内唯一一篇入选论文。
被引用次数为91次。
2009年以后，由他牵头，包括十多家研究单位承担的“我国地震重点监视防御区活动断层地震危险性评价”和“中国地震活动断层探察”等地震科学喜马拉雅计划项目向全国各地有序地推进。
而由他负责的“21个大城市活动断层探测与地震危险性评价”项目成果也已于2008年通过验收。
2011年3月份，有网站报道“地震局公布北京上海等21个大城市活动断层带”，并相继被各大网络媒体转载。
为此徐锡伟专门致电人民网澄清，称该项目科研成果尚未正式发表，相关图件和文字报告还在整理、修改和完善过程中，网上 的配图并非21个大城市活动断层分布图。
这一事件引发了大众的关注，从某种角度上来看，也表现了百姓的强烈需求。
带着百姓关注的一系列问题，记者走访了徐锡伟。
记者：什么是活动断层？为什么说活动断层才是地震构造带内地震同震错动破坏地面建构筑物的罪魁祸首？活动断层的研究是在怎样一种背景下展开的？ 徐锡伟：活动断层指“距今10～12万年以来有活动的断层”，常常是多次地震破裂累积、叠加的结果，它是同震地表破裂和错动引起地震灾害的根源。
所以才说它是地震破坏地面建构筑物的罪魁祸首。
地震自古就有，不同类型的地震其诱发的原理不同。
很早以前，人类就认识到大地震与活动断层有关，而断层带作为地球表层的一种构造现象，在上世纪70年代引入中国，由马宗晋和邓起东等多位院士组织科研人员对其加以研究。
在他们的推动下，我国活动断层的研究取得了长足的发展。
但是，我国真正认识到活动断层同震破坏具有局部化和带状破裂特性的研究始于1999年以来国内外的多次大地震现场考察。
从1999年台湾地震、汶川大地震到青海玉树地震；从美国、苏门答腊岛、智利大地震再到最近的日本东北海域、土耳其地震，不论国外国内，不论发达还是贫穷国家，一次次惨痛的悲剧向世人昭告着地震预测预报的艰难程度，它成了世界性的科学难题。
既然预测起来比较困难，那我们就应该考虑怎样去科学、有效地减轻地震灾难。
尤其对人口众多，建筑规模大的城市来说，这一点至关重要。
美国早在1972年SanFerando地震后观测到地震破裂带状分布现象，提出了地震断层特别关注带这一概念，1994年北岭（NorthBridge）地震后，美国加州为此还正式立法给出了活动断层两侧各50英尺即15米的避让带宽度，作为避让活动断层相关的减灾法规。
与美国、日本等发达国家相比较而言，我国的震害预防基础工作十分薄弱，对活动断层的具体位置、活动性和发震危险性概率等探测数据实际调查得还远远不够，活动断层的研究在此背景下逐步展开。
记者：您说地震预测是世界性难题，但历史 上确实曾经有过对地震的准确预报，这该如何解释？ 徐锡伟：人类研究地震的历史虽然已经很久远了，但从目前的状况来看，我们依然没法掌握它的发震机理。
各种复杂的诱发因素也依然没有搞清楚。
我们无法找到能够正确反映地震发生的前兆异常，及各种异常与地震之间的必然联系等。
有些地震的前兆较为明显，如前震—主震型地震，迄今为止我们预报最准确的一次地震———海城地震就属于这类地震。
而唐山地震和汶川地震都没有前震发生，也没有观测到其它可靠的异常指标，没能做出预报。
作为一名地震研究人员，我不得不承认：个别成功过的地震预报实践和若干失败的经验、教训说明，我们对个别类型的地震有了一定程度的了解，但对其它类型的地震发生机理和孕育规律等还知之甚少，要真正达到有减灾实效的地震科学预测预报依然有很长的一段路要走。
记者：提到地震，难免会想到地震的预测和防震减灾。
您在这方面的工作都有哪些？ 徐锡伟：业内人士都知道，地震研究有四大工作：一是地震监测预报，二是震害预防，三是震后应急救援，四是地震科学研究和抗震设防标准制定。
目前我做的主要是震害预防这一方面的基础工作。
我所在的中国地震局地质研究所是国家地震研究的“国家队”，近年来专门成立了以地震活动断层为主要对象的活动构造研究室，以期发挥我们所的学科优势，致力于研究活动断层形成演化规律和长期发震习性。
近年来，我研究了中国十年来的四次大地震：2010年玉树地震、2008年汶川地震、2008年于田地震、2001年昆仑山口西地震，为研究走滑断裂、正断层、逆断层等三种基本类型地震的孕育过程、破裂机制和工程危害性等积累了科学基础。
通过研究实践，我认识到研究活动断层重要性。
所以我一直在致力于通过活动断层研究为国家地震预测和防震减灾做些力所能及的事情。
包括作主持承担了“我国地震重点监视防御区活动断层地震危险性评价”和“中国地震活动断层探察“地震科学喜马拉雅计划等项目工作。
形象地说，我的工作实际上就是在给震区“扫雷”，确定具有发震能力的活动断层准确位 置，从而使国家重大工程场址、生命线工程、居民小区等地面建构筑物避开这一产生地震地质灾害的源！ 记者：“我国地震重点监视防御区活动断层地震危险性评价”和“中国地震活动断层探察”等计划项目的工作内容是什么？它们对抗震减灾将起到怎样的作用？ 徐锡伟：野我国地震重点监视防御区活动断层地震危险性评价”项目是中华人民共和国财政部资助的经常性科研项目，由我和冉勇康研究员为项目负责人，实施年限为2009年-2020年。
项目从2009年起分阶段逐步实施，主要针对我国24个地震重点监视防御区和10个地震重点防御城市，在收集、整理已有基础地理地形数据、地震地质、活动断层调查、探测与研究成果基础上，综合编制地震重点监视防御区1：25万活动断层分布图，开展活动断层定量化鉴定工作，确定活动断层准确的空间位置、规模、活动性和地震危险性，甄别出具有发生Ms6.5级地震能力的地震活动断层，确定未来百年内可能发震的断层、发生地点和震级上限，建立活动断层基础数据库和信息数据共享服务系统，有针对性地开展地震灾害综合防御示范与推广工作。
同时结合人口集中程度和经济发展规模等特点，针对具体地震重点监视防御区和重点监视防御城市的地震危险性、危害性等，开展震害防御示范，并在同类城市或地区推广，全面推动以积极、主动且有效地减轻地震灾害为目标的震害防御措施的落实。
“中国地震活动断层探察”是地震科学喜马拉雅计划的重要组成部分，主要针对我国主要地震构造带或地震多发区具有发生破坏性地震能力的活动断层，进行1:5万地质填图，确定活动断层准确的空间位置，为避让活动断层提供基础数据，同时探索活动断层发震机理、地震破裂过程和地表破裂参数等，构建不同区域的地震构造模型，为研究地震孕育、发生可能伴随的地震前兆异常提供物理基础。
在地震预测预报尚未过关的今天，所有这些项目的实施可有效地减轻可能遭遇的地震灾害， 为我国地震灾害预防工作体系打好扎实基础。
记者：进入新世纪以来，全球地震活动比较频繁，从汶川大地震、玉树地震，到不久前发生的日本特大地震和土耳其地震，给人类造成了巨大的创伤。
对于这种地震频发的现象，很多老百姓都感到恐慌和害怕，作为地震研究方面的专家您有何建议？ 徐锡伟：这其实涉及到一个地震群集的相关知识，板块运动和变形有一个累积的过程，运动或变形到一定程度就会发生岩石破坏或沿活动断层错动，积累的弹性应变能量突然释放就会发生地震。
所以在某些地震构造带（区）的地震具有一定的周期性，另外一条断层上或一个地区发生地震后会改变区域应力的变化，触发相邻断层或地区地震发生，出现地震在短时段内的频发，即谓地震活跃期。
刚才说到的2011年日本东北海域特大地震、2010年青海玉树地震、2008年汶川大地震、2004年苏门答腊特大地震等，其实反映的是包括太平洋板块与欧亚板块及欧亚板块与印度板块之间的碰撞作用加强，板块间和板块内部岩石变形累积到一定量以后出现的地震群集现象。
对近年来社会上普遍形成的“地震频发现象”的感观，我想还有一个原因，是媒体发达造成的。
铺天盖地，肆意夸张的宣传很容易对老百姓造成误解。
其实地震经常有，从专业角度来说6.5级以上的地震才需要真正预防，有些4、5级甚至是更小的地震对我们基本上没有危害，仅用于研究。
以日本为例，我以前在东京大学作博士后期间，发现那里的民众早已对5、6级地震习以为常，晚上睡觉的时候经常被震醒，打开电视看相关报道说没事，就又继续安然睡觉去了。
我鼓励社会各界进行一些地震预测的科学研究，虽然刚说到地震预测是一项世界性难题，但地震毕竟是一种具有破坏力自然现象，无论是减灾或是认识自然，均需要从不同的知识层面去探索，认识自然规律。
此外，普通民众应该掌握一些常见的避难知识，培养正确的抗震意识，这样才不至于面临类似于日本特大地震时，其国内依然秩序井然，而我国却出现“盐慌”的可笑现象。
只要我们对地震有了正确的意识，再大的地震，我们都可以从容应对！ 众里挑一只需一面 ———记清华大学电子工程系教授苏光大 姻本报记者潘锋 2010年12月的一天，在清华园图像识别与高速图像处理研究室里，苏光大像往常一样坐在计算机前，阳光和着噼里啪啦的敲击声、抑扬顿挫的点击声在他的肩上跳着欢快的舞，从他的键入速度不难看出，他的研究工作进展顺利。
突然，一阵突兀的电话铃声响起，打破了实验室的一切。
“苏教授，您好，我是准格尔刑警队的警员，我们手中的犯罪嫌疑人人脸图像模糊，无法辩认嫌疑人，目前侦查已经陷入僵局。
我们知道您有技术可以帮到我们，我们十分需要您的帮助。
” 不久，警方得到了一张经过特殊技术处理的人像。
根据这张人像，犯罪嫌疑人无所遁形，轰动一时的内蒙古准格尔旗大案很快告破。
是什么技术如此神奇，可以令仅有4x6点的超低分辨率人脸图像逼真重建？ 这就是凝结了清华大学电子工程系教授苏光大三十几年心血的“人脸识别系统”。
给点阳光就灿烂 在一些讲述未来的影片中，我们常常可以看到这样的情景：清晨，当你走到私家车前面，不需要钥匙，车门会自动打开；到达公司大门前，不需要门禁卡，智能终端会准确地报出你的名字并为你开门；接着，你坐在个人电脑前，电脑会自动登陆到你的账户上，不需要输入密码便开始了一天的工作；回到家门口，不需要钥匙，智能家居系统会自动为你开门…… 现在，苏光大的“人脸识别系统”可以把这些幻想变成现实。
人脸识别系统属于生物特征识别技术的一种，其目的是利用人脸信息对人的身份进行识别。
从原理上讲，所谓的人脸识别，就是从视频或者图片中的人脸提取相关特征，与已有数据库中的人脸特征相比较，然后计算出待测人脸的特征与数据库中哪一类人脸最相近，进而得出被测人的身份。
与脱氧核糖核酸（DNA）、指纹和虹膜识别等类似生物特征识别技术相比，人脸识别技术有着易于采集、成本低廉、与人类自身识别习惯相符合等独特优点，因此该技术可以被非常广泛的应用于日常生活。
苏光大的人脸识别系统是由早期的“人像组合系统”逐渐延伸发展而来的。
时光回溯，苏光大与图像处理技术渊源颇深。
1981年，他所在的教研室研制成功中国较早的图像处理系统“TS-79小型通用数字图像处理系统”；1985年合作研制成功“TS-84微机图像 图形处理系统”荣获1988年教育部科技进步奖二等奖，成为中国最早的微机图像处理系统；1986年，合作研制成功“伽玛照相机图像处理系统”；1988年，又主持研制成功扇扫B超医疗诊断仪。
一切的积累，仿佛只为了迎接1989年的到来，这一年，苏光大的课题组承担了公安部“GA计算机人像组合系统”研究项目。
尽管只有1.2万元的科研经费，但苏光大笑称自己“给点阳光就灿烂”，仅用了三年，就成功开发了一套内容庞大、表达非常准确的计算机“人像组合系统”。
系统于1992年通过教育部科技成果鉴定，1993年8月公安部在哈尔滨市公安局举办全国首届推广班，11家公安厅、局装备应用。
1994年，武汉市公安局即利用该技术破获了持枪抢劫特大案件，成为我国利用人像组合破获的首起成功案例，并由中央电视台《东方时空》栏目及时进行了追踪报道。
这之后，该系统在全国范围内得到了大规模的应用，成了许多地方公安人员的必备武器，在全国立下了赫赫战功。
不知足者常胜 “人像组合系统”见诸媒体后，苏光大收到了很多来自全国各地的求助信息，在不断应用的过程中，苏光大发现了“人像组合系统”的不足。
“人像组合系统”的原理是在计算机中建立一个有各种眼睛、鼻子、嘴巴、眉毛、脸型等的数据库，在需要时，可以按照不同情况的需要把各种人脸的“部件”重新组合在一起，形成一个新的人像。
可是，凭组合成的人像去找一个人，犹如大海捞针。
“能不能依靠计算机组合的人像在人员数据库中搜索犯罪嫌疑人？” 带着这样的疑问，不安于“人像组合系统”现状的苏光大转身投入了人脸识别技术的探索中了。
并得到公安部的大力支持，于1996年成功在公安部立项，研发人像组合与人像识别综合系统。
在经历了种种失败后，苏光大独辟蹊径，将多种高等数学应用到人像识别之中，用部件PCA的方法进行人像识别查询，获得了很大突破，使待查的人像能在最短的时问里，从信息库里查到与其特征相同的目标。
这是中国最早的人脸识别系统，是一个集人像组合、模糊图像复原、识别技术于一起的综合系统。
系统建立了9.2万人的数据库，用四台微机并行处理，比对一次仅耗时58秒。
2000年12月，该系统通过了公安部组织的专家鉴定。
与此同时，人脸识别技术也开始受到国家更 为深度的重视，防 范、打击刑事犯罪的关键技术———人脸识别查询技术甚至被列入国家“十五”科技攻关计划项目。
从2001年起始，到2005年1月28日通过科技成果鉴定，苏光大和他的课题组创造出“6台计算机并行处理、比对速度高达每秒256万人”的成果。
2006年1月，当该系统出现在国家科技创新重大成就展上时，人们见识到它的奇迹，有关领导和专家也不吝好评。
不久，新华社、中新社根据《清华人 脸综合识别系统全面进入应用推广》的新闻稿发了通稿，上百家媒体相继进行了集中报道，不仅在国内外产生了较大影响，更推动了国内的人脸识别市场。
由此，清华大学人脸识别系统成为国内应用的主流系统之
一，在公安、安全部门广泛应用。
2008年1月，他们在国内首次建成了千万级数据库的人脸识别应用系统，取得了突出的应用成果。
至此，苏光大和他的人脸识别系统已经可以坐享美誉，可他偏偏就是个“不知足”的人。
苏光大说：“今后IT有两个很重要的发展方向，一是智能处理，二是超高速的处理速度”苏光大认为，发展高速图像处理，是对高速目标检测、定位、跟踪以及遥感图像处理、人脸识别、指纹识别等技术的重要支持。
“在这个领域，普遍使用的是邻域图像处理”，据苏光大介绍，邻域图像处理具有邻域性强、计算量大的特点。
美中不足的是，邻域图像的处理速度，尤其是大邻域图像处理的速度是当前制约图像处理应用的一个瓶颈，这不仅严重影响图像处理技术的推广应用，也影响图像处理算法的深入发展。
为了谋求更高的处理速度，苏光大综合考虑了算法、存储、处理三方面的有机联系，特别是对相互之间的数据匹配问题进行了关注，提出了邻域计算的理论，突破了大邻域图像处理的速度瓶颈，在当前可资利用的条件下，以较小的代价实现了每秒1350亿次操作的超高速处理。
该项研究不仅为图像并行处理奠定了基础，实现了邻域 应用前景。
防患于未然 苏光大和他的人脸识别系统 核可变的数据结构，使最大邻域核达到了25×24；同时，项目组通过数据结构在算法、存储、处理中保持一致，建立了先进的并行体系结构，可同时处理600点图像数据，实现了高速图像处理。
2008年1月18日，在教育部举办的由苏光大领衔的“NIPC－3邻域图像并行计算机”项目鉴定会上，以中国工程院院士毛二可为主任的鉴定委员会的一致认为，该系统在大邻域图像核和邻域图像处理的速度上优于目前可查到的国际最好水平。
这是一项原始性创新，实现了高速图像处理，为图像并行处理奠定了基础，在图像科学上具有重要意义。
科技进步的动力源自于科学家的永不满足，在实践中，苏光大发现在视频监控场景中，监测到的人脸图像往往很小，致使公安部门的一些办案工作陷入困境。
为了使超低分辨率人脸图像得到高清晰度重建，苏光大再次扛起了科研的大旗，主持了重点攻关项目“数字影像资料处理及检验技术”。
2010年7月28日，该项目通过了公安部的验收，所实现的超低分辨率人脸图像的高速重建处于国际领先水平。
同年在本文开篇提到的内蒙古准格尔旗大案中，该技术华丽丽的通过了实践的检验。
在2011年许多案件的侦破中，也发挥了重要作用，充分证明了该技术的先进性和实用性。
这是一项处于国际最好水平的重大科技成果，它有效地解决了超低分辨率人脸图像重建与识别的世界级难题，在刑侦办案工作中具有广阔 “我的人脸识别系统，一直在公安部门办案中发挥作用，我想，要是可以防患于未然，把犯罪扼杀在摇篮里不是更好吗？” 2007年8月和2008年5月，苏光大研发的系统在两次奥运会测试赛中脱颖而出，成为北京奥运会开闭幕式入场的“把关者”。
实现了苏光大“防患于未然”的设想。
这可不是一件容易的事情。
作为“把关者”，要求电脑要像人脑一样，看一眼就知道“他是不是他”。
但是人脸本身虽不易改变，神态却千变万化，加上年龄增长和不同光照下的明暗变化，识别人脸对于只认数字和计算的电脑来说，困难重重。
多年的研究经验让苏光大很快找到了解决问题的关键———有人的面部骨骼决定的比例关系不会因为胖瘦、表情、年龄的变化而轻易改变。
于是，苏光大根据这些关键点进行统计学计算，按照奥运会应用的要求，在已有MMP-PCA人脸识别算法的基础上，研制成功了GGMMP-PCA人脸识别新算法，建立起数据模型，把人的面部解析成由数字组成的“矩阵”，变成电脑能读懂的“语言”。
这样一来，人脸经计算机转换为数字，一点点计算出来，最终提取出一组能够表达整张人脸的特征数据，实现了人脸识别快速身份验证系统的成功实施。
苏光大的这一创举不但保障了北京奥运会的安全，而且使之成为奥运史上首次采用具有“生物特征”的身份识别方式的盛会，并因此获得 第29届奥运会组委会安保部和票务中心的联合表彰。
北京奥运会之后，苏光大的人脸识别技术有了越来越广阔的应用领域。
在许多银行等重要场所也已启用这一系统。
俗话说，“没有规矩不成方圆”。
当一项新的科技成果被广泛使用后，制定行业标准显得尤为重要起来。
2010年12月2日，以苏光大为第一起草人的行业标准《安防生物特征识别应用术语》由公安部批准发布，成为国内首个颁布实施的涵盖人脸、指纹、声纹、虹膜等多生物特征识别技术的综合性术语标准。
采访中，苏光大说：“现在的技术已经能够实现上亿人脸数据库的人脸识别系统，目前正在搭建系统结构。
未来，希望它可以为我国‘2020年进入创新型国家行列’的建设目标保驾护航。
” 苏光大一直在努力，目标也在一个一个实现。
我们期待更美好的未来。