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国家数字地震台网中心技术系统集成中关键问题的研究

黄志斌  
【摘要】: 数字地震台网中心技术系统是地震观测数字化后地震观测技术发展的结果,结合了地震观测专业技术和计算机技术,是一个技术交叉的新领域。国家数字地震台网中心技术系统是中国第一个自主开发、集成的国家性数字化地震观测台网中心技术系统,在它的建设集成过程中遇到了大量的地震观测技术与计算机技术方面的问题,本文从这些问题中选择了三个关键性的问题加以研究,对这三个问题内在特性进行比较全面的分析,提出了解决办法并加以实践。 本文的主要内容为: 一、技术系统可靠性问题的研究 首先分析了技术系统可靠性与复杂性、系统自动化程度的关系;然后比较实时运行系统与研究系统之间的差异,说明实时运行系统研制集成时应主要关注其输入输出部分对外部环境的适应性;接着根据技术系统的特点,将技术系统的可靠性分为5类:计算机硬件系统的可靠性、计算机应用平台的可靠性、地震专业处理系统的可靠性、系统功能性的可靠性和数据产品的可靠性;最后总结了提高技术系统可靠性的4种方法:提高单系统的可靠性、热备系统、冷备系统和并行系统。 提高国家数字地震台网中心技术系统可靠性措施包括了全部4种方法。用RAID技术提高存储单系统的可靠性;用双机热备技术提高核心服务器的可靠性;用并行技术提高实时处理系统和人机交互处理系统的可靠性;用最低程度运行的冷备份系统对整个大系统进行备份,从而进一步提高整个系统的可靠性。 二、国家大地震速报问题的研究 在震中搜索计算定位法和计算机屏显图解定位法的基础上,提出发震时刻搜索定位法。然后基于发震时刻搜索定位法的原理,改进了模拟观测的计算机屏显图解系统,并将该系统与数字观测的实时处理系统、人机交互系统集成为国家数字地震台网中心的大地震速报系统。 国家数字地震台网中心对远震和极远震的定位能力比较弱,本文对如何提高远震和极远震速报质量进行了研究与实践。利用地震数据传输的新技术LISS(Live Internet Seismic Server),在国家数字地震台网中心的速报系统测定到远震或极远震的震中初值后,立即调取震中附近地震台站的近实时数据参与定位,显著提高了国家数字地震台网中心速报系统对远震和极远震的定位精度和速报速度。 三、地震数据管理服务问题的研究 本文对地震数据进行了新分类,将地震数据分成状态数据、观测数据和分析数据等三类。状态数据是事物状态属性的描述,它的数值随着时间的推移和事物状态属性变化而发生变化。观测数据是地震仪客观记录的数据,包含原始连续波形数据和地震事件波形数据。分析数据是指震相数据、事件目录、震源参数和专题报告等经过研究人员分析再产生的数据。 根据三类地震数据的特点,提出了地震数据存储管理策略。观测数据数据量特别巨大, 数据特性比较简单,因此它们比较适合厂FJ文件系统进行管理;分析数据数据晕不是很大,但 是它们属性关系非常复杂,因此适合用关系型数据库进行管理;状态数据和观测数据、分析 数据的关系都非常密切,因此在数据库中和文件系统中保存各个时间版本的状态数据。 根据地震数据存储管理策略建立了国家数字地震台网中心的数据管理系统,并建立网站 以统一服务界面。


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