張佑龍 夏仕安 金 艷 程 鑫 李 發(fā)

（安徽省地震局，合肥230031）

（作者電子信箱，張佑龍：zhyoul＠126.com）

引言

安徽測(cè)震臺(tái)網(wǎng)實(shí)時(shí)接收、匯集、存儲(chǔ)和處理所屬全部臺(tái)站數(shù)據(jù)，并通過SDH 行業(yè)專網(wǎng)上傳臺(tái)站數(shù)據(jù)至國家測(cè)震臺(tái)網(wǎng)中心流服務(wù)器，同時(shí)接收周邊湖北、河南、山東、江蘇、江西、浙江6個(gè)省份的19個(gè)臺(tái)站波形數(shù)據(jù)。安徽省測(cè)震臺(tái)網(wǎng)所屬測(cè)震臺(tái)站的技術(shù)系統(tǒng)主要由地震計(jì)、數(shù)據(jù)采集器、GPS 時(shí)鐘、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、供電及避雷等設(shè)備構(gòu)成。主要設(shè)備有寬頻帶地震計(jì)（KS－2000／BBVS－60／CMG－3ESP－60）、甚 寬 帶 地 震 計(jì)（CTS－1／BBVS－120）、井下地震計(jì)（FSS－3DBH／JDF－2），以及與其相配套的數(shù)據(jù)采集器（DR24／SMART24／EDAS24IP／EDAS24GN－3）和 電源設(shè)備。數(shù)據(jù)傳輸采取有線方式，即：光纖寬帶信道和SDH 信道。采用SDH 信道的有10個(gè)臺(tái)站，采用光纖寬帶信道的有14個(gè)臺(tái)站。安徽測(cè)震臺(tái)網(wǎng)中心技術(shù)系統(tǒng)主要由以服務(wù)器為主的硬件設(shè)備系統(tǒng)和JOPENS 臺(tái)網(wǎng)地震數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)兩部分組成。在臺(tái)網(wǎng)部系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，每個(gè)臺(tái)站的地震觀測(cè)數(shù)據(jù)通過省局地震信息服務(wù)部運(yùn)行維護(hù)管理的傳輸信道，匯集到測(cè)震臺(tái)網(wǎng)中心流服務(wù)器上。安徽測(cè)震臺(tái)網(wǎng)產(chǎn)出了豐富的數(shù)字地震數(shù)據(jù)資料，在開展安徽省及地區(qū)性地震科學(xué)基礎(chǔ)研究和地震預(yù)測(cè)方面，發(fā)揮了積極作用。安徽測(cè)震臺(tái)網(wǎng)承擔(dān)全省地震速報(bào)任務(wù)，在地震應(yīng)急中發(fā)揮了重要作用。

1 安徽地區(qū)地震分布特征［1］

圖1為2009年1月1日～2014年6月30日安徽地區(qū)的地震活動(dòng)分布圖。共記錄到3 030次地震：其中0.0～0.9 級(jí)地震2 130次，1.0～1.9級(jí)地震720次，2.0～2.9級(jí)地震159次，3.0～3.9 級(jí)地震17 次，4.0～4.9級(jí)地震4 次，本省未發(fā)生5.0 級(jí)以上地震。3 030次地震發(fā)生在安徽省內(nèi)，地震主要分布在安徽中西部地區(qū)，其中，霍山地區(qū)是安徽省地震活動(dòng)窗口，其地震活動(dòng)頻次從一定程度上反映了安徽省的地震活動(dòng)性，對(duì)地震預(yù)測(cè)有著重要的作用。

2 測(cè)震臺(tái)網(wǎng)地震速報(bào)

圖1 安徽地區(qū)地震活動(dòng)分布圖

安徽測(cè)震臺(tái)網(wǎng)地震自動(dòng)定位速報(bào)為省局地震應(yīng)急提供了保貴的時(shí)間。地震自動(dòng)定位速報(bào)的基礎(chǔ)是地震事件的自動(dòng)檢測(cè)和初至震相的自動(dòng)識(shí)別［2］，其中地震事件的自動(dòng)檢測(cè)可以提高地震觀測(cè)數(shù)據(jù)的處理效率，并且對(duì)提高地震臺(tái)網(wǎng)的快速響應(yīng)能力有重要意義。將自行研發(fā)的地震自動(dòng)定位、地震速報(bào)有機(jī)結(jié)合，形成了安徽省自主地震自動(dòng)定位核心技術(shù)，簡(jiǎn)化了地震速報(bào)的操作流程，縮短了地震速報(bào)的響應(yīng)時(shí)間，減少了人工干預(yù)的出錯(cuò)率，并為安徽省未來預(yù)警技術(shù)的發(fā)展做好了前期科技攻關(guān)。

目前國際上比較好的方法和成果有分形分維法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、小波變換分析法、定尺度比法、長(zhǎng)短時(shí)窗平均比法STA／LTA以及基于自回歸模型的AR－AIC 等。STA／LTA 和AR－AIC 算法是目前地震自動(dòng)定位系統(tǒng)中最常用的P波判斷方法之一，對(duì)震相識(shí)別有著很強(qiáng)的優(yōu)越性，通過STA／LTA 和AR－AIC震相自動(dòng)識(shí)別法進(jìn)行精確識(shí)別震相到時(shí)與震相類型的攻關(guān)，可以很大程度上保證地震定位的精度，并能隨著識(shí)別到的震相信息的不斷增加對(duì)地震定位結(jié)果進(jìn)行修正，具備對(duì)地震定位質(zhì)量進(jìn)行綜合判斷的能力，同時(shí)結(jié)合HYPO 2000定位方法可自動(dòng)給出最優(yōu)定位結(jié)果。

安徽測(cè)震臺(tái)網(wǎng)地震速報(bào)系統(tǒng)充分利用以電子計(jì)算機(jī)為核心的各種現(xiàn)代化技術(shù)，可以迅速、準(zhǔn)確地處理地震波形數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)內(nèi)地震1min內(nèi)給出初報(bào)結(jié)果、10min內(nèi)給出終報(bào)結(jié)果，并自行研發(fā)了地震速報(bào)平臺(tái)，整合了地震信息發(fā)布、地震速報(bào)參數(shù)上報(bào)、震情傳真自動(dòng)生成等功能，為省政府進(jìn)行地震應(yīng)急和穩(wěn)定人心起到了重要的作用。

3 測(cè)震臺(tái)網(wǎng)地震信息快速報(bào)送

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，至2012 年上半年，通過手機(jī)接入互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)民數(shù)量已經(jīng)達(dá)到3.88億，首次超過臺(tái)式電腦成為我國網(wǎng)民的第一大上網(wǎng)終端。隨著通訊技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的網(wǎng)頁震情信息發(fā)布模式已不能滿足當(dāng)今社會(huì)的信息需求，而智能手機(jī)的快速普及，為我們地震信息的發(fā)布提供了一個(gè)良好的平臺(tái)。

在此基礎(chǔ)上，提出“升級(jí)發(fā)布方式，拓展發(fā)布形式”的主張，通過加強(qiáng)與各大通訊公司的磋商和協(xié)定以確保信道穩(wěn)定，自主研發(fā)多通道平臺(tái)發(fā)布軟件，將原有手動(dòng)錄入震情傳真方式升級(jí)為自動(dòng)生成并報(bào)送至省委、省政府及上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)部門，將原有網(wǎng)頁手動(dòng)更新震情信息方式升級(jí)為網(wǎng)頁自動(dòng)同步顯示，將原有手機(jī)短信接收震情短信方式拓展為手機(jī)短信通知和智能手機(jī)Android平臺(tái)應(yīng)用接收的多元化方式，擴(kuò)大了震情信息的覆蓋面，提升了震情信息的展示度，較好地滿足了政府及社會(huì)公眾的信息需求。

3.1 震情傳真

震情傳真是向省委、省政府報(bào)送具體震情信息的重要資料，對(duì)政府開展相關(guān)工作和領(lǐng)導(dǎo)決策的制定具有重要參考意義。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，震情信息具有一定的規(guī)律性，研發(fā)值班信息自動(dòng)生成功能，可節(jié)省上報(bào)震情信息時(shí)間并減少出錯(cuò)概率。利用值班信息內(nèi)容的規(guī)律性，制定相應(yīng)模板，使用VC＋＋操控Word使其自動(dòng)生成適應(yīng)于不同震級(jí)和震害影響的值班信息，再人工加以調(diào)整，以節(jié)省震情信息撰寫所需時(shí)間，減少人工干預(yù)導(dǎo)致出現(xiàn)錯(cuò)誤的概率。

3.2 網(wǎng)頁信息

安徽省防震減災(zāi)信息網(wǎng)是安徽省地震局的官方網(wǎng)站，是震情信息正式發(fā)布的重要窗口，實(shí)現(xiàn)震情信息網(wǎng)頁同步可以讓社會(huì)各界快速了解地震發(fā)生的各項(xiàng)要素和各類相關(guān)訊息，有利于震后較好穩(wěn)定社情、輿情。利用API接口和相關(guān)技術(shù)協(xié)議，通過二次開發(fā)方式實(shí)現(xiàn)震情信息在安徽省防震減災(zāi)信息網(wǎng)上的實(shí)時(shí)發(fā)布和同步更新。

3.3 手機(jī)應(yīng)用

圖2為基于Android平臺(tái)研發(fā)的震情信息發(fā)布平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了以下功能：①實(shí)時(shí)獲取中國地震臺(tái)網(wǎng)中心全國速報(bào)地震信息；②實(shí)時(shí)獲取安徽省地震臺(tái)網(wǎng)中心全省地震信息；③加載在線百度地圖，與地震震中有機(jī)融合，并支持觸屏操作；④地震列表可以按照發(fā)震時(shí)間和震級(jí)大小進(jìn)行排序，可通過系統(tǒng)設(shè)置選擇不同的數(shù)據(jù)源以及顯示的地震震級(jí)和條目數(shù)；⑤利用手機(jī)內(nèi)置GPS或者電信運(yùn)營(yíng)商基站顯示用戶當(dāng)前位置；⑥根據(jù)地震三要素顯示地震震中位置，并自動(dòng)計(jì)算震中距離用戶當(dāng)前所在位置的距離。

圖2 震情信息發(fā)布平臺(tái)

震情信息發(fā)布平臺(tái)的使用，極大地提高了地震信息的利用效率，鑒于智能手機(jī)的便攜性和強(qiáng)大功能，地震工作人員可以隨時(shí)隨地查閱地震目錄，直觀了解震中地理位置情況。隨著震情信息發(fā)布平臺(tái)的不斷完善，將逐步推廣應(yīng)用范圍，使更多的人及時(shí)了解地震信息，拓展地震臺(tái)網(wǎng)的服務(wù)范圍。當(dāng)“十二五”預(yù)警系統(tǒng)投入使用后，市民可以通過震情信息發(fā)布平臺(tái)攔截地震短信，及時(shí)了解震中和用戶之間的距離。震情信息發(fā)布平臺(tái)開拓了地震預(yù)警研究的新思路，為地震預(yù)警新方式的研究提供了技術(shù)基礎(chǔ)［3］。

3.4 地震臺(tái)站綜合管理系統(tǒng)

“十五”項(xiàng)目以后，我國臺(tái)站數(shù)字化技術(shù)改造取得很大進(jìn)步，在技術(shù)設(shè)計(jì)上廢棄了傳統(tǒng)的串口傳輸，采取較先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)IP 傳輸，使我國地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)處于國際先進(jìn)水平。全國增加或者改建了大批的無人值守臺(tái)站，大大增強(qiáng)了我國的地震監(jiān)測(cè)水平。由于觀測(cè)環(huán)境的需要，這些無人值守臺(tái)站大多處在較偏遠(yuǎn)或者環(huán)境復(fù)雜的位置，如何對(duì)這些無人值守臺(tái)站進(jìn)行有效的維護(hù)與管理，已經(jīng)成為一項(xiàng)亟待解決的問題，因此，建設(shè)智能臺(tái)站就顯得相當(dāng)?shù)谋匾推惹校?］。

圖3 為安徽智能臺(tái)站建設(shè)完成后的情況，它能集中管理臺(tái)站的軟硬件設(shè)備，做到臺(tái)站管理自動(dòng)化、智能化、科學(xué)化。實(shí)現(xiàn)包括安徽省現(xiàn)有各類數(shù)字測(cè)震臺(tái)站儀器的遠(yuǎn)程監(jiān)控、電源的智能管理、測(cè)震擺房（圖4）的防盜監(jiān)控和溫濕度、煙霧報(bào)警等主要功能，并匯集于測(cè)震臺(tái)網(wǎng)的綜合控制顯示平臺(tái)。該系統(tǒng)以提高臺(tái)站的觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量和節(jié)約運(yùn)行成本為目的，立足于解決臺(tái)站運(yùn)行維護(hù)中遇到的實(shí)際問題，并為地震預(yù)報(bào)和地震科研工作提供更加連續(xù)、可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以先進(jìn)的監(jiān)控和自動(dòng)化技術(shù)為臺(tái)站建設(shè)的正規(guī)化、實(shí)用化提供標(biāo)準(zhǔn)［5］。

4 測(cè)震臺(tái)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)

4.1 提供地震目錄和觀測(cè)報(bào)告數(shù)據(jù)服務(wù)

安徽省地震編目每月產(chǎn)出震情月報(bào)，包含省內(nèi)1.0級(jí)以上地震目錄，國內(nèi)5.0級(jí)以上地震及全球7.0級(jí)以上地震目錄，向安徽省委、省政府、中國地震局相關(guān)職能部門，市縣地震局及臺(tái)站報(bào)送，為省委省政府開展應(yīng)急工作部署提供參考，強(qiáng)化市縣地震部門及臺(tái)站監(jiān)測(cè)、應(yīng)急工作。每月向安徽省預(yù)報(bào)中心、華東6省1市及市縣工作部門提供安徽省0.0級(jí)以上地震目錄和震相數(shù)據(jù)，進(jìn)一步做好安徽省及華東片區(qū)震情監(jiān)視和跟蹤工作，立足提高服務(wù)社會(huì)能力，不斷提升流動(dòng)監(jiān)測(cè)能力，強(qiáng)化震情監(jiān)視，落實(shí)異常核實(shí)，為開展會(huì)商研判工作提供依據(jù)。

安徽省數(shù)字測(cè)震臺(tái)網(wǎng)編輯地震快報(bào)、正式報(bào)，并向中國地震臺(tái)網(wǎng)中心服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)。預(yù)報(bào)人員以及研究人員可以通過中國地震臺(tái)網(wǎng)中心網(wǎng)站，全國地震編目系統(tǒng)（圖5）查詢地震，下載地震目錄和地震觀測(cè)報(bào)告，觀測(cè)報(bào)告提供了測(cè)震臺(tái)網(wǎng)臺(tái)站運(yùn)行情況以及地震活動(dòng)情況，在地震活動(dòng)趨勢(shì)研判中起著重要的作用。

圖3 安徽地震臺(tái)站綜合智能監(jiān)控系統(tǒng)主界面

圖4 臺(tái)站擺房?jī)?nèi)部監(jiān)控界面

圖5 全國地震編目系統(tǒng)

4.2 提供測(cè)震臺(tái)網(wǎng)地震新參數(shù)服務(wù)

數(shù)字地震觀測(cè)技術(shù)的問世把地震學(xué)推到了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期，數(shù)字地震記錄所具有的頻帶寬、動(dòng)態(tài)范圍大、分辨率高和便于用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理等優(yōu)點(diǎn)擴(kuò)展了人們的視野，尤其是區(qū)域數(shù)字地震臺(tái)網(wǎng)的建立，逐漸為測(cè)定大量中小地震新的震源參數(shù)以及介質(zhì)參數(shù)提供了可能，為地震預(yù)報(bào)研究的深入提供了新的技術(shù)支撐。地震新參數(shù)是在傳統(tǒng)地震參數(shù)發(fā)震時(shí)間、經(jīng)緯度、震級(jí)、震源深度的基礎(chǔ)上，增加了中小地震的震源矩M0、應(yīng)力降Δσ、震源特征尺度r、震源機(jī)制解、介質(zhì)的品質(zhì)因子Q 值和S 波分裂的延遲δt時(shí)間等［6］。這些地震參數(shù)的測(cè)定與應(yīng)用對(duì)于推動(dòng)地震預(yù)報(bào)研究的深入，提高預(yù)報(bào)水平起著重要的作用。測(cè)震臺(tái)網(wǎng)充分利用中國地震局監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)司、中國地震局地震預(yù)測(cè)研究所提供的地震新參數(shù)計(jì)算軟件，對(duì)測(cè)震臺(tái)網(wǎng)產(chǎn)出的地震波形基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，產(chǎn)出地震新參數(shù)供地震預(yù)報(bào)分析人員使用。新參數(shù)在中短期地震危險(xiǎn)區(qū)確定方面的應(yīng)用，主要是把應(yīng)力降Δσ和介質(zhì)的品質(zhì)因子Q 值的測(cè)定與分析作為確定未來可能的大震危險(xiǎn)區(qū)的重要方法。新參數(shù)在地震序列類型判別方面的應(yīng)用是，中小地震震群究竟是一般的震群活動(dòng)，還是大震的前震序列。一次中強(qiáng)地震后是否會(huì)再度發(fā)生同等大小的中強(qiáng)地震，即出現(xiàn)“雙震”型地震序列。傳統(tǒng)的地震活動(dòng)時(shí)間序列的分析方法在地震序列類型判別方面雖然有一定的效能，但也有明顯的局限性。新參數(shù)的測(cè)定與分析可能有助于減少判別的不確定性。安徽測(cè)震臺(tái)網(wǎng)地震新參數(shù)的產(chǎn)出有：2011年1月19日安慶4.6級(jí)地震波譜分析（圖6），2014年4 月20 日霍山地震波譜分析（圖7）。表1 為安徽地區(qū)部分。3.6級(jí)以上地震的震源新參數(shù)計(jì)算結(jié)果。

圖6 安徽安慶地震波譜分析

圖7 安徽霍山地震波譜分析

表1 安徽地區(qū)部分3.6級(jí)以上地震的震源新參數(shù)計(jì)算結(jié)果

5 結(jié)束語

安徽測(cè)震臺(tái)網(wǎng)數(shù)字化系統(tǒng)自2009年正式運(yùn)行并參加中國地震局評(píng)比以來，產(chǎn)出了大量地震波形數(shù)據(jù)、地震目錄和震相文件等，并建立了數(shù)據(jù)共享服務(wù)。通過科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和科學(xué)管理，極大地提高了測(cè)震臺(tái)網(wǎng)的數(shù)據(jù)產(chǎn)出和應(yīng)用能力。測(cè)震臺(tái)網(wǎng)在產(chǎn)出地震基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的同時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行精細(xì)分析處理，特別是地震新參數(shù)的推廣應(yīng)用，為預(yù)報(bào)人員提供了更多的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，在數(shù)據(jù)產(chǎn)出與應(yīng)用方面發(fā)揮了測(cè)震臺(tái)網(wǎng)的效能。開發(fā)的震情信息發(fā)布平臺(tái)和地震臺(tái)站綜合智能管理系統(tǒng)，滿足了測(cè)震臺(tái)網(wǎng)的工作需求，提高了數(shù)據(jù)連續(xù)率，并為下一步地震預(yù)警和烈度速報(bào)提供了有效的支撐。

［1］狄秀玲，王平，劉偉.通過地震編目分析陜西省地震分布.地震地磁觀測(cè)與研究，2011，32（5）：140－142

［2］金星，廖詩榮，陳緋雯.區(qū)域數(shù)字地震臺(tái)網(wǎng)實(shí)時(shí)速報(bào)系統(tǒng)研究.地震地磁觀測(cè)與研究，2007，28（1）：64－72

［3］黃顯良，夏仕安，戚浩，等.智能臺(tái)站技術(shù)在安徽臺(tái)網(wǎng)的應(yīng)用.地震監(jiān)測(cè)，2013（3）：39－43

［4］夏仕安，戚浩，劉澤明，等.震情信息發(fā)布平臺(tái)的研制與應(yīng)用.地震地磁觀測(cè)與研究，2013，34（5）：340－342

［5］黃顯良，戚浩，程鑫，等.智能地震臺(tái)站試驗(yàn)性研究.國際地震動(dòng)態(tài)，2013（10）：11－15

［6］戚浩，夏仕安，張炳，等.地震新參數(shù)軟件在安徽測(cè)震臺(tái)網(wǎng)的應(yīng)用.高原地震，2012，24（3）：54－57