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地震数据建模技术及其在断层数据中的应用研究

杜军辉  
【摘要】: 地震数据的存储和管理经历了纸质文字的记录阶段,一直到采用现代化计算机技术手段—数据库系统管理的阶段。中国作为一个多地震的国家,强震记录从宋代就已经有了文字记载。我国地震系统信息化建设的发展,使得数据的汇集从产出原始数据及其相关基础数据的台站到以省市为单位的区域中心,产出区域台网的数据产品,再将全国区域的台网数据汇集到国家中心,最后按照观测学科分类归类到各个学科中心,服务于具体的地震科学研究。因此,我国拥有十分丰富、保存完整的地震数据资料。 数据模型是数据管理和存储的基础。数据模型涉及数据结构、数据操作和数据完整性约束条件三方面内容,地震数据模型是海量地震观测数据存储、汇集、管理和有效利用的前提,也是地震业务应用软件系统开发的基础和重要组成部分,地震数据模型的优劣直接影响到地震观测数据的使用效率和地震业务应用软件系统的性能。在中国地震局“十五”计划实施之后,我国已经拥有庞大的国家基础地震观测台网,地震数据的种类繁多而且数量庞大。但是在基于各类地震观测数据建立的地震数据库时,根据具体的学科应用需求却各有差别,因此形成了具有各种特点的数据库系统,地震数据字典的设计也因库而异,地震数据格式和描述属性字段也有差别。 随着地震数据信息服务体系需求的的迅速增长,现有的地震数据建模方法和地震数据模型已经不能满足日益增长的庞大的地震观测数据的存储、汇集、管理和应用需求,迫切需要在分布式的网络环境下通过一种开放式、标准化的地震信息发布形式,使人们能透明地访问网络环境下不同节点的地震数据,最终实现远程异构地震数据信息的共享服务。加之,地震数据观测网络的建设,地震数据的数量和种类也急剧增加,也迫切需要利用先进的、适合于地震业务系统的数据建模方法,实现地震数据的统一管理。 本文是以《地震行业专项:地震数据模型优化技术研究(200708049)》项目为基础,对现有地震GIS数据模型的存储结构、应用现状及存在的不足进行充分调研和评估。在此基础上,依据目前先进的数据建模技术和地震行业的应用需求,提出地震GIS数据模型设计的方法与原则,给出地震GIS数据模型的改进和优化的技术方案和具体措施。并且建立地震GIS数据建模的实验平台,选择适合的地震GIS数据建模工具,运用了面向对象的建模思想,将数据操作和方法封装与数据对象之中,采用统一的建模语言UML和功能强大的建模工具PowerDesigner,分析现有地震活动断裂空间数据库和地震目录空间数据库的数据模型,在此基础上,选取数据模型优化的过程方法对其进行梳理和优化,最终得到了面向对象的新数据模型,旨为地震业务系统中实际应用奠定良好的基础。


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