内容摘要：地震时空活动变化可以反映很多问题，如果把全球的地震发生位置，点到地图上，大家可以发现在很多大陆和海洋的边界地区地震的发生最密集，对，这就是板块边界。因此，要给地震分个类，可以分为板间地震和板内地震。而所谓的板内地震，画出来就没有那么多地理上的规律性，今天的故事，我们就从如何通过可视化手段，来看看地震发生现象这个问题。
1、地图模式
如果你是地球科学工作者，我想大家对下面这类图都不陌生，一张地图作为底图，把地震震中点上去，地震大的用大点，地震小的用小点，密密麻麻的（图1）.
图1 地震分布图
除了看多了会有审美疲劳外，大家是否想到过这种千篇一律的做法会有什么问题呢？我们知道地震的发生在空间上是不均匀的，一般发震的地方都有断层或活动构造，断层与地震，就类似鸡生蛋、蛋生鸡的过程。
如果从统计角度去研究地震，我们仅看一群鸡下多少蛋并不够，更重要的是盯住某一只鸡，万一这只鸡下个双黄蛋，这可能就是大事件，如果将鸡比做实体对象，哪从一群鸡中找到那只可能是离群的(Outlier)，则非常重要。
人的记忆能力是有限的，图1中画的点点虽多，我想谁也不会拿这种图去较真的分区的数数，那有没有更好的方法呢？本文尝试探讨一下。
2、实体对象有那些
上面我们提到了，板内地震的发生在空间上不规律，与构造有关，同时一段时间的地震数量多少也是评价这个地区构造活动性的关键。以前，我们分很多地震带，分别研究地震带区域范围内的地震数量和活动规律。
最新的构造和震源区划分方法，可以从“第五代地震区划图”中找到答案。如果画到地图上，就是图2这样。首先，我们看蓝线的全国地震构造区（为什么这么分？当然是有科学依据的，在本文就不掰扯了，推荐大家看看2016年5月1日地震出版社出版的《话说第五代地震区划图》）。
图2 那些实体单元更危险
好如果我们将图2中的地震构造作为研究的实体对象，或者看成是上文说的鸡，那么从这群鸡中找到出现异常的就是首要任务了。接下来我们看看，从能否从可视化方法上做一点小改进。
3、地震空间分布可视化
承接上文，我们知道地震活动是不断的再变化，今天和昨天不一样，今年和去年也不一样，对现有的固定的地震构造怎么给盯好了？会有比看地图更好的方法吗？
下面我们做个尝试，如果按照图2的地震构造分区，将地震目录重新统计一下，再用一种叫Treemap的方式来画出来，如图3所示。
图3 按地震构造统计
解释一下，图3中，每个矩形块表示一个构造，矩形块的面积大小与该构造中的地震发生数量成正比。地震越多这个矩形块的面积越大。面积最大的是台湾东部地震构造区，哪里其实是被一个板块给碰到了，天天地震不太平啊。
再看，图3中每个矩形的颜色，都是蓝色但是深浅不一样，颜色与这个统计实体内的最大地震震级相关，越深代表越大。
那么再看图3，我们一般认识，哪里发生地震数量多，哪里应该也最可能来大大地震对吧。但是，如果仔细看，你会发现，右下的小蓝块，上面写了一个“天”字，面积小，即地震数少，但震级很大呦！对这个天即是天山构造区，从这个地震目录上看这个位置值得注意喽，典型的outlier。
而图3中右下角的小矩形因为面积太小，看不到了，不急我们放大一下：
图4 右下角放大后的样子
大家再看看哪里更蓝啊，那要赶快跟踪一下喽，研究一下看看有啥新的发现。如果你是一个管理者，不光是从构造角度出发，还要考虑行政区内的地震安全问题，那也很简单，以行政区为边界，再画一张图，如图5：
图5 按照行政区统计地震数量
图5能看出什么呢？我想最直观的可以说：新疆和西藏地震数目是最多的面积大，但是甘肃虽然少，可是最大震级很大，要提前防范啊！如果每一年做这么一张图，回顾一下去年的情况，再可以和历年平均对比一下，是不是简单但相比地震全点到地图上是更有说服力呢？
那么，大家可能会问，你图2中，那些带颜色的潜在震源区还没有统计啊，当然方法也是类似，流程再跑一遍就出来了。
图6 潜在震源区地震统计
图6能看出啥，先找最蓝的，图中中上位置那个“海”字，对这就是海原震源区，地震数少，但震级大。这个实体对象数量太多，小块看不到字啊，别急可以放大，如图7.
图7 潜在震源区放大统计图
图7中的故事大家可以自己来讲了吧！
ps：本地震目录统计的是1970年-2014年期间中国大陆M4.7以上的地震，地震目录不同，故事可能就完全不一样了。
4、地震时间演化可视化
上面说的地震都是按照空间统计的，那么从时间演化上有什么故事呢？有人说，在图1上面把红点的颜色表示时间，做个过渡呗，即使你做了仍然还是很难一下开出所以然来。那有没有更好的办法，好，我们试试下面这个可视化方法：
图8 地震时间演化Sankey图
解释一下，怎么看图8。这是按年度划分，将每个构造区的地震数量按照年度分类
左边表示年份，右边表示构造区。而每个年份后边线条粗细与右边构造区的地震数目成正比，每一个年份矩形的高矮与这个年的地震总数量成正比。
这个图名字叫Sankey图，是用来表示流量的图件，从左到右，地震数量不变，只是对应的统计实体有变化，你能从中可以看出很多有趣的现象吗？小哥看到的是在2014年，阿尔金和台湾东部地震构造区地震活动性较强。
那这些构造与每个行政区都息息相关的，能再流出来一层吗？回答是，当然可以。
按照流量不变原则，可以画一个三层流向的，如图9。
图9 三层Sankey可视化
恩，看上去有点乱啊，明眼人会注意到怎么还有一个未知构造带，未知省份。其实这就是统计中的流量不变原则起作用了，地震目录中每个地震都可以归到某一年中，但是构造区很省份的边界是固定的，那些落到外面的地震也要统计啊！
图10 选择某一个节点的可视化效果
如果选择某一个构造，图中可以高亮显示某一个路径，龙门山-四川-2008，大家想起了什么吗？对汶川地震... ...
同样，如果你对构造不敏感，那也可以按照省来统计，如图11所示：
图11 地震活动按省份统计
简单解释一下：2011年地震数量最多的就是新疆，但是2014年总的地震数量明显比前面三年的多。当然省份后面还可以继续划分，市县一级一级来，最终你遗憾的是屏幕太小了，嗯嗯
一句话总结：从统计角度认识地震活动规律，看似简单，但仍然可以有所创新，本文将大数据分析领域的两种可视化方法进行了应用，对你有没有一点启发呢？有人说“一张图胜过千行字”，我相信好的方法总能给人一些新的启迪，而科研也是这个道理。
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