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《中国地震局地震预测研究所》 2007年
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地震定位服务平台研究和设计

赵国峰  
【摘要】: 随着地球科学研究的发展,固体地球研究已经成为地球科学研究的热点,地震观测和预测已经被认为是未来地球科学的突破点。随着观测技术不断发展,实时地震学开始兴起。而实时地震学的重要特点之一就是将固体地球科学的理论模型和现代信息技术有机组合起来。 随着地震科学研究的发展,科学家已经研制和开发了很多固体地球和数字地震模拟软件和工具软件来模拟地球内部的机构,进行地震研究和预测。随着中国数字地震观测网络工程的实施,地震观测系统时时都产生大量的地震数据,地震观测数据的海量积累和实时产生的观测数据成为科学家进行地震研究的基础,为地震科学的突破准备了必要的条件。固体地球模拟计算是当前的一个研究热点,需要准备大量的数据和巨大的计算能力,而地震科研领域的数据资源、计算资源和软件资源一般都分布在不同的研究机构内部,限制了有效的资源共享和协同研究的进行。因此研究有效整合地震科研领域的计算资源和数据的方法,为科学家提供一个共享资源的平台显得尤为重要和迫切。 随着信息技术的飞速发展,使资源共享在技术上成为可能;大容量存储设备的出现,高性能计算技术、数据库技术,使得科学研究处理海量数据的要求成为可能;网络信息集成技术的发展和成熟也提供了在动态的多机构的虚拟组织中实现资源共享,进行协同工作成为可能。因此研究利用网络技术实现地震领域的资源共享,包括软件资源、计算资源、数据资源已经成为地震科研应用领域的要求和共识。 地震定位是地震学中最经典、最基本的问题之一,它对研究地球的内部结构、地震活动构造、震源的几何构造、反演地壳的速度结构等地震学中的基本问题有着十分重要的意义,且快速准确地震事件定位对于地震速报、震后的减灾、救灾及震后地震趋势预测等工作至关重要。计算地震定位出现后,随着计算方法和计算机的出现和发展,出现并发展了越来越多的地震定位方法,而地震预警思想的提出,也对地震定位提出了更高的要求,特别是台网实时定位的速度和准确度。地震定位方法的多样性,也使地震定位结果产生了多样性,能否提供一个定位服务平台,集成不同的定位方法,让用户可以选择所需定位方法。 本文主要研究基于网络平台地震软件集成和数据资源整合共享的应用方法,从服务地震学中的基本问题—地震定位的角度出发,围绕地震定位涉及的数据资源、计算资源以及衍生的相关问题,利用成熟的Web技术、分布式计算、Web Service、EJB技术,研究和设计开放的地震定位服务平台。结合科技部的国家科技基础平台建设中的网络科技环境“国家地震网络计算应用节点建设”中的地震精定位系统研究项目,先简单说明了数据和计算对科研的重要意义,然后概述了一下地震科研领域中的数据资源、软件资源和计算资源面临的问题,介绍了地震定位方法的发展、现状和影响地震定位的因素,分析了地震定位所涉及的数据资源、计算资源和相关的软件资源的情况,论述了建设地震定位服务平台的必要性。接着对建立网络服务平台所涉及的关键理论和技术进行了介绍,介绍了java分布式计算技术、J2EE系统结构、MVC设计模式和一些所必需的Web组件开发技术,然后又介绍了异构体系结构架构下的应用集成技术,JDBC、EJB和Web Service,同时也介绍了系统要集成的GMT软件和DDA定位方法。接着具体论述了地震定位服务平台的系统研究,并进行了原型设计,包括原型的体系结构设计,功能框架设计,包括用户管理和日志管理模块。最后以HypoDD程序集成为例介绍如何把现有的应用程序移植到地震定位服务平台环境中,以软件服务的形式提供给用户访问。 论文另一个研究的背景是地震局十五建设信息项目,其中主要有数据建模、通用报表、WebGIS应用系统、Web Service数据封装和软件集成项目,由于参与上述几个项目的管理和建设,在参与对相关技术的讨论过程中得到了许多有意义的启发,特别是在系统集成上得到了许多新启发,在论文中探讨对这些应用服务系统与地震定位的系统集成的可行性,并封装了一些web Service服务,如制作一个通用报表模板利用报表系统对地震目录进行统计显示,封装GMT绘图软件提供给用户图形服务等。
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