王同慶 付慧仙 黎益仕 周克昌 盧海燕 樓關(guān)壽
1)中國地震局第一監(jiān)測中心,天津 300180
2)中國地震局,北京 100036
3)中國地震災(zāi)害防御中心,北京 100029
4)中國地震臺網(wǎng)中心,北京 100045
標準是為了在既定范圍內(nèi)獲得最佳秩序,按照規(guī)定的程序經(jīng)協(xié)商一致制定,并由公認機構(gòu)批準,為各種活動或其結(jié)果提供規(guī)則、指南或特性,供共同使用和重復使用的規(guī)范性文件(中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局等,2015),是規(guī)范技術(shù)、經(jīng)濟、生產(chǎn)、經(jīng)營等市場的公約,是促進科學技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的重要工具,也是促進科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用的橋梁和紐帶,更是促進科技成果集成創(chuàng)新的體現(xiàn)。標準是標準化活動的成果,標準化的效能和目的均需通過制定和實施標準體現(xiàn)(李春田,2014)。地震標準化是以地震科學與技術(shù)為基礎(chǔ),以防震減災(zāi)工作需要為依據(jù)制定并實施標準,并根據(jù)科技進步、業(yè)務(wù)發(fā)展和管理調(diào)整等變化因素,修訂標準和制定新標準、實施標準,如此往復提高,不斷充實完善地震標準體系。新舊標準更替過程也是防震減災(zāi)科學、技術(shù)和實踐經(jīng)驗的綜合成果不斷發(fā)展、成熟的過程,同時地震標準化水平隨之不斷提高。馮義鈞等(2011)通過分析防震減災(zāi)工作對地震標準的需求,探討了地震標準科學發(fā)展思路,同時結(jié)合防震減災(zāi)工作體系特點和地震標準化研究現(xiàn)狀,提出了地震標準體系研究內(nèi)容、研究思路和實現(xiàn)方法。部分學者(趙宇彤等,2010;黎益仕等,2018)從地震災(zāi)害預(yù)防和地震活動斷層探測等方面對標準體系建設(shè)進行了深入分析。
本文結(jié)合近年來地震標準化的快速發(fā)展,通過對我國現(xiàn)行地震標準和標準體系的統(tǒng)計分析,探討地震標準特點,分析地震標準化問題,以期為進一步推進地震標準化工作提供借鑒。文中所稱的現(xiàn)行地震標準包括中國地震局組織起草,由國家標準化行政管理部門發(fā)布的國家標準和中國地震局發(fā)布的行業(yè)標準。
將我國地震標準化工作發(fā)展歷程歸納為以下4 個階段。
(1)1990 年前為地震標準化萌芽階段,我國地震工作經(jīng)歷了從無到有、從小到大的過程,從烈度鑒定服務(wù)工程建設(shè)擴展到地震預(yù)報實踐、從群測群防專群結(jié)合提升為地震科學全面發(fā)展,逐漸形成了我國特色的防震減災(zāi)業(yè)務(wù)和管理體系。技術(shù)和管理處于不斷摸索過程中,相關(guān)業(yè)務(wù)在技術(shù)上依托于科研任務(wù)的支撐,在實施上依賴于行政管理的規(guī)范。地震工作推進過程中需統(tǒng)一的技術(shù)要求、行為規(guī)范和成果應(yīng)用,其形式和載體多樣,包括科研報告、論文、會議紀要、行政文件等。自20 世紀80 年代起,逐漸形成了地震觀測業(yè)務(wù)技術(shù)規(guī)范并通過行政手段推廣實施,如《地震臺站觀測規(guī)范》《地震地下水動態(tài)觀測規(guī)范》《地震地磁野外測量規(guī)范》《地電臺站觀測規(guī)范》《地震重力測量規(guī)范》《大地形變測量規(guī)范》《地震水文地球化學觀測技術(shù)規(guī)范》《震例研究和報告編寫規(guī)范》《地應(yīng)變臺站連續(xù)觀測規(guī)范》和《鉆孔應(yīng)變-應(yīng)力臺站觀測規(guī)范》等。
(2)1990 年至1997 年為地震標準化工作起步階段。改革開放后,標準化工作得到各行各業(yè)的高度重視,1988 年《中華人民共和國標準化法》頒布實施后,地震部門按照國家部署,結(jié)合工作實際,提出了推進地震標準化工作的設(shè)想。1991 年,由中國地震局地球物理研究所作為牽頭單位,開展標準化研究工作,并參與國家地震標準化工作管理。1994 年,國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局批復《國家地震局標準歸口管理范圍》,授予地震行業(yè)標準代號為“DB”。1996 年,在國家地震局設(shè)立技術(shù)監(jiān)督處,承擔地震標準化歸口管理職責,負責管理地震行業(yè)標準化工作。同時,在中國地震局地球物理研究所掛牌成立地震標準化研究室。1997 年,成立全國地震標準化技術(shù)委員會,TC 編號為225。
(3)1998 年至2009 年為地震標準化工作取得實質(zhì)性突破階段。機構(gòu)改革后,中國地震局將推進地震標準化工作作為一項明確的職責和任務(wù)納入防震減災(zāi)業(yè)務(wù)體系,相關(guān)職責部門通過加大宣傳力度、加強培訓普及標準化知識,提升全系統(tǒng)標準化意識,不斷提高標準化工作水平。結(jié)合重大項目的實施、行業(yè)科研專項和標準化專題的研究,將一批已有成果轉(zhuǎn)化為國家標準和行業(yè)標準,推進了一批地震行業(yè)急需的觀測能力建設(shè)和觀測方法標準研制。1999 年,首批3 項地震國家標準《地震震級的規(guī)定》(GB 17740?1999)(國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局,1999)、《工程場地地震安全性評價技術(shù)規(guī)范》(GB 17741?1999)(國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局,1999)和《中國地震烈度表》(GB/T 17742?1999)(國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局,1999)發(fā)布。2000 年,中國地震局首次發(fā)布了《地震行業(yè)標準體系表》,并于2008 年進行了首次修訂。2006 年起,根據(jù)國家標準化管理委員會的部署,中國地震局積極參與并推進服務(wù)業(yè)標準化,開展地震應(yīng)急避險服務(wù)標準研制與推廣應(yīng)用。至2009 年底,累計發(fā)布實施了27 項地震國家標準和57 項地震行業(yè)標準。震級標準、烈度標準、安評標準、區(qū)劃圖標準、觀測環(huán)境保護標準及臺站建設(shè)標準、觀測方法標準、儀器標準等,成為行業(yè)管理和開展防震減災(zāi)公共服務(wù)的重要技術(shù)支撐。
(4)2010 年中國地震局成立政策法規(guī)司至今為地震標準化科學發(fā)展階段,加強標準體系建設(shè)和全過程管理,先后制定《地震標準化管理辦法》《地震標準制修訂工作管理細則》等配套制度,編制“十二五”地震標準化與計量規(guī)劃,推進地震地方標準化,全面實施地震標準化戰(zhàn)略。2017 年組建了3 個行業(yè)標準化技術(shù)委員會,分工負責各業(yè)務(wù)領(lǐng)域內(nèi)的地震標準制定修訂工作,同時開展地震標準化工作平臺設(shè)計與建設(shè)(和銳等,2019)。2010?2020 年,發(fā)布了《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖(修訂)》《活動斷層探測》《中小學校地震避險指南》等19 項國家標準及《地震臺網(wǎng)設(shè)計技術(shù)要求》《地震觀測方法》《活動斷層探察》等40 余項地震行業(yè)標準。
地震標準與其他標準一樣,是在一定時間與空間范圍內(nèi)制定和發(fā)生作用的,其時間性表現(xiàn)在標準發(fā)布時間和標準作用時間,空間性表現(xiàn)在標準應(yīng)用范圍(國家或行業(yè))和應(yīng)用領(lǐng)域。針對現(xiàn)行地震標準現(xiàn)狀和特點,本文從標準數(shù)量與發(fā)布時間關(guān)系、地震主要領(lǐng)域標準數(shù)量和按技術(shù)領(lǐng)域細分的標準統(tǒng)計等方面進行統(tǒng)計分析,以便較直觀地體現(xiàn)現(xiàn)行地震標準整體時空分布特征。
1999?2020 年上半年,共發(fā)布地震標準136 項,其中國家標準37 項,行業(yè)標準99 項。圖1 給出了現(xiàn)行地震標準年度發(fā)布數(shù)量統(tǒng)計,結(jié)合前述地震標準化發(fā)展歷程,2008 年后地震標準在前期積累和沉淀的基礎(chǔ)上取得豐碩成果,年均發(fā)布2 項國家標準、6 項行業(yè)標準。
圖1 現(xiàn)行地震標準年度發(fā)布數(shù)量Fig. 1 Annual number of releases of current seismological standards
根據(jù)《國家標準管理辦法》和《行業(yè)標準管理辦法》的相關(guān)規(guī)定,國家標準或行業(yè)標準實施后,應(yīng)根據(jù)科學技術(shù)的發(fā)展和經(jīng)濟建設(shè)的需要適時進行復審,復審周期一般不超過5 年,確定其繼續(xù)有效、修訂或廢止。目前,136 項地震標準中修訂的標準僅有16 項(國家標準8 項,行業(yè)標準8 項)。地震標準實施時間如圖2 所示,由圖2 可知,發(fā)布實施5 年以上未修訂的國家標準26 項,占70%;行業(yè)標準67 項,占68%。發(fā)布實施11~15 年未修訂的國家標準11 項,行業(yè)標準30 項,更有5 項國家標準和11 項行業(yè)標準發(fā)布實施時間已超過16 年。在目前新時代防震減災(zāi)事業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的形勢下,地震標準中存在大批標準亟需修訂,以適應(yīng)地震科學技術(shù)的發(fā)展。宮玥等(2017)通過對地震標準復審情況的分析研究,進一步闡述了標準復審的重要性。
圖2 地震標準實施時間Fig. 2 Time of implementation of seismological standards
自1999 年實現(xiàn)地震標準“零”的突破以來,至2020 年6 月,累計發(fā)布地震標準157 項,現(xiàn)行標準共136 項,其中國家標準37 項,行業(yè)標準99 項。標準涵蓋的技術(shù)內(nèi)容從地震震級、工程場地地震安全性評價、中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖、地震烈度表等關(guān)鍵重點標準,逐步覆蓋到地震觀測環(huán)境保護、臺站建設(shè)、儀器入網(wǎng)要求等監(jiān)測預(yù)報領(lǐng)域,隨著標準研制力度的加大,活動斷層探察、地震烈度評定、地震現(xiàn)場工作、震災(zāi)應(yīng)急響應(yīng)等領(lǐng)域的標準相繼發(fā)布實施,目前正在積極推進地震烈度速報與預(yù)警、地震信息化、防震減災(zāi)公共服務(wù)等方面的標準研制。按照傳統(tǒng)的地震業(yè)務(wù)領(lǐng)域劃分,在基礎(chǔ)通用、監(jiān)測預(yù)報、震害預(yù)防和地震應(yīng)急(救援)領(lǐng)域,地震國家標準和行業(yè)標準的數(shù)量分布如圖3 所示。
圖3 地震主要領(lǐng)域標準數(shù)量統(tǒng)計Fig. 3 Standard quantitative statistics for major areas of seismology
本文將地震標準進一步細分為基礎(chǔ)通用、觀測方法、觀測環(huán)境、站網(wǎng)建設(shè)與運維、儀器設(shè)備、預(yù)測預(yù)報、活動斷層探測、抗震設(shè)防、災(zāi)害風險評估、損失評估、地震應(yīng)急與現(xiàn)場工作、救援裝備、救援隊伍和公共服務(wù)14 個領(lǐng)域類別,各類別包含的國家標準和行業(yè)標準數(shù)量如表1 所示。由表1 可知,地震國家標準多集中在災(zāi)害風險評估、地震應(yīng)急與現(xiàn)場工作、公共服務(wù)等方面,而地震行業(yè)標準主要在規(guī)范觀測方法、站網(wǎng)建設(shè)與運維、儀器設(shè)備等地震監(jiān)測領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
表1 地震標準按技術(shù)領(lǐng)域細分統(tǒng)計Table 1 seismological standards classified by technical areas
此外,本文采用詞云圖分析方法對地震標準名稱進行分析,結(jié)果如圖4 所示。該方法可較直觀地反映目前地震標準制定的覆蓋面和集中度情況。由圖4 可知,136 項地震標準名稱的文本數(shù)量共2 081 個字,標準中除“地震”外,與“觀測”“臺站”“技術(shù)要求”“觀測儀”“規(guī)范”“地電”“儀器”等詞相關(guān)的標準較多,這也反映了地震標準在監(jiān)測領(lǐng)域的集中程度。
圖4 地震標準名稱詞云圖Fig. 4 Seismological standards name cloud
標準體系是標準化過程中的重要表現(xiàn)形式和成果。地震標準體系是防震減災(zāi)業(yè)務(wù)范圍內(nèi)的標準按其內(nèi)在聯(lián)系形成的科學的有機整體,研究有機整體的結(jié)構(gòu)單元、層次劃分和標準化對象,對提高地震標準之間的協(xié)調(diào)性、適用性和地震標準化的長期發(fā)展具有重要意義(馮義鈞,2011)。在地震標準化不斷發(fā)展過程中,通過對各業(yè)務(wù)領(lǐng)域進行梳理,橫向切塊、縱向分層,逐步構(gòu)建了科學適用、布局合理、領(lǐng)域完整、結(jié)構(gòu)清晰的標準體系框架。目前已發(fā)布地震行業(yè)標準體系表、地震監(jiān)測預(yù)報專業(yè)標準體系表和地震應(yīng)急救援專業(yè)標準體系表。同時面向地震信息化基礎(chǔ)設(shè)施資源、數(shù)據(jù)資源、“3+1”業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺、政事管理平臺、公共服務(wù)平臺和應(yīng)用支撐保障體系等信息化建設(shè)需求,構(gòu)建了地震信息化標準體系框架。
目前,地震行業(yè)標準體系仍基于《地震行業(yè)標準體系表》(DB/T 1?2008)(中國地震局,2008)建立的標準體系框架,如圖5 所示。近年來地震標準化工作取得了一定進展,但與全社會地震安全需求和防震減災(zāi)事業(yè)發(fā)展需要相比,特別是在支撐地震業(yè)務(wù)發(fā)展方面,存在相對滯后和不適應(yīng)的問題,主要表現(xiàn)在:在地震各業(yè)務(wù)領(lǐng)域不同程度存在標準缺失、老化和脫節(jié)現(xiàn)象,如在地震監(jiān)測領(lǐng)域缺少統(tǒng)一的技術(shù)裝備列裝規(guī)范程序,儀器設(shè)備入網(wǎng)檢測、臺網(wǎng)運行維護、運行質(zhì)量控制等關(guān)鍵標準不健全等;信息化標準體系研究滯后,數(shù)據(jù)資源管理、信息平臺建設(shè)、信息安全等環(huán)節(jié)標準缺失,影響了地震信息化進程;面向社會管理和公共服務(wù)的標準缺失,為社會公眾提供震情、災(zāi)情、救援等信息服務(wù)的規(guī)范化程度低。因此,需加強地震標準體系研究和頂層設(shè)計,分析現(xiàn)有標準的適用性和協(xié)調(diào)性,構(gòu)建適應(yīng)防震減災(zāi)事業(yè)發(fā)展的布局合理、領(lǐng)域完整、結(jié)構(gòu)清晰、系統(tǒng)完善、功能協(xié)調(diào)的標準體系框架,為保障防震減災(zāi)事業(yè)健康持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐。
圖5 《地震行業(yè)標準體系表》(DB/T 1—2008)(中國地震局,2008)建立的地震標準體系框架Fig. 5 Framework of standard system for earthquake by 2008
在綜合分析防震減災(zāi)監(jiān)測預(yù)報、震害防御及地震應(yīng)急三大業(yè)務(wù)領(lǐng)域標準化工作的基礎(chǔ)上,考慮了地震預(yù)警、防震減災(zāi)社會管理及公共服務(wù)領(lǐng)域等方面的標準化內(nèi)容,將地震標準體系按照基礎(chǔ)通用、公共服務(wù)、地震監(jiān)測預(yù)報、地震災(zāi)害風險防治、地震應(yīng)急、地震預(yù)警、探測與調(diào)查、地震信息化、設(shè)備設(shè)施9 方面進行劃分,初步構(gòu)建新的地震標準體系框架(圖6),對于制定標準化發(fā)展規(guī)劃和標準制修訂計劃具有一定指導意義。
圖6 初步構(gòu)建的新地震標準體系框架Fig. 6 The new framework of standard system for earthquake
(1)地震標準是在特定時間,針對當時的防震減災(zāi)業(yè)務(wù)需要與科學技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,對地震工作涉及的產(chǎn)品、過程和服務(wù)中現(xiàn)實問題或潛在問題,以實踐經(jīng)驗和科學技術(shù)為基礎(chǔ),運用標準化原理和方法制定可供共同使用和重復使用的條款。因此,地震標準既帶有明顯的技術(shù)特征,也帶有顯著的時間烙印。地震標準化及其成果不是簡單孤立的事物,而是與管理、人員及機構(gòu)、技術(shù)等諸多因素在時間和空間上相互促進又相互制約的結(jié)果。地震標準化工作的發(fā)展,一方面將汲取并體現(xiàn)地震科學技術(shù)的最新進展與成就,促進地震工作創(chuàng)新發(fā)展;另一方面也將承載地震工作的歷史積淀,起銜接歷史的作用,為進一步挖掘歷史觀測數(shù)據(jù)的科學價值提供技術(shù)支撐,促進地震工作升級。
(2)地震標準體系應(yīng)是基于防震減災(zāi)業(yè)務(wù)和技術(shù)體系、涵蓋基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息的形成與應(yīng)用、標準之間關(guān)系明確、多層次的體系。標準體系的研究與建立,應(yīng)顧及目前情況,為未來發(fā)展保留足夠空間。同時,動態(tài)的標準體系維護方法需在標準體系構(gòu)建時給予充分考慮。
(3)標準化是系統(tǒng)性較強的工作,具有自身理論、原理和方法,遵循自身規(guī)律。目前,我國在地震標準化理論方面的研究相對缺乏,這在較大程度上影響我國地震標準化整體水平。同時,圍繞提高自然災(zāi)害防治能力、地震烈度速報與預(yù)警工程、地震信息化、中國地震科學實驗場建設(shè)、“一帶一路”地震臺網(wǎng)建設(shè)等重大工程項目的關(guān)鍵急需標準缺失,這也是目前與今后一段時間內(nèi)地震標準化工作的重點與亟待解決的問題。