中美CDSN合作项目回顾

中美CDSN合作项目回顾

编者按 周公威先生是中国地震局地球物理研究所研究员，曾任中美CDSN合作项目中方项目主任，现为中国地震局科学技术司（国际合作司）顾问专家组成员。

1975年开始，世界发达国家竞相布设数字地震台网。地震观测质量的提高和计算机的广泛应用，使地震学家以前所未有的效率获取和分析海量信息，增进人类对地球内部结构和地震的认识。我国数字地震观测技术开发始于20世纪70年代后期，为了加速我国地震观测技术现代化进程，建立可用于多种科学研究的全国性高质量数字地震数据库，1982年国家地震局做出通过中美地震科技合作建设中国数字地震台网的决定。经有关部委同意，将该台网建设列入中美地震科技合作项目。1983年5月，国家地震局高文学副局长和美国地质调查局（USGS）佩克（D.Peck）局长分别代表中方和美方签署《中国数字地震台网（CDSN）的原则协议》。协议规定：中美双方对中国数字地震台网（CDSN）共同投资、设计、研制和安装。台网产出资料，中方在基本连续和常规基础上向美方提供台网网日带副本；作为交换条件，美方向中方提供全球数字台网（GDSN）网日带副本，供中方使用。双方明确：该合作项目的中方技术负责单位是国家地震局地球物理研究所，负责人美方是美国地质调查局阿尔伯克基地震实验室。曲克信和彼得森（Jon Peterson）分别为中方和美方的项目。1983年6月开始建设，历经3年场地准备和技术实施工作，1986年8月，硬件、软件系统试运行，1986年10月1日起，CDSN数据管理中心（DMC）以试验方式向中国研究团体提供CDSN网日带数据，1987年10月台网通过国际地震专家组技术评审和验收，转入正式运行。

CDSN一期工程（1984—1987年）包括9个台站，即北京、兰州、恩施、昆明、琼中、上海、乌鲁木齐、海拉尔和牡丹江。在国家地震局地球物理研究所建立CDSN数据管理中心（DMC）和台网维修中心（NMC）。CDSN台站记录采用4个频带，即短周期SP、中周期BB、长周期LP、甚长周期VLP，数据采样率分别为40 SPS、20 SPS、1 SPS、0.1 SPS，地震记录动态范围为120 dB。CDSN二期工程（1993—2001年）旨在执行CDSN的二期技术改造计划，将CDSN改造成具备美国地震学联合研究体（IRIS）部署的全球（数字）地震台网（GSN）技术性能的新一代CDSN。其主要内容包括：增设西安台和拉萨台；用智能化的IRIS/GSN台站设备更换CDSN台站原有设备，产出具有国际地震数据交换标准格式（SEED）的大动态（140 dB）记录数据，使改造后的新一代CDSN成为全球（数字）地震台网（IRIS/GSN）的组成部分；将原来的宽频带数据信道（5—0.04 Hz）改造为甚宽带数据信道（8.5—0.003 Hz），并由触发改为连续记录；安装甚短周期地震计，监测地震波高频分量达50 Hz；改造CDSN/DMC，用SUN计算机网络及新软件系统提高台网数据处理、编辑及数据服务能力；实现CDSN台站记录数据对CDSN/DMC的实时传输，国际间地震数据的快速传输；使CDSN具有通过互联网访问IRIS/ DMC地震数据库的能力；为CDSN台站配备高性能的地震分析处理软件（ARS，DIMAS）。截至2001年，通过中美双方共同努力，CDSN数字地震观测系统完成升级换代，成为IRIS/ GSN的重要组成部分。2002—2007年，在中国地震局国际合作司的大力支持下，CDSN项目获得中国科技部的资助（2001CB711005-1）。中方在CDSN/DMC原有软硬环境基础上，自主开发“数字地震实时分析系统”。该系统主要包括：数字地震实时分析系统硬件平台构建和CDSN实时分析系统软环境中实时数据通讯与数据应用平台构建。利用CDSN实时/准实时地震数据，实现对中国发生的中强地震震源参数的快速测定，并向中国地震局监测预报司发出《震源参数简报》。2008年11月，该课题通过中国科技部基础研究司验收。数字地震观测技术飞速发展，而CDSN数字地震观测系统硬件日趋老化，软件和数据通信系统性能有待提高，在此形势下，CDSN三期技术改造工程于2013年完成。

CDSN作为中国国家数字地震台网及IRIS/GSN台网的组成部分，产出高质量地震数据，为地震监测预报、数字地震学研究及防震减灾工作发挥着重要作用。美国前白宫科技政策办公室主任Dr.John Gibbons来华与中国政府续签中美科技合作协议书期间，对新闻界宣称中美科技合作取得了很大成绩，其中“电子对撞机”和“中国数字地震台网”项目是双方合作的成功范例。CDSN是在中国对外开放政策的指引下，在中国地震局高度重视下，在中国地震局国际合作司和监测预报司的精心组织与管理下，通过中美双方工程技术人员、科技管理人员，多年共同努力结出的硕果。

周公威

2015年10月