新豐江中心地震臺日常數(shù)據(jù)處理軟件

李 敬， 郭德順， 賴細華， 李志軍

（1. 新豐江中心地震臺， 廣東 河源 517021； 2. 廣東省地震局， 廣州 510070）

0 前言

新豐江中心地震臺是一個綜合性的中心地震臺， 轄區(qū)有新豐江遙測地震臺網(wǎng)、 雙塘測量站、黃子洞水化站、 和平地電站、 辦公室等業(yè)務(wù)及管理部門， 在臺站的日常工作中， 需要處理大量的地震觀測數(shù)據(jù)和文件資料、 水電數(shù)據(jù)等， 工作量較大。 以往的數(shù)據(jù)處理為人工錄入EXCEL 表格或TXT 文本文件的形式， 不但容易出錯， 而且數(shù)據(jù)的錄入、 查詢、 修改和應(yīng)用很不方便， 效率低浪費大量的人力， 隨著臺站觀測人員的逐漸減少，該問題顯得更為突出。

目前國內(nèi)地震臺站尚沒有統(tǒng)一的日常數(shù)據(jù)處理軟件， 多為各臺站結(jié)合實際需要自行開發(fā)。 筆者通過申請中國地震局 “地震監(jiān)測 預(yù)報 科研三結(jié)合”課題的方式， 在對臺站各項工作進行認真的需求分析的基礎(chǔ)上， 開發(fā)了“新豐江中心地震臺日常數(shù)據(jù)處理軟件”， 提高工作效率， 節(jié)省人力資源。

1 需求分析

1.1 新豐江遙測地震臺網(wǎng)

完成每天本區(qū)地震事件的分析入庫（事件數(shù)據(jù)提交到廣東省地震臺網(wǎng)中心的jopens 數(shù)據(jù)庫）；完成每天觀測日志的錄入、 輸出， 并生成觀測日志EXCEL 報表； 完成19個野外子臺的維修維護，并填寫維修記錄表（EXCEL 格式）； 完成每月值班表的排班、 輸出和上報， EXCEL 格式； 按要求格式完成波形斷記統(tǒng)計表（EXCEL 格式）、 地震事件統(tǒng)計表（EXCEL 格式）和震情會商數(shù)據(jù)（文本格式）轉(zhuǎn)換輸出工作； 做為廣東省地震局援藏工作的一部份， 新豐江臺網(wǎng)還負責西藏波密地區(qū)地震事件的分析處理等工作， 并生成每月地震目錄（EXCEL格式）和觀測報告（WORD 格式）等。

1.2 雙塘測量站（模擬水準）

每天主要完成室內(nèi)跨斷層水準觀測， 數(shù)據(jù)處理、 報送， 儀器維護， 報表打印， 值班表處理等工作， 數(shù)據(jù)格式為文本和EXCEL 格式。

1.3 黃子洞水化站（模擬水氡）

每天主要完成水氡取樣， 水氡觀測， 數(shù)據(jù)處理、 報送， 儀器維護， 報表打印， 值班表處理等工作， 數(shù)據(jù)格式為文本和EXCEL 格式。

1.4 和平地電站（模擬地電）

每天主要完成地電觀測， 地電原始導(dǎo)入， 數(shù)據(jù)處理、 報送， 儀器維護， 報表打印， 值班表處理， 生成、 上傳、 輸出地電月報表等工作， 數(shù)據(jù)格式為文本和EXCEL 格式。

1.5 辦公室

每天主要完成上級文件登記、 查詢、 匯總，臺站人員（包括在職和退休人員）相關(guān)檔案資料的管理， 假期全臺值班情況的匯總和上報， 網(wǎng)絡(luò)資料管理， 水電表數(shù)據(jù)管理等， 數(shù)據(jù)格式為文本和EXCEL 格式。

從新豐江中心地震臺每天要處理的數(shù)據(jù)來看，工作量很大， 數(shù)據(jù)格式主要為EXCEL 文件和文本文件。

2 相關(guān)軟件平臺和關(guān)鍵技術(shù)介紹

2.1 Visual C++ 6.0 編程軟件

Visual C++6.0 是微軟公司開發(fā)的基于Windows操作系統(tǒng)的可視化集成開發(fā)環(huán)境， 是眾多編程語言中最突出的一種， 無論底層的還是高層的操作接口， 它都能夠使用， 而不受開發(fā)需求的限制， 因此說VC++對數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)的支持是最徹底的[1]。

2.2 MySQL 數(shù)據(jù)庫

MySQL 是一個小型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，開發(fā)者為瑞典MySQLAB 公司， 開放源代碼。MySQL 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)使用最常用的數(shù)據(jù)庫管理語言――結(jié)構(gòu)化查詢語言（SQL）進行數(shù)據(jù)庫管理， 有使用方便、 靈活的特點， 能夠滿足本開發(fā)軟件的要求。

2.3 ActiveX Data Objects (ADO) 技術(shù)

ADO 是微軟最新的對象層次上的數(shù)據(jù)庫操作技術(shù)， 是一種特殊的OLE DB（對象鏈接嵌入數(shù)據(jù)庫）客戶程序， 不依賴于特定的OLE DB 服務(wù)器，為OLE DB 數(shù)據(jù)源提供了一套高層次的自動化接口， 優(yōu)點是既能發(fā)揮OLE DB 的強大功能， 又不用與低級應(yīng)用程序接口打交道， 容易掌握， 同時支持多種編程語言（包括VC++）， 可擴展性高， 能動態(tài)創(chuàng)建數(shù)據(jù)源， 方便應(yīng)用程序的移植等[1]。

3 數(shù)據(jù)庫表和EXCEL 模板表的設(shè)計[2-4]

3.1 數(shù)據(jù)庫表的設(shè)計

新豐江遙測地震臺網(wǎng)前臺服務(wù)器安裝了名為jopens 的MySQL 數(shù)據(jù)庫， 用于存放地震分析軟件處理的各種連續(xù)波形數(shù)據(jù)和地震目錄數(shù)據(jù)等。 結(jié)合新豐江中心地震臺的實際工作需求， 本軟件在jopens 數(shù)據(jù)庫中設(shè)計了39 張數(shù)據(jù)庫表（見表1），做為存放數(shù)據(jù)的 “倉庫”， 分別存放各部門的相關(guān)數(shù)據(jù)， 同時為了數(shù)據(jù)顯示、 查詢的方便， 各數(shù)據(jù)庫表還設(shè)計了對應(yīng)的視圖表， 命名方式為數(shù)據(jù)庫表名字后面 “_V”， 如新豐江地震臺網(wǎng)觀測日志表NetworkLog 的視圖表為NetworkLog_V。 NetworkLog數(shù)據(jù)庫表的結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖1 所示， 由于篇幅所限，其它數(shù)據(jù)庫表的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖不一一給出。

表1 數(shù)據(jù)庫表名稱及其說明Table 1 Name and description of database table

圖1 NetworkLog 數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)設(shè)計Fig.1 NetworkLog database table structure design

3.2 EXCEL 模板文件設(shè)計

為了實現(xiàn)自動打印輸出新豐江中心地震臺各種EXCEL 報表， 設(shè)計了16個EXCEL 模板報表文件，同時設(shè)計了1個Google 地圖KML 模板文件， 用于在Google 地圖上畫出給定地震事件的震中分布圖。 在值班人員需要處理各種報表數(shù)據(jù)的時候， 能夠通過軟件完成自動化處理過程， 大大提高了工作效率。相關(guān)的模板文件名稱和說明如表2 所示。 臺網(wǎng)觀測日志EXCEL 模板文件結(jié)構(gòu)所圖2 所示。 由于篇幅所限， 其它EXCEL 模板文件結(jié)構(gòu)圖也不給出。

表2 模板文件名稱及其說明Table 2 The name and description of template file

4 軟件設(shè)計及相關(guān)模塊功能介紹

4.1 軟件設(shè)計流程

本軟件在Microsoft Visual C++6.0 平臺上， 利用MFC 可執(zhí)行應(yīng)用程序向?qū)?MFC AppWizard(exe)) 生成了基于單文檔視圖的可執(zhí)行應(yīng)用程序框架， 在此基礎(chǔ)上設(shè)計了地震臺網(wǎng)室、 前兆室、 和平地電站、 辦公室、 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和設(shè)置等應(yīng)用模塊， 完成新豐江中心地震臺各部門的日常數(shù)據(jù)處理工作。

圖2 新豐江地震臺網(wǎng)觀測日志EXCEL 模板文件結(jié)構(gòu)Fig.2 The EXCEL template file structure of Xinfengjiang seismic network log

軟件采用ADO 技術(shù)訪問MySQL 數(shù)據(jù)庫，需要使用#import “C:Program FilesCommon FilesSystemadomsado15.dll” 語句導(dǎo)入ADO 庫文件， 需要注意的是， 不同操作系統(tǒng)ADO 庫文件的路徑會有所不同。 同時， 要在VC++中操作EXCEL 報表，需在程序中使用#include " excel9.h" 和#include "excel9.cpp" 語句導(dǎo)入EXCEL 庫文件， 并用以下語句完成COM 庫的初始化。

軟件設(shè)計流程圖如圖3 所示。

4.2 相關(guān)模塊功能介紹

4.2.1 地震臺網(wǎng)室模塊

主要實現(xiàn)的功能：

（1）觀測日志處理。 包括日志數(shù)據(jù)的錄入、查看、 修改和報表打印； 子臺波形斷記數(shù)據(jù)登記、入庫和查看； 自動從廣東省地震臺網(wǎng)數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入當天地震事件分析數(shù)據(jù)， 并入庫、 查看和打印；自動讀取MSDP 分析軟件生成的波形斷記文件，生成各子臺連續(xù)率數(shù)據(jù)并入庫等。

（2）子臺連續(xù)率統(tǒng)計。 從服務(wù)器中讀取給定時段各子臺的波型斷記數(shù)據(jù)， 計算和輸出各子臺的連續(xù)率數(shù)據(jù)。

圖3 軟件設(shè)計流程圖Fig.3 Design flow chart of software

（3）值班表處理。 按照排班則、 人員請假情況等給定條件自動排出每月值班表， 并完成值班表的查看、 調(diào)整、 入庫、 打印等。 排班規(guī)則里設(shè)定主班和副班的值班順序、 值班天數(shù)等。

（4）儀器維修登記。 對每次出野外對子臺進行維護、 維修事件進行登記和入庫， 并支持維修記錄的查詢和打印等。

（5）子臺信息管理。 對新豐江地震臺網(wǎng)所管理子臺的基礎(chǔ)信息、 儀器類型、 傳輸方式和儀器更新?lián)Q代情況進行詳細的跟蹤記錄和查詢、 修改打印等。

4.2.2 前兆室模塊

主要實現(xiàn)的功能：

（1）每日發(fā)報數(shù)據(jù)處理。 按照觀測規(guī)范要求的格式， 自動完成每日地電、 水氡、 形變和氣象等前兆數(shù)據(jù)的編報和入庫工作， 同時按要求完成數(shù)據(jù)文件的自動保存、 壓縮和上傳等。 軟件中開發(fā)了FTP 客戶端程序， 用于人工傳送數(shù)據(jù)文件。

（2）形變、 水氡、 庫水位數(shù)據(jù)的日常處理。包括水準鋼標、 瓷標數(shù)據(jù)的入庫、 查詢和打印；黃子洞水氡、 新豐江水氡每日原始數(shù)據(jù)及每年標定數(shù)據(jù)的入庫、 計算、 查詢和打??； 新豐江水庫水位數(shù)據(jù)的入庫、 查詢、 計算和打印等。 軟件中實現(xiàn)了對水庫歷史水位EXCEL 數(shù)據(jù)文件的自動導(dǎo)入功能。

（3）值班表處理。 能夠按照前兆室的排班規(guī)則自動排好每月的值班表， 支持值班數(shù)據(jù)入庫、調(diào)整、 查詢和打印功能。

4.2.3 和平地電站模塊

主要實現(xiàn)的功能：

（1）觀測日志處理。 完成每日地電觀測日志數(shù)據(jù)的錄入、 查看、 修改和打印等。

（2）地電原始模擬數(shù)據(jù)處理。 完成每日地電原始數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、 入庫、 查看、 修改、 轉(zhuǎn)換、 上傳、 打印等。

（3）地電觀測月報數(shù)據(jù)處理。 自動生成每月地電觀測報表數(shù)據(jù)， 同時支持報表的打印輸出。

（4）地電值班表處理。 能夠按照和平地電站的排班規(guī)則自動排好每月的值班表， 支持值班數(shù)據(jù)入庫、 調(diào)整、 查詢和打印功能。

4.2.4 辦公室模塊

主要實現(xiàn)以下功能：

（1）文件處理。 對臺站日常收到文件進行登記、 入庫、 打印、 查詢和匯總， 支持自動生成辦文表和領(lǐng)導(dǎo)批文入庫等自動化辦公功能。

（2）網(wǎng)絡(luò)資料管理。 對新豐江中心地震臺的網(wǎng)絡(luò)IP 地址等資料進行統(tǒng)一管理， 包括查詢、 添加、 修改、 刪除、 打印等， 其中的添加、 修改、刪除需要密碼確認才能操作。

（3）水電表數(shù)據(jù)處理。 完成新豐江中心地震臺所有在職和退休職工水電表抄表數(shù)據(jù)入庫、 修改、 查詢、 輸出報表， 能夠計算每個住戶的用水、用電量， 并按不同住戶類型（職工、 非職工、 出租等）的水電單價計算住戶每月水電費， 輸出財務(wù)報表給相關(guān)人員等。 數(shù)據(jù)的錄入、 修改和刪除等操作需要密碼認證。

4.2.5 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊

主要實現(xiàn)的功能：

（1）會商格式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。 按照觀測規(guī)范的要求， 將新豐江中心地震臺的測震、 形變、 流體、地電、 地磁和GPS 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成MapSis 軟件可以分析處理的震情會商格式數(shù)據(jù)， 支持自定義的數(shù)據(jù)分隔符和文件擴展名， 同時能夠?qū)?shù)據(jù)進行簡單的高值、 低值、 均值、 變化幅度、 均方差的統(tǒng)計和計算。

（2）GoogleEarth 軟件格式文件轉(zhuǎn)換。 軟件中實現(xiàn)了將給定時段的地震事件數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成KML 格式文件的功能， 并能在GoogleEarth 軟件自動顯示震中分布圖和用顯著圖標標出最大地震的震級，同時自動生成事件統(tǒng)計結(jié)果、 觀測報告、 地震目錄EXCEL 文件等。

4.2.6 設(shè)置模塊

主要實現(xiàn)的功能：

（1）數(shù)據(jù)庫鏈接參數(shù)設(shè)置。 主要實現(xiàn)MySql數(shù)據(jù)庫鏈接參數(shù)設(shè)置、 FTP 服務(wù)器鏈接參數(shù)設(shè)置、MySql 數(shù)據(jù)庫表設(shè)置等功能， 設(shè)置數(shù)據(jù)保存在config.ini 文件中。

（2）文件路徑設(shè)置。 包括軟件生成的各種數(shù)據(jù)文件的保存路徑設(shè)置和自動生成報表所需要的模板文件路徑設(shè)置等。 設(shè)置數(shù)據(jù)保存在config.ini文件中。

（3）水電表數(shù)據(jù)設(shè)置。 包括水電表用戶數(shù)據(jù)的查看、 錄入、 修改、 打印和水電單價數(shù)據(jù)的查看、 錄入、 修改等， 其中的錄入和修改功能需要密碼確認。

（4）使用部門設(shè)置。 由于本軟件涉及的業(yè)務(wù)工作很多， 結(jié)合各部門的實際工作， 軟件中為新豐江中心地震臺、 辦公室、 地震臺網(wǎng)室、 前兆室及和平地電站等部門的使用者分別定制了菜單項和工具條， 使軟件的操作界面更加簡潔明了。

（5）帳戶資料管理。 軟件中實際了對新豐江中心地震臺所有相關(guān)的帳戶資料數(shù)據(jù)進行查看、修改、 入庫和打印等管理功能。 數(shù)據(jù)進行了嚴格加密， 可以按明文和密文進行查看， 修改、 刪除、入庫和查看明文等操作需要密碼確認。

（6）值班人員設(shè)置。 主要實現(xiàn)地震臺網(wǎng)室、前兆室、 和平地電站3個業(yè)務(wù)部門的主、 副班值班人員的入庫、 修改、 值班順序調(diào)整等功能。

4.3 軟件調(diào)試運行

通過在Visual C++6.0 平臺上對軟件進行調(diào)試，最后編譯生成了Release 版本的 “新豐江中心地震臺日常數(shù)據(jù)處理軟件”。 經(jīng)過將近兩年時間的測試， 軟件系統(tǒng)運行穩(wěn)定， 各功能正常， 達到預(yù)定目標。 軟件運行界面如圖4.3 所示。 使用本軟件之前， 需要在電腦上安裝MySQL ODBC 5.1 Driver 驅(qū)動程序（經(jīng)測試， 3.51、 5.1、 5.2 版本的驅(qū)動程序均能使用）， 否則不能正常訪問MySQL 數(shù)據(jù)庫，在幫助中有相關(guān)說明。

5 結(jié)語

圖4 軟件運行界面Fig.4 The running interface of software

“新豐江中心地震臺日常數(shù)據(jù)處理軟件” 已經(jīng)在新豐江地震臺各部門的日常工作中使用， 從使用效果來看， 到達了提高工作效率、 節(jié)省人力資源的既定目標， 新豐江臺的很多模擬地震資料也借機完成了入庫工作。 當然， 由于經(jīng)費限制， 本軟件是針對特定臺站的實際需要進行開發(fā)的， 有一定的局限性， 若要推廣應(yīng)用， 則需要具有按照不同地震臺的實際需要完成數(shù)據(jù)庫建庫、 模板文件定制、 格式文件輸出等功能， 使軟件能夠處理和產(chǎn)出不同地震臺站需要的數(shù)據(jù)。

[1] 夏云慶. Visual C++ 6.0 數(shù)據(jù)庫高級編程[M]. 北京： 北京希望電子出版社， 2002.

[2] 官章全， 劉加明.Visual C++.NET 類庫大全[M]. 北京：電子工業(yè)出版社， 2002.

[3] 中國地震局.地震及前兆數(shù)字觀測技術(shù)規(guī)范（試行）地下流體觀測[M]. 北京： 地震出版社， 2001.

[4] 中國地震局.地震及前兆數(shù)字觀測技術(shù)規(guī)范（試行）地殼形變觀測[M]. 北京： 地震出版社， 2001.

[5] 中國地震局.地震及前兆數(shù)字觀測技術(shù)規(guī)范（試行）電磁觀測[M]. 北京： 地震出版社， 2001.