安徽测震台网数据产出与应用＊

张佑龙 夏仕安 金 艳 程 鑫 李 发

（安徽省地震局，合肥230031）

（作者电子信箱，张佑龙：zhyoul＠126.com）

引言

安徽测震台网实时接收、汇集、存储和处理所属全部台站数据，并通过SDH 行业专网上传台站数据至国家测震台网中心流服务器，同时接收周边湖北、河南、山东、江苏、江西、浙江6个省份的19个台站波形数据。安徽省测震台网所属测震台站的技术系统主要由地震计、数据采集器、GPS 时钟、数据传输设备、供电及避雷等设备构成。主要设备有宽频带地震计（KS－2000／BBVS－60／CMG－3ESP－60）、甚 宽 带 地 震 计（CTS－1／BBVS－120）、井下地震计（FSS－3DBH／JDF－2），以及与其相配套的数据采集器（DR24／SMART24／EDAS24IP／EDAS24GN－3）和 电源设备。数据传输采取有线方式，即：光纤宽带信道和SDH 信道。采用SDH 信道的有10个台站，采用光纤宽带信道的有14个台站。安徽测震台网中心技术系统主要由以服务器为主的硬件设备系统和JOPENS 台网地震数据处理软件系统两部分组成。在台网部系统设备构成的网络环境下，每个台站的地震观测数据通过省局地震信息服务部运行维护管理的传输信道，汇集到测震台网中心流服务器上。安徽测震台网产出了丰富的数字地震数据资料，在开展安徽省及地区性地震科学基础研究和地震预测方面，发挥了积极作用。安徽测震台网承担全省地震速报任务，在地震应急中发挥了重要作用。

1 安徽地区地震分布特征［1］

图1为2009年1月1日～2014年6月30日安徽地区的地震活动分布图。共记录到3 030次地震：其中0.0～0.9 级地震2 130次，1.0～1.9级地震720次，2.0～2.9级地震159次，3.0～3.9 级地震17 次，4.0～4.9级地震4 次，本省未发生5.0 级以上地震。3 030次地震发生在安徽省内，地震主要分布在安徽中西部地区，其中，霍山地区是安徽省地震活动窗口，其地震活动频次从一定程度上反映了安徽省的地震活动性，对地震预测有着重要的作用。

2 测震台网地震速报

图1 安徽地区地震活动分布图

安徽测震台网地震自动定位速报为省局地震应急提供了保贵的时间。地震自动定位速报的基础是地震事件的自动检测和初至震相的自动识别［2］，其中地震事件的自动检测可以提高地震观测数据的处理效率，并且对提高地震台网的快速响应能力有重要意义。将自行研发的地震自动定位、地震速报有机结合，形成了安徽省自主地震自动定位核心技术，简化了地震速报的操作流程，缩短了地震速报的响应时间，减少了人工干预的出错率，并为安徽省未来预警技术的发展做好了前期科技攻关。

目前国际上比较好的方法和成果有分形分维法、人工神经网络法、小波变换分析法、定尺度比法、长短时窗平均比法STA／LTA以及基于自回归模型的AR－AIC 等。STA／LTA 和AR－AIC 算法是目前地震自动定位系统中最常用的P波判断方法之一，对震相识别有着很强的优越性，通过STA／LTA 和AR－AIC震相自动识别法进行精确识别震相到时与震相类型的攻关，可以很大程度上保证地震定位的精度，并能随着识别到的震相信息的不断增加对地震定位结果进行修正，具备对地震定位质量进行综合判断的能力，同时结合HYPO 2000定位方法可自动给出最优定位结果。

安徽测震台网地震速报系统充分利用以电子计算机为核心的各种现代化技术，可以迅速、准确地处理地震波形数据，实现网内地震1min内给出初报结果、10min内给出终报结果，并自行研发了地震速报平台，整合了地震信息发布、地震速报参数上报、震情传真自动生成等功能，为省政府进行地震应急和稳定人心起到了重要的作用。

3 测震台网地震信息快速报送

随着信息技术的发展，至2012 年上半年，通过手机接入互联网的网民数量已经达到3.88亿，首次超过台式电脑成为我国网民的第一大上网终端。随着通讯技术的发展，传统的网页震情信息发布模式已不能满足当今社会的信息需求，而智能手机的快速普及，为我们地震信息的发布提供了一个良好的平台。

在此基础上，提出“升级发布方式，拓展发布形式”的主张，通过加强与各大通讯公司的磋商和协定以确保信道稳定，自主研发多通道平台发布软件，将原有手动录入震情传真方式升级为自动生成并报送至省委、省政府及上级领导部门，将原有网页手动更新震情信息方式升级为网页自动同步显示，将原有手机短信接收震情短信方式拓展为手机短信通知和智能手机Android平台应用接收的多元化方式，扩大了震情信息的覆盖面，提升了震情信息的展示度，较好地满足了政府及社会公众的信息需求。

3.1 震情传真

震情传真是向省委、省政府报送具体震情信息的重要资料，对政府开展相关工作和领导决策的制定具有重要参考意义。根据以往经验总结，震情信息具有一定的规律性，研发值班信息自动生成功能，可节省上报震情信息时间并减少出错概率。利用值班信息内容的规律性，制定相应模板，使用VC＋＋操控Word使其自动生成适应于不同震级和震害影响的值班信息，再人工加以调整，以节省震情信息撰写所需时间，减少人工干预导致出现错误的概率。

3.2 网页信息

安徽省防震减灾信息网是安徽省地震局的官方网站，是震情信息正式发布的重要窗口，实现震情信息网页同步可以让社会各界快速了解地震发生的各项要素和各类相关讯息，有利于震后较好稳定社情、舆情。利用API接口和相关技术协议，通过二次开发方式实现震情信息在安徽省防震减灾信息网上的实时发布和同步更新。

3.3 手机应用

图2为基于Android平台研发的震情信息发布平台，实现了以下功能：①实时获取中国地震台网中心全国速报地震信息；②实时获取安徽省地震台网中心全省地震信息；③加载在线百度地图，与地震震中有机融合，并支持触屏操作；④地震列表可以按照发震时间和震级大小进行排序，可通过系统设置选择不同的数据源以及显示的地震震级和条目数；⑤利用手机内置GPS或者电信运营商基站显示用户当前位置；⑥根据地震三要素显示地震震中位置，并自动计算震中距离用户当前所在位置的距离。

图2 震情信息发布平台

震情信息发布平台的使用，极大地提高了地震信息的利用效率，鉴于智能手机的便携性和强大功能，地震工作人员可以随时随地查阅地震目录，直观了解震中地理位置情况。随着震情信息发布平台的不断完善，将逐步推广应用范围，使更多的人及时了解地震信息，拓展地震台网的服务范围。当“十二五”预警系统投入使用后，市民可以通过震情信息发布平台拦截地震短信，及时了解震中和用户之间的距离。震情信息发布平台开拓了地震预警研究的新思路，为地震预警新方式的研究提供了技术基础［3］。

3.4 地震台站综合管理系统

“十五”项目以后，我国台站数字化技术改造取得很大进步，在技术设计上废弃了传统的串口传输，采取较先进的网络IP 传输，使我国地震监测台网处于国际先进水平。全国增加或者改建了大批的无人值守台站，大大增强了我国的地震监测水平。由于观测环境的需要，这些无人值守台站大多处在较偏远或者环境复杂的位置，如何对这些无人值守台站进行有效的维护与管理，已经成为一项亟待解决的问题，因此，建设智能台站就显得相当的必要和迫切［4］。

图3 为安徽智能台站建设完成后的情况，它能集中管理台站的软硬件设备，做到台站管理自动化、智能化、科学化。实现包括安徽省现有各类数字测震台站仪器的远程监控、电源的智能管理、测震摆房（图4）的防盗监控和温湿度、烟雾报警等主要功能，并汇集于测震台网的综合控制显示平台。该系统以提高台站的观测数据质量和节约运行成本为目的，立足于解决台站运行维护中遇到的实际问题，并为地震预报和地震科研工作提供更加连续、可靠的基础数据，以先进的监控和自动化技术为台站建设的正规化、实用化提供标准［5］。

4 测震台网数据服务

4.1 提供地震目录和观测报告数据服务

安徽省地震编目每月产出震情月报，包含省内1.0级以上地震目录，国内5.0级以上地震及全球7.0级以上地震目录，向安徽省委、省政府、中国地震局相关职能部门，市县地震局及台站报送，为省委省政府开展应急工作部署提供参考，强化市县地震部门及台站监测、应急工作。每月向安徽省预报中心、华东6省1市及市县工作部门提供安徽省0.0级以上地震目录和震相数据，进一步做好安徽省及华东片区震情监视和跟踪工作，立足提高服务社会能力，不断提升流动监测能力，强化震情监视，落实异常核实，为开展会商研判工作提供依据。

安徽省数字测震台网编辑地震快报、正式报，并向中国地震台网中心服务器发送数据。预报人员以及研究人员可以通过中国地震台网中心网站，全国地震编目系统（图5）查询地震，下载地震目录和地震观测报告，观测报告提供了测震台网台站运行情况以及地震活动情况，在地震活动趋势研判中起着重要的作用。

图3 安徽地震台站综合智能监控系统主界面

图4 台站摆房内部监控界面

图5 全国地震编目系统

4.2 提供测震台网地震新参数服务

数字地震观测技术的问世把地震学推到了一个新的发展时期，数字地震记录所具有的频带宽、动态范围大、分辨率高和便于用计算机进行数据处理等优点扩展了人们的视野，尤其是区域数字地震台网的建立，逐渐为测定大量中小地震新的震源参数以及介质参数提供了可能，为地震预报研究的深入提供了新的技术支撑。地震新参数是在传统地震参数发震时间、经纬度、震级、震源深度的基础上，增加了中小地震的震源矩M0、应力降Δσ、震源特征尺度r、震源机制解、介质的品质因子Q 值和S 波分裂的延迟δt时间等［6］。这些地震参数的测定与应用对于推动地震预报研究的深入，提高预报水平起着重要的作用。测震台网充分利用中国地震局监测预报司、中国地震局地震预测研究所提供的地震新参数计算软件，对测震台网产出的地震波形基础数据进行分析处理，产出地震新参数供地震预报分析人员使用。新参数在中短期地震危险区确定方面的应用，主要是把应力降Δσ和介质的品质因子Q 值的测定与分析作为确定未来可能的大震危险区的重要方法。新参数在地震序列类型判别方面的应用是，中小地震震群究竟是一般的震群活动，还是大震的前震序列。一次中强地震后是否会再度发生同等大小的中强地震，即出现“双震”型地震序列。传统的地震活动时间序列的分析方法在地震序列类型判别方面虽然有一定的效能，但也有明显的局限性。新参数的测定与分析可能有助于减少判别的不确定性。安徽测震台网地震新参数的产出有：2011年1月19日安庆4.6级地震波谱分析（图6），2014年4 月20 日霍山地震波谱分析（图7）。表1 为安徽地区部分。3.6级以上地震的震源新参数计算结果。

图6 安徽安庆地震波谱分析

图7 安徽霍山地震波谱分析

表1 安徽地区部分3.6级以上地震的震源新参数计算结果

5 结束语

安徽测震台网数字化系统自2009年正式运行并参加中国地震局评比以来，产出了大量地震波形数据、地震目录和震相文件等，并建立了数据共享服务。通过科学技术进步和科学管理，极大地提高了测震台网的数据产出和应用能力。测震台网在产出地震基础数据的同时，对数据进行精细分析处理，特别是地震新参数的推广应用，为预报人员提供了更多的数据产品，在数据产出与应用方面发挥了测震台网的效能。开发的震情信息发布平台和地震台站综合智能管理系统，满足了测震台网的工作需求，提高了数据连续率，并为下一步地震预警和烈度速报提供了有效的支撑。

［1］狄秀玲，王平，刘伟.通过地震编目分析陕西省地震分布.地震地磁观测与研究，2011，32（5）：140－142

［2］金星，廖诗荣，陈绯雯.区域数字地震台网实时速报系统研究.地震地磁观测与研究，2007，28（1）：64－72

［3］黄显良，夏仕安，戚浩，等.智能台站技术在安徽台网的应用.地震监测，2013（3）：39－43

［4］夏仕安，戚浩，刘泽明，等.震情信息发布平台的研制与应用.地震地磁观测与研究，2013，34（5）：340－342

［5］黄显良，戚浩，程鑫，等.智能地震台站试验性研究.国际地震动态，2013（10）：11－15

［6］戚浩，夏仕安，张炳，等.地震新参数软件在安徽测震台网的应用.高原地震，2012，24（3）：54－57