基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的測震系統(tǒng)在市縣地震部門的應(yīng)用

張偉峰，夏仕安，吳 輝，宋國華，宋 馳，肖 攀，李露露

(安徽省地震局，安徽 合肥 230031)

基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的測震系統(tǒng)在市縣地震部門的應(yīng)用

張偉峰，夏仕安，吳 輝，宋國華，宋 馳，肖 攀，李露露

(安徽省地震局，安徽 合肥 230031)

介紹了基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的測震系統(tǒng)在市縣地震部門的應(yīng)用，從一個側(cè)面反映出安徽 “十五”數(shù)字測震臺網(wǎng)建設(shè)的顯著成效?；诰W(wǎng)絡(luò)技術(shù)的測震系統(tǒng)成功推廣，不僅擴大了市縣地震部門的業(yè)務(wù)范圍，完善其監(jiān)測預(yù)報體系建設(shè)，而且提高了市縣地震部門的地震監(jiān)測能力和地震研究水平，提升了市縣地震部門在各級政府的影響力和社會顯示度。

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；虛擬測震臺網(wǎng)；數(shù)據(jù)共享

0 引言

安徽數(shù)字地震觀測網(wǎng)絡(luò)項目中的測震分項是中國地震局 “十五”網(wǎng)絡(luò)項目建設(shè)重點分項目之一。隨著安徽數(shù)字地震觀測網(wǎng)絡(luò)項目的完成以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的成熟應(yīng)用，在不增加和少許增加投資的前提下，市縣地震部門可根據(jù)需要，充分依托省地震局 “十五”數(shù)字測震臺網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺，建立自身的 “虛擬測震臺網(wǎng)”，完善其監(jiān)測預(yù)報體系，提升社會顯示度，為本地區(qū)地震監(jiān)測、地震速報提供可靠的依據(jù)。另外，基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的測震系統(tǒng)還應(yīng)用于市縣地震部門的地震研究工作。本文以蚌埠市地震局 “虛擬測震臺網(wǎng)”為例，簡要介紹基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的測震系統(tǒng)在市縣地震部門的成功應(yīng)用經(jīng)驗。

1 基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的測震系統(tǒng)

中國局 “十五”數(shù)字地震觀測網(wǎng)絡(luò)項目建設(shè)完成后，中國地震觀測系統(tǒng)完成了信息網(wǎng)絡(luò)化升級，建成的區(qū)域級及國家級網(wǎng)絡(luò)化實時數(shù)據(jù)共享與交換平臺，各省地震局測震臺網(wǎng)中心通過SDH鏈路、光纖、CDMA、3G等傳輸信道，實時收集所屬數(shù)字測震臺站的地震波形數(shù)據(jù)，并通過地震行業(yè)專網(wǎng)建立了省級和國家測震臺網(wǎng)中心，同時建立了兩級的測震數(shù)據(jù)流服務(wù)器［1］。各省測震臺網(wǎng)根據(jù)需要，可以從國家地震臺網(wǎng)中心流服務(wù)器下載周邊其他省份的地震臺站觀測數(shù)據(jù)，組建自己的虛擬測震臺網(wǎng)［2］，同時也為大中城市和縣級地震主管部門，通過網(wǎng)絡(luò)從省地震局測震臺網(wǎng)中心流服務(wù)器接收臺站的實時測震數(shù)據(jù)，組建地方虛擬測震臺網(wǎng)創(chuàng)造了條件共享 “十五”測震臺網(wǎng)建設(shè)成果。

虛擬測震臺網(wǎng)技術(shù)是利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實時共享地震臺站數(shù)據(jù)的技術(shù)。它可以將地震臺的實時數(shù)據(jù)流，利用TCP/IP協(xié)議的地震專用LISS協(xié)議，傳到服務(wù)器上共享，構(gòu)成所謂的虛擬地震臺網(wǎng)，只要網(wǎng)絡(luò)通信條件允許，不僅可以使用自己擁有的地震臺站數(shù)據(jù)，還可以使用其它地震臺站的數(shù)據(jù)，甚至可以完全利用其他臺站的數(shù)據(jù)，在任意地方組建自己需要的虛擬測震臺網(wǎng)［3］。

2 蚌埠市地震局虛擬測震臺網(wǎng)

安徽數(shù)字測震臺網(wǎng)由2個國家數(shù)字測震臺、26個區(qū)域數(shù)字測震臺（包括 “九五”合肥國家基本臺），這些臺站以架設(shè)寬頻帶地震計為主，局部地區(qū)架設(shè)了短周期地震計，配置了大動態(tài)24位數(shù)據(jù)采集器。同時安徽測震臺網(wǎng)中心在向國家臺網(wǎng)中心實時傳輸所屬臺站數(shù)據(jù)的同時，也通過國家臺網(wǎng)中心共享江蘇、湖北、河南、浙江、江西、山東等周邊省份19個臺站的數(shù)據(jù)，測震臺網(wǎng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)采用JOPENS地震處理系統(tǒng)，在線提供地震數(shù)據(jù)共享與交換服務(wù)，并通過網(wǎng)絡(luò)平臺快速發(fā)布地震信息，同時在Mysql數(shù)據(jù)庫中實現(xiàn)測震臺網(wǎng)地震觀測數(shù)據(jù)的存儲與備份［4］。

蚌埠市地震局信息中心通過網(wǎng)絡(luò)從省局臺網(wǎng)中心流服務(wù)器下載這8個觀測臺站的實時數(shù)據(jù)，構(gòu)建蚌埠市地震局的測震臺網(wǎng)（臺站分布如圖1所示），它是一個虛實結(jié)合的測震臺網(wǎng)，虛擬臺網(wǎng)技術(shù)跨越了省市的邊界，使各臺網(wǎng)的監(jiān)測能力大大提高。臺網(wǎng)由位于皖北地區(qū)的5個安徽省直屬觀測臺站（淮北臺、嘉山臺、金寨臺、蒙城臺、蚌埠臺、合肥臺）,4個市局臺站（阜陽臺、滁州臺、泗縣臺、淮南臺）以及周邊省份的5臺站臺站（河南商城臺、河南駐馬店臺、河南商丘臺、江蘇鎮(zhèn)江臺、江蘇沛縣臺）組成。

3 虛擬測震臺網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用成果

3.1 監(jiān)控能力大幅提升

蚌埠市地震局測震系統(tǒng)建成以后，能夠監(jiān)測到皖北地區(qū)ML≥2．0，安徽地區(qū)ML≥3.0以上的地震。有效地增強了蚌埠市地震局對縱穿蚌埠轄區(qū)的郯廬斷裂帶的地震監(jiān)測能力，提升了蚌埠市地震局對皖北地區(qū)地震活動的整體監(jiān)測水平，同時，該虛擬測震臺網(wǎng)的建成還擴大了業(yè)務(wù)范圍，能夠使科研人員把前兆數(shù)據(jù)和測震數(shù)據(jù)相對比，找出對應(yīng)關(guān)系，進而為地震預(yù)報提供可靠的依據(jù)。安徽省 “十二五”規(guī)劃的完成以后，臺站數(shù)量會增多兩倍，能夠保證各縣有一個測震臺，臺站的密度很大，蚌埠市地震局就可以在該虛擬測震臺網(wǎng)的基礎(chǔ)上開發(fā)自己的自動定位和短息速報系統(tǒng)。從而提高蚌埠市地震局在政府的影響力和社會中的顯示度。

3.2 地震應(yīng)急快速響應(yīng)能力加強

圖1 組成蚌埠虛擬臺網(wǎng)的臺站分布圖Fig.1 Bengbu Virtual Network-Seismostations Distribution Plan

由于虛擬測震臺網(wǎng)臺站增多了，臺網(wǎng)孔徑加大了，地震速報的能力隨之加強了。例如2011年3月8日0時19分河南省周口市太康縣、扶溝縣、西華縣發(fā)生4.3級地震，蚌埠市居民普遍有感，高層住戶震感強烈，市民紛紛打來電話詢問震情。在沒有接到省地震局的震情反饋前，蚌埠市測震臺網(wǎng)值班人員使用已建成的測震系統(tǒng)在3 min內(nèi)完成定位，確定了地震三要素，5 min內(nèi)電話通知局領(lǐng)導(dǎo)，同時向各級相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、地震工作人員、應(yīng)急響應(yīng)人員發(fā)送速報短信，7 min內(nèi)完成向市委和市政府的震情初報工作。震情信息的第一時間捕捉，可快速給出震后趨勢判斷意見，為政府的決策提供科學(xué)依據(jù)，為政府應(yīng)急工作快速響應(yīng)贏得了寶貴的時間。對政府通過媒體加強輿情引導(dǎo)，疏導(dǎo)公眾恐慌情緒，維護社會安定，防止地震謠傳發(fā)生奠定了堅實的基礎(chǔ)。

3.3 定位結(jié)果可靠性大大增強

地震定位結(jié)果為地震災(zāi)害評估和地震預(yù)測等研究提供必不可少的基礎(chǔ)信息。影響測震臺網(wǎng)地震定位精度的因素有很多，如臺網(wǎng)分布、密度、介質(zhì)的不均勻性、震相拾取等。虛擬地震臺網(wǎng)由于臺站增多，范圍擴大，使原來的一些網(wǎng)緣和網(wǎng)外的地震成為了網(wǎng)內(nèi)地震，大大提高了相關(guān)地震的定位精度。例如2011年5月23日宿州市蕭縣ML2.5級地震，定位的過程中盡量讓參與定位臺站把震中位置包圍起來，離震中遠的臺站和近的臺站都要選擇，這樣定位結(jié)果比較準(zhǔn)確，同時單純性定位法的初步定位結(jié)果震級偏小，加入離震中距離較遠的嘉山臺、合肥臺以及河南的駐馬店臺和商城臺參與定位后，震級誤差就小得多了。

4 結(jié)束語

由于 “十五”項目的完成，地震觀測完全實現(xiàn)了數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化,市縣地震部門均可以利用虛擬地震臺網(wǎng)技術(shù)，從省地震局臺網(wǎng)中心下載其周邊地區(qū)臺站的地震波形數(shù)據(jù)，建立起各自的虛擬測震臺網(wǎng)。一方面，提升其自身的社會顯示度，完善其地震監(jiān)測體系；另一方面，不需要自己大量投資建設(shè)臺站，減少重復(fù)建設(shè)，避免資金浪費。但它要求虛擬地震臺必須保證其連續(xù)運行率和質(zhì)量。同時要求數(shù)據(jù)流服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)通信的質(zhì)量和可靠度。

安徽 “十五”項目建設(shè)完成后，銅陵、蚌埠、六安、宿州等市縣地震部門也充分依托安徽 “十五”數(shù)字測震臺網(wǎng)的技術(shù)優(yōu)勢，相繼建立了虛擬測震臺網(wǎng)。基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的測震系統(tǒng)的成功應(yīng)用，拓展了市縣地震部門的業(yè)務(wù)范圍，提高了市縣地震部門的地震監(jiān)測能力和地震研究水平，為當(dāng)?shù)卣姆勒饻p災(zāi)工作提供了可靠的依據(jù)，取得了很大的社會效益。

[1]Ruixi Yuan，袁睿翕，W.Timothy Strayer編著.鄧少鵾，唐宏偉，孫彩霞譯.虛擬專網(wǎng)技術(shù)與解決方案[M].北京：中國電力出版社，2003.

[2]呂金水，黃文輝，葉春明，等．?dāng)?shù)字地震臺網(wǎng)IP-VPN聯(lián)網(wǎng)與實時數(shù)據(jù)共享 [J].地震地磁觀測與研究2004， 28(5)： 95-102.

[3]孫學(xué)軍，姚宏.虛擬測震臺網(wǎng)技術(shù)在廣西地區(qū)的應(yīng)用 [J].地震地磁觀測與研究，2008.25(S1)：66-70.

[4]楊智嫻，陳運泰，張宏志．張北一尚義地震序列的重薪定位和發(fā)震構(gòu)造 [J].地震學(xué)報，2002，24(4)：366-377.

Abstract:This paper introduces the application of network-technology-based seismological system in municipal/county-level earthquake administrations,and reflects from one side thesignificant achivement Anhui has made in establishing the 10th Five-Year Plan digital seismological network.The successful promotion of this technology not only expands the business scope of the municipal/county-level earthquake administrations and perfects their monitoring and forecasting system,but also improves their earthquake monitoring capability and the research quality and enhances their influence among the government departments at all levels and social visibility.

Keywords:Network Technology； Virtual Seismological Network； Data Sharing

Application of Network-Technology-based Seismological System in Municipal/County-level Earthquake Administrations

ZhANG Weifeng， XIA Shi＇an， WU hui， SONG Guohua， SONG Chi，XIAO Pan，LI Lulu
（Earthquake Administation of Anhui Province,Heifei 230031,China）

P315.780.1

A

1001-8662（2012）02-0138-05

2011-06-06

張偉峰，男，1983年生，助理工程師，主要從事地震監(jiān)測等方面的工作.E-mail：zhangweifeng116@163.com.