新時(shí)期模擬地震圖紙檔案數(shù)字化整理的實(shí)踐與思考

摘 要：模擬地震圖紙是地震研究中最原始的、不可再生的國家地震數(shù)據(jù)資源，是地震模擬觀測時(shí)代取得的寶貴成果，妥善保護(hù)利用好這些珍貴的地震檔案具有極高的科學(xué)價(jià)值和歷史意義。本文作者系統(tǒng)梳理了湖北省模擬地震圖紙整理工作中存在的突出問題，并就新時(shí)期如何進(jìn)一步提升地震圖紙管理工作給出了一定的可參考建議，為今后防震減災(zāi)事業(yè)中圖紙資料的整理歸檔提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：地震；圖紙資料；檔案；數(shù)字化

地震檔案記載著地震部門早期在地震監(jiān)測、預(yù)報(bào)和研究活動(dòng)中形成的科研成果，使地震科技工作者不斷認(rèn)識(shí)地震，更好地把握研究地震發(fā)生和發(fā)展規(guī)律，進(jìn)行預(yù)報(bào)預(yù)測地震，增強(qiáng)地震烈度速報(bào)預(yù)警能力，開展震害防御和抗震設(shè)防工程的最重要依據(jù)，記錄了我國防震減災(zāi)事業(yè)發(fā)展的真實(shí)面貌。早期地震科技工作者在紙上使用模擬地震儀記錄地震波形形成模擬地震圖紙，“十五”期間，“中國數(shù)字地震觀測網(wǎng)絡(luò)”的建設(shè)，標(biāo)志著我國地震觀測正式進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代[1]。

隨著時(shí)間的推移，長久保存的珍貴原始地震觀測圖紙出現(xiàn)了受潮、粘連、發(fā)霉、破損等不同程度的問題，由此導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失給地震研究工作帶來較大困難和損失。為了妥善保管早期模擬地震圖紙資料，2018年中國地震局啟動(dòng)國家模擬地震歷史資料搶救專項(xiàng)行動(dòng)，計(jì)劃將880萬張國家和省級(jí)測震臺(tái)網(wǎng)的圖紙電子化掃描，長期保存。新時(shí)期如何妥善保管利用珍貴的歷史地震圖紙為防震減災(zāi)事業(yè)服務(wù)是地震系統(tǒng)檔案管理部門所面臨的一項(xiàng)重要任務(wù)和挑戰(zhàn)。

1 模擬地震圖紙簡介

模擬地震圖紙記錄了每次地震的震源，地震后地殼運(yùn)動(dòng)的變化及地震波傳播路徑上介質(zhì)的變化情況等重要信息[2]，是地震發(fā)生全過程的真實(shí)反映和記錄。從圖紙的成圖原理、功能和格式上，可以把圖紙分為兩大類：一類稱為測震模擬記錄圖紙，用來記錄地震發(fā)生時(shí)的波形，用以確定地震發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)和震級(jí)；另一類稱為地震前兆模擬觀測圖紙，用以觀測地球物理一些參量是否出現(xiàn)異常變化（如地電阻率大小、地下水位升降、地殼隆起與下沉等異常變化），為地震預(yù)測預(yù)報(bào)提供依據(jù)[3]。從圖紙的記錄方式上，又可以把圖紙分為熏煙記錄圖紙、筆繪記錄圖紙和相紙記錄圖紙三大類。每張模擬地震圖紙都包含著地震波形和圖章信息，其中地震波形是地震儀器在紙上記錄地震發(fā)生時(shí)的波形，圖章信息是臺(tái)站工作人員記錄的臺(tái)站名稱、編號(hào)、儀器類型、日期、上下紙時(shí)間、放大倍數(shù)、鐘差以及相關(guān)工作人員的簽名等信息[4]。

2 我國地震系統(tǒng)模擬地震圖紙檔案管理研究現(xiàn)狀

早在2000年，上海市地震局就實(shí)現(xiàn)對(duì)單位內(nèi)20多萬張地震圖紙的數(shù)字化工作和內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)化管理[5]，并與中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)合作開發(fā)了“地震圖紙數(shù)字化及數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)”[6]；2003年，中國地震局監(jiān)測預(yù)報(bào)司組織《中國歷史地震圖數(shù)字化及分析圖典》的編纂工作，對(duì)大連、徐家匯、青島、重慶北碚、南京水晶臺(tái)四個(gè)地區(qū)的地震臺(tái)歷史地震圖紙進(jìn)行數(shù)字化處理；后續(xù)各省地震局也陸續(xù)開展圖紙數(shù)字化及數(shù)據(jù)庫建立等工作[7-11]。由于一些單位在圖紙掃描、命名、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)庫等方面都存在一定的差異，資源共享難度較大。

為了統(tǒng)一規(guī)范工作標(biāo)準(zhǔn)及要求，2018年中國地震局監(jiān)測預(yù)報(bào)司先后印發(fā)《模擬測震圖紙數(shù)字化掃描技術(shù)規(guī)程》《模擬地球物理圖紙掃描技術(shù)規(guī)程（磁照?qǐng)D）》《模擬地球物理圖紙掃描技術(shù)規(guī)程（水平擺）》等系列規(guī)程，建立健全地震監(jiān)測歷史資料搶救標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范資料搶救技術(shù)流程，建立功能先進(jìn)完備、存儲(chǔ)安全可靠、使用便捷有效的數(shù)據(jù)管理與服務(wù)系統(tǒng)，并選取四川局、陜西局、青海局等作為試點(diǎn)單位，推動(dòng)模擬資料搶救專項(xiàng)工作。

3 模擬地震圖紙檔案數(shù)字化管理工作的重要性

3.1 地震科學(xué)研究傳承的關(guān)鍵紐帶

地震科學(xué)研究對(duì)于攻克地震預(yù)警難題起到關(guān)鍵性作用。模擬地震圖紙不僅是我國近代地震觀測的歷史見證，也是老一輩地震科技工作者辛勤工作的結(jié)晶，是地震觀測科研傳承的關(guān)鍵紐帶。新時(shí)期地震科技工作者通過對(duì)模擬地震圖記錄的參數(shù)進(jìn)行重新計(jì)算，并與《全球地震目錄》《中國地震目錄》等公開發(fā)布的歷史震例參數(shù)進(jìn)行比對(duì)，可以對(duì)一些震例參數(shù)進(jìn)行修正，從而對(duì)歷史震例進(jìn)行回溯性研究，幫助科研人員不斷認(rèn)識(shí)地震，更好地把握地震活動(dòng)規(guī)律，增強(qiáng)地震烈度的速報(bào)預(yù)警能力。

3.2 地震檔案資源潛能釋放

地震圖紙資料涵蓋測震、地殼形變、重力、地磁、地電、流體地球化學(xué)等豐富的科研數(shù)據(jù)，但由于幅面較大，部分損壞嚴(yán)重，且多以月份為單位整卷保存，不便于人工查閱，大多圖紙資料都被塵封在檔案庫房內(nèi)，很難發(fā)揮應(yīng)有的價(jià)值作用。通過數(shù)字化整理，可以數(shù)字化存儲(chǔ)模擬地震圖紙中所包含的信息，利用計(jì)算機(jī)分析處理，快速獲取震源和介質(zhì)參數(shù)，有助于將圖紙資源潛力釋放出來，將“死檔案”轉(zhuǎn)化為深層次挖掘地震圖紙資料價(jià)值的“活信息”。

3.3 地震大數(shù)據(jù)資源共建共享

為方便國家地震臺(tái)網(wǎng)、區(qū)域地震臺(tái)網(wǎng)和流動(dòng)地震臺(tái)網(wǎng)的模擬地震圖紙整理和數(shù)字化入庫，以及國內(nèi)外重要地震事件模擬波形的數(shù)字化入庫，中國地震局監(jiān)測預(yù)報(bào)司和第二監(jiān)測中心利用先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，構(gòu)建了集歷史地震數(shù)據(jù)集成、共享服務(wù)于一體的模擬地震資料數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)異地信息本地化，為地震科技工作者研判地震活動(dòng)趨勢、研究歷史地震提供豐富的數(shù)據(jù)資源，同時(shí)也為工程測繪、城鄉(xiāng)建設(shè)、鐵路交通、國防建設(shè)等國家重大工程提供數(shù)據(jù)支撐服務(wù)。

3.4 便于檔案科學(xué)管理與利用

將分散凌亂、受損的模擬地震圖紙進(jìn)行數(shù)字化整理，不僅能夠節(jié)省大量的庫房空間，減少圖紙霉變、損壞等情況的出現(xiàn)，而且數(shù)字化雙套備份異地存儲(chǔ)，能夠有效防止突發(fā)事件造成的珍貴檔案資料數(shù)據(jù)丟失，有利于圖紙的長久保存。數(shù)字化后的圖紙也更便于科研人員查閱利用，提高檔案信息的時(shí)效性和利用率，促進(jìn)地震檔案事業(yè)信息化發(fā)展。

4 湖北省模擬地震圖紙存在的問題分析

湖北省模擬地震圖紙資料，前期多分散保存于武漢、黃石、十堰、宜昌、襄陽、鄂州、荊門、恩施等中心地震臺(tái)站，按照中國地震局模擬地震資料搶救工作的統(tǒng)一部署，2019年陸續(xù)轉(zhuǎn)移至湖北省地震局綜合檔案室。目前通過對(duì)模擬地震圖紙的整理，發(fā)現(xiàn)存在以下問題。

4.1 圖紙管理缺乏專業(yè)性

由于地震圖紙資料年代久遠(yuǎn)、個(gè)別臺(tái)站保存環(huán)境差、臺(tái)站兼職檔案管理人員重視程度不夠和地震儀器設(shè)備質(zhì)量不高等多方原因，導(dǎo)致部分圖紙存在圖章信息標(biāo)注不詳，上下紙時(shí)間、波形記錄不清晰情況，圖紙?jiān)诒４孢^程中也出現(xiàn)混放、破損、缺失、灰塵、受潮、粘連、發(fā)霉等問題，造成地震圖紙資料缺損，難以查閱等情況。在湖北省實(shí)現(xiàn)數(shù)字化觀測之前，三十多年間多個(gè)地震臺(tái)站產(chǎn)生了大量的圖紙、臺(tái)站觀測日志、震相觀測報(bào)告、儀器常數(shù)本等紙質(zhì)觀測資料。由于數(shù)量巨大、人手短缺、時(shí)間緊張，各臺(tái)站將資料運(yùn)往湖北省地震局綜合檔案室時(shí)，檔案管理人員難以準(zhǔn)確把握各臺(tái)站資料的收集范圍。為了將資料應(yīng)收盡收，雙方在交接工作中難免出現(xiàn)清點(diǎn)工作有疏漏等情況，導(dǎo)致部分圖紙移交目錄信息不全，容易造成歸檔責(zé)任不明確，職責(zé)不清等問題，為后續(xù)的整理鑒定帶來一定困難。

4.2 數(shù)字化經(jīng)費(fèi)投入力度不足

檔案部門在地震系統(tǒng)一直處于服務(wù)性的輔助業(yè)務(wù)部門地位，檔案工作未能得到應(yīng)有的重視，難以獲得充足的經(jīng)費(fèi)保障。在地震模擬圖紙搶救工作開展以來，各省地震局對(duì)檔案資金投入巨大。以模擬圖紙整理試點(diǎn)單位為例，四川省地震局電子化掃描整理10萬張測震圖紙共78萬元，陜西省地震局和青海省地震局分別電子化掃描整理5萬張測震圖紙各39.5萬元。由于目前湖北省地震局館藏的模擬地震圖紙約12萬張，數(shù)字化工作量巨大，設(shè)備配置落后，人手不足，單位尚不具備將圖紙全部進(jìn)行數(shù)字化的資金條件，導(dǎo)致歷史地震檔案資源開發(fā)利用工作推進(jìn)緩慢，檔案信息化程度跟不上地震觀測技術(shù)的信息化步伐。

4.3 地學(xué)專業(yè)性強(qiáng)較易出錯(cuò)

由于圖紙資料本身種類較多，如模擬地震觀測圖紙分為測震圖紙、磁照?qǐng)D圖紙、水平擺圖紙，圖紙分類工作具有較強(qiáng)的專業(yè)性。不同的圖紙有不同的有效掃描寬度、分辨率和命名要求，所使用的錄入軟件也不同，在圖章信息模糊、缺失、有誤時(shí)，還需要數(shù)字化工作人員自行推算上下紙時(shí)間。對(duì)于他們來說整理分類難度較高，因此在整理中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)圖紙記錄類型混淆、上下紙時(shí)間登記有誤等問題。

5 新時(shí)期如何做好地震模擬圖紙檔案管理工作的思考

5.1 建立健全地震圖紙整理工作管理體制

本著保護(hù)歷史圖紙資料、促進(jìn)防震減災(zāi)工作高質(zhì)量發(fā)展的精神，地震系統(tǒng)各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)對(duì)模擬地震資料搶救工作予以高度重視，適時(shí)成立專門的模擬地震圖紙資料搶救領(lǐng)導(dǎo)小組，制定模擬地震圖紙資料整理和數(shù)字化規(guī)章制度，統(tǒng)一組織協(xié)調(diào)地震監(jiān)測業(yè)務(wù)部門和檔案管理部門開展工作，確保人員充足、經(jīng)費(fèi)保障，形成工作目標(biāo)明確、分工合理的項(xiàng)目組，確保該項(xiàng)工作順利開展。

5.2 規(guī)范模擬地震圖紙數(shù)字化整理流程

由于館藏圖紙資料數(shù)量龐大，經(jīng)費(fèi)與人員有限，模擬地震圖紙整理及數(shù)字化工作應(yīng)本著循序漸進(jìn)、輕重有別的原則逐步開展。重點(diǎn)對(duì)保存價(jià)值和使用頻率較高的地震圖紙進(jìn)行數(shù)字化精細(xì)掃描、建檔和備份，并嚴(yán)格按照《模擬測震圖紙電子化掃描技術(shù)規(guī)程》規(guī)定的工作技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，力求保證地震系統(tǒng)圖紙掃描存儲(chǔ)格式、分辨率、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化，減少出錯(cuò)率，提高工作效率，方便今后地震系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源共享。

在數(shù)字化前，首先要對(duì)地震圖紙進(jìn)行預(yù)處理，如清理灰塵，核對(duì)圖紙信息，清點(diǎn)卷內(nèi)圖紙張數(shù)，對(duì)于霉變、破損較為嚴(yán)重的圖紙進(jìn)行修復(fù)處理，形成歷史模擬地震圖紙資料目錄數(shù)據(jù)庫；其次查閱國內(nèi)外正式出版的地震目錄及相關(guān)參考文獻(xiàn)，科學(xué)區(qū)分有震無震圖紙，形成有震地震目錄數(shù)據(jù)庫；再次將有震圖紙用高分辨率的滾筒掃描儀進(jìn)行掃描，生成的圖像文件以掃描分辨率≥600dpi、亮度中等、對(duì)比度中等、PNG-24格式存儲(chǔ)，圖像清晰完整，檔案內(nèi)容信息與原件一致，掃描后的圖像以視覺上不偏斜為準(zhǔn)，不允許對(duì)掃描后的圖片做旋轉(zhuǎn)糾偏處理；然后將模擬地震圖紙基礎(chǔ)信息進(jìn)行錄入和校驗(yàn)，數(shù)字化掃描結(jié)束獨(dú)立保存2份副本[12]；最后清點(diǎn)核實(shí)原始圖紙資料，保存完好入庫，以臺(tái)站和觀測時(shí)間為基準(zhǔn)，觀測儀器型號(hào)為輔，完善圖紙標(biāo)簽，分類存放有震、無震圖紙，有序排列。

5.3 加強(qiáng)檔案數(shù)字化服務(wù)公司從業(yè)人員崗前培訓(xùn)

實(shí)施圖紙檔案數(shù)字化外包，在項(xiàng)目正式實(shí)施前，要組織數(shù)字化工作人員開展地震圖紙業(yè)務(wù)知識(shí)集中培訓(xùn)，重點(diǎn)就如何正確識(shí)別圖紙記錄類型、儀器型號(hào)，以及圖紙文件命名規(guī)則、掃描存儲(chǔ)格式、圖紙信息錄入內(nèi)容、圖章信息模糊缺失、有誤時(shí)如何推算上下紙時(shí)間、存儲(chǔ)介質(zhì)與要求等方面進(jìn)行針對(duì)性和系統(tǒng)性培訓(xùn)。整理過程中，遇到地學(xué)專業(yè)問題難以確定時(shí)，需及時(shí)請(qǐng)教專家鑒定處理。檔案部門工作人員要進(jìn)行全程監(jiān)督和抽檢，一旦發(fā)現(xiàn)問題立即要求整改，確保圖紙資料整理質(zhì)量。

5.3 保障數(shù)字化經(jīng)費(fèi)投入

數(shù)字信息時(shí)代，信息化建設(shè)需要大量資金。一方面，單位要設(shè)立檔案專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)，用于軟硬件配備及圖紙數(shù)字資源的建設(shè)；另一方面，在納入單位數(shù)字檔案建設(shè)的大框架下，檔案工作者應(yīng)積極申請(qǐng)科研基金課題與科研業(yè)務(wù)專項(xiàng)，多方面爭取經(jīng)費(fèi)，以項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)推動(dòng)圖紙數(shù)字化工作，同時(shí)要積極利用圖紙掃描成果進(jìn)行項(xiàng)目申報(bào)及推廣應(yīng)用，保障我省圖紙數(shù)字化工作能夠有序推進(jìn)，與各省地震局檔案信息化建設(shè)步伐相一致，加快實(shí)現(xiàn)“存量數(shù)字化”。

5.5 提高檔案管理人員的綜合素質(zhì)

檔案人員的好壞直接決定著檔案工作效率的高低，檔案管理人員是檔案工作的關(guān)鍵。《“十四五”全國檔案事業(yè)發(fā)展規(guī)劃》、新修訂的《檔案法》等政策明確提到要加強(qiáng)檔案隊(duì)伍建設(shè)，加快推進(jìn)檔案人才培養(yǎng)，提高檔案工作人員業(yè)務(wù)素質(zhì)。新時(shí)期對(duì)地震系統(tǒng)檔案工作人員的業(yè)務(wù)水平提出更高的要求。不僅要求檔案工作人員具備豐富的檔案專業(yè)技術(shù)知識(shí)和工作經(jīng)驗(yàn)，而且必須同時(shí)具備一定的地學(xué)專業(yè)知識(shí)、計(jì)算機(jī)專業(yè)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，成為多層次、復(fù)合型檔案管理人才，這樣才能更好地勝任地震檔案信息的收集、整理、數(shù)字化等工作。

6 結(jié)語

將歷史模擬地震圖紙資料進(jìn)行數(shù)字化整理是一項(xiàng)專業(yè)性強(qiáng)、工作量大、具有極高價(jià)值的工作，為下一步開展地震圖紙資料的數(shù)據(jù)化整理工作奠定基礎(chǔ)。通過梳理模擬地震圖紙資料數(shù)字化整理工作，發(fā)現(xiàn)問題提出對(duì)策，幫助新時(shí)期的地震檔案工作者更科學(xué)地開展地震資料搶救專項(xiàng)工作，提高地震檔案現(xiàn)代化管理水平， 推動(dòng)我國防震減災(zāi)事業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

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作者簡介：劉寧（1993-），研究生學(xué)歷、碩士學(xué)位，湖北省地震局文獻(xiàn)檔案室助理館員，研究方向：檔案信息化。