WDC-D地震学科中心

1 机构

WDC-D地震学科中心成立于1988年9月，当时挂靠于国家地震局科技监测司，第一任主任是孙其政（见下文简历）。1993年3月国家地震局成立地震数据信息中心，明确WDC-D地震学科中心挂靠于该地震数据信息中心，并以地震数据信息中心下属“数据部”作为WDC-D地震学科中心的业务实体。现在地震学科中心的机构组成是：

挂靠单位：国家地震局地震数据信息中心

地 址：北京西城区三里河路56号

通信地址：北京2141信箱

邮政编码：100045

电话：8530255

传真：8530226

中心主任：赵仲和

联络员：田丰

赵仲和 研究员 男 1939年10月生于中国辽宁省沈阳市。1964年毕业于北京大学地球物理系固体地球物理专业，1968年中国科学院地球物理研究所空间物理专业研究生毕业，1980—1981年在美国地质调查局作访问学者，1992年被授予中青年有突出贡献专家称号，同年起享受政府特殊津贴。1993年调入国家地震局地震数据信息中心，受聘为数据部主任和WDC-D地震学科中心主任。现在兼任国家地震局科学技术委员会委员，中国地震学会理事，中国地震学会观测技米委员会副主任。长期从事地震观测与信息处理方法研究及其软件系统的研制工作，并担任国家地震局地球物理研究所北京遥测地震台网主任多年。所负责的研究集体取得的主要成果有“电信传输地震台网数据处理程序系统”、“地震学地震预报实用程序系统EPSeis ”、“华北地区遥测地震台网联网总休技术设计与实施方案”等。曾获国家科学技术进步二等笑一项，国家地震局科技进步一等奖三项。

孙其政 男 1940年10月生于中国辽宁省大连市。1965年毕业于中国科学技术大学无线电电子学系。1965年至1978年在中国科学院地球物理研究所从事地震观测技术、核爆破地震效应监测与分析的研究。研制了地震参量放大器和避雷装置；建设并管理拉萨地震台；参加了地下核试验信号的分析与速报等。

1978年以后从事地震科技组织管理工作。主要是组织与实施遙测地震台网系统管理、全国传输地震台网总体设计及项目管理、“震情分析会商系统”以及“地震信息系统”； 制定并编写中国数字地震学观测与研究计划；华北地震重建项目一国家部分总体方案设计等。主要论著有：《微缩技术及其在地震学中的应用》，《世界数字地震台网》，《地震信息系统的结构与建设》，《办公与管理自动化系统》，《中国数字地震学观测与研究》，《计算机信息系统设计实现与应用》等。

1989年至1992年曾任WDC-D地震学科中心主任。现任国家地震局科技监测司司长，国家地震局科学技术委员会秘书长，中国地震学会副秘书长等职。

2 数据状况

由于WDC-D地震学科中心同时又是国家地震局的地震数据中心，因此，国家地震局所属单位的各类台站的常规观测、流动观测以及国家地震局所属单位开展的研究计划所进行的专项观测都是WDC-D地震学科中心的原始数据源。此外，由地方政府部门或企事业单位管理的地震台站也是WDC-D地震学科中心的重要数据源。

广义而言的“地震数据”术仅包括利用地震仪观测到的地震波引起的地振动，还包括与地震孕育与发生有关的其他观测，它们是地下流体（物理的和化学的）动态观测、不同方式的大地形变测量和地电与地磁观测等。由于这些观测的主要目的是获得大地震发生前可能存在的前兆信息，以下统称“前兆观测台站”，而直接观测地震波的台站称为“地震台”。

由于流动观测是不定时不定地点的，故难于进行统计。这里仅对固定台站的情况加以说明。根据1989年10月的统计^[1，2]，全国（台湾省的台站未计入，下同）实际使用的地震台有678个，前兆观测台站863个，观测台项1729 (每个台站可以有不只一项观测），其中重力观测14项，地磁观测255项，地电观测95项，地形变观测262项，地应力应变观测70项，地下水位观测504项,地下水化学成分观测493项，电磁波观测36项。

上述台站分成全国基本台网和区域台网两类。全国基本台网的观测数据要及时上报给全国性的数据处理中心(如国家地震局分析预报中心和国家地震局地球物理研究所等单位)，而区域台网的数据则主要是上报给省、自治区、直辖市一级地震局。文献^[3]以地震观测数据为例分析了数据汇集与应用的现状。

尽管各种观测的具体内容不同，但一般都可以具有几个层次的数据。以地震观测为例，可以分成以下几级：零级数据指观测条件数据（台站坐标、台站地质条件、仪器类型及仪器参数、观测方式等），这些数据虽不是直接的地震观测数据，却是使用地震观测数据时不可缺少的；一级数据指原始观测资料，如地震图或连续的数字记录;二级数据指从一级数据中检测出来的地震事件波形数据；三级数据指从波形数据中读出的波形特征参数，称作震相数据，如震相名称、震相到时、初动特征、最大振幅与相应周期、地震记录信号持续时间等；四级数据指地震目录，这是根据各地震台记录读出的震相数据测定的地震震中经纬度、震源深度、震级等，由此编辑地区的、全国的乃至全球的地震目录和地震报告（地震目录和震相数据的组合）；五级数据是根据地震波形数据得到的其他震源参数，如地震矩、应力降、震源尺度等；六级数据是指科研人员根据上述地震数据研究得到的结论性数据，如地震活动的规律等，一般见之于公开的学术刊物。

除了使用各种仪器进行定点或流动观测外，现场宏观调查也是一种重要的数据源。 除了国内每次大地震发生后都要进行现场调查外，对于历史上发生的许多重要地震也进行了现场考察，获得了丰富的原始资料。

上述各种观测所获得数据的用途，可概括为以下几个方面：

(1) 认识地球，主要是固体地球。俄国科学家伽里津曾说过，地震好比一盏灯，它虽然短暂，却照亮了地球内部。利用地震波携带的关于地球内部的信息，人们可以了解地球内部的结构。从均匀分层结构到具体研究各地区的横向不均匀性。其他如地磁、地电、重力、大地形变等观测，都从不同角度反映出地球本身及其物理场的结构和性质及随时间的变化。

(2) 认识地震的孕育与发生的环境条件和物理本质，认识地震活动的规律性。这是实现防震减灾和地震预测的基础。

(3) 认识与检测大地震的可能前兆，从而为地震预测提供依据。我国曾根据地震和前兆观测数据比较成功地预报了1975年2月4日辽宁海城7.3级地震及其他一些地震，大大减少了人员伤亡和财产损失，但也有如1976年7月28日河北唐山7.8级地震等灾害性地震没有能够预报。做好地震前兆监测，在大地震之前收集尽可能丰富的观测数据及时分析处理，以便能做出较为正确的预测仍然是一项十分艰巨的任务。

(4) 为减轻地震灾害服务。除了大地震预测预报外，地震观测数据还可以在其他许多方面为减轻地震灾害服务。例如，地震危险性区划，用于指导各地区建筑工程的抗震设防；重大工程项目（如核电站）的选址；大地震速报及时确定震中位置和地震强度 (震级），以便立即采取救灾措施；监视水库、石油开采等引起的诱发地震; 监视火山活动等。

(5) 其他用途。例如，地震观测是检测与识别地下核试验的重要手段。

为了保证观测数据的质量，由国家地震局组织制订和实施了各种观测项目的技术规范，并通过年度检查评比促进观测质量的不断提高。国家地震局还制订了地震观测系统行业技术管理的规定，并将各种观测分学科归口，成立了由各学科专家组成的技术协调组，它们是地震观测、电磁观测、水动态观测及大地形变观测技术协调组。同时还成立了数据信息技术协调组，用以协调各学科数据采集、传送、存储（数据库）、分析处理与数据交换。

3 数据存储

原始观测资料一般保存于台站或台网中心，或者台站（网）所在单位的资料室，从原始观测记录上读出的数据则上报给各项目的全国牵头单位或者省一级地震局的分析预报中心，以供进一步分析处理。这样得到的结果用于编辑出版观测报告，而且大多数已经生成磁介质存储的数据文件。

为了发展数据库系统，国家地震局组织制订了《地震数据库系统技术规范》^[4]，根据这一技术规范，我国的地震数据库分成全国综合数据库、全国性专业数据库、及区域综合数据库三种类型。其中全国综合地震数据库已在国家地震局分析预报中心建成。各专业数据库则分别建在国家地震局所属的在京或京外单位。例如，地震地磁专业数据库建在国家地震局地球物理研究所，地电数据库建在国家地震局兰州地震研究所等。而在省一级地震局则相继建立了区域综合数据库。

这些数据库分别建在不同的计算机硬件系统和数据库管理软件基础上。如全国地震综合数据库是建在VAX-11/780计算机上，使用网状数据库昝理系DBMS，类似的是地电专业数据库，建在VAX- 11/750机上，也使用网状数据库管理系统DBMS。而其他一些专业数据库也有使用dBASE-Ⅲ建立在微机上的。大多数区域地震数据库建在微机上，使用dBASE-Ⅲ或更高版本，少数建在VAX-11/750上。这些数据库系统基本上遵循了地震数据库系统技犬规范中对数据库结构和记录格式的规定，从而为数据交换创造了有利条件。

除了上述严格意义上的数据库外，还采用了数据库管理与波形数据文件相结合的方式，在微机上建立起人工地震测深数据库^[6]，它通过数据库存储每个检波器记录每次爆破的有关信息，而将所记录的波形数据存于数据文件中。

目前可用于数据交换的存储介质有半英寸磁带和软盘,而可读写光盘则刚刚开始发展。

就WDC-D地震学科中心而言，由于刚刚建立实体，汇集数据的工作还刚刚开始。 然而，从上述内容可以看到，我们已具有了较好的数据源基础，并有了不同层次的服从统一技术规范的数据库系统，这就为地震学科中心的建设与发展提供了十分有利的条件。

4 数据管理与应用

早在WDC-D地震学科中心成立之前，国家地震局已于1979年开始了对外资料交换工作^[7] (当然，我国与国外地震资料交换工作可追溯到更早以前）。主要是地震、地磁、重力等学科的资料。地震资料先后与美国地质调查局(USGS)、美国国家地震情报中心(NEIC)、国际地震中心(ISC)、世界数据中心WDC-A、B、C以及国际地震学与地球内部物理学协(IASPEI)历史地震委员会达成资料交换协议，此外还与40多个国家50多个单位交换资料。我国提供交换的资料有24个基本地震台的重氮缩微拷贝胶片模拟地震图、10个数字化台站的磁带数字化地震数据、中国地震台网观测报告等，而我国可从这些国家收到世界范围标准地震台网(WWSSN)的重氮缩微拷贝胶片模拟地震图、全球数字地震台网(GDSN)的数字磁带记录和多种地震资料。地磁资料，我国向30多个国家40个多单位提供7个地磁台的观测报告和磁暴简报，交换回60余种资料。重力资料，主要是北京、昆明国际加速度计部署(IDA)台站定期与美国加利福尼亚大学交换盒式数字磁带记录。此外，还与有关国家定期和不定期地交换地震预报试验场的一些观测资料，如滇西试验场的PDR-2型数字磁带地震事件记录、激光测距资料和地磁总强度资料等。

我国防震减灾和地球科学研究的客观需要以及地震观测数据的现状和国际数据交换的发展，都说明成立WDC-D地震学科中心很有必要，可以解决全国地震数据、资料的归口管理这个久已想解决的问题，克服过去管理分散、重叠，提高我国数据资料的利用率，并可获取国际上的有关数据资料。

经过国家地震局领导及各有关司、处的积极努力，经上级批准，于1993年3月成立了国家地震局直属的地震数据信息中心，并在该中心下设立数据部，作为WDC-D地震学科中心实体。自1988年成立地震学科中心至1993年3月建立地震学科中心实体这一段过渡时期里，由国家地震局科技监测司直接负责WDC-D地震学科中心的工作，配备了得力干部开展有关业务，在开展国际数据交换和协调国内数据服务以及国际交往方面都做了许多工作，取得了很大成绩。

在组织管理方面，1990年5月国家地震局发文决定成立“世界数据中心中国中心地震学科中心管理委员会”和 “国家地震局数据中心协调委员会”，两个委员会由相同成员组成，其职责是：

1.积极推进和筹备成立独立的地震数据中心机构；

2.代表国家地震局统一组织协调各有关单位的数据、资料、情报管理和服务工作；

3.对外代表世界数据中心中国中心地震学科中心。

根据这一决定，在尚未成立独立的WDC-D地震学科中心之前，在上述委员会统一组织协调下，以下数据、资料、情报的管理、服务与交换工作仍分别由国家地震局下属各有关单位负责具体的业务实施：

(1) 全国综合数据库：分析预报中心；

(2) 全国主干通信网（卫星、无线、电报等方式）北京数据接收中心：分析预报中心；

(3) 中国数字地震台网与地震数据国际交换试验：地球物理研究所；

(4) 全国地震观测报告与目录：地球物理研究所、分析预报中心；

(5) 地震记录图与缩微：地球物理研究所、有关省、市、自治区地震局；

(6) 地磁观测报告：地球物理研究所、有关台站；

(7) 区域地震数据库和数据接收中心：各省、市、自治区地震局；

(8) 各学科专业数据库：国家地震局直属研究所、队以及分析预报中心；

(9) 科技情报、文献、档案：科技情报中心、各单位情报资料室（现在科技情报中心已扩展成国家地震局地震数据信息中心，其科技情报、文献、档案等工作由该中心的信息部完成）。

受地震学科中心的委托，国家地震局地球物理研究所资料室以WDC-D地震学科中心名义坚持开展国际地震地磁资料交换。据统计，每月向41个国家和地区的50个单位提供国家地震局地球物理研究所九室编辑出版的“中国地震台网临时报告”；向13个 国家和地区的18个单位提供了“中国地震台网观测报告”（年报）；每季度向21个国家 和地区的29个单位提供“地磁快变化”数据；提供6个地磁台的地磁年报(佘山台19，26，含WDC-B2中心、印度WDC-C中心及日本WDC-C2中心；北京台7，9，含日本 WDC-C2中心；兰州台3，4，含印度WDC-C中心；长春台，印度WDC-C中心；武汉台，印度WDC-C中心；广州台6，6，含日本WDC-C2中心；以上台名后的两个数字分别为国家和地区数及单位数)；还向WDC-B2及英国地质调查局提供8个地磁台每台每年地磁6个分量年均值。

与此同时，通过国际交换换回了许多宝贵的地震、地磁以及其他地球物理观测资料。

5 发展设想

大家可以举出许多理由来说明需要从全球系统的角度研究地震活动规律及其本质，进而为防震减灾和地球科学研究提供可靠的科学依据。即使仅仅为了研究中国大陆的地震活动，也需要以全球构造体系和全球地震活动作为大背景，研究中国大陆地震活动与其他地区地震活动的关联与异同点，特别是全球地震活动时空特征的对比研究可以弥补局部地区地震活动特征研究所需资料的不足。对于地震发生的环境条件的认识更是离不开对全球构造体系的研究。因此，几十年来国际上实施了多次全球性研究计划，获得了丰富的观测数据，取得了许多重要的研究成果。

由于观测技术特别是传感器技术的发展，使全球地震观测数据的内容和数量极大丰富了，同时由于计算机处理技术和数据通信技术的发展以及国际数据通信网络的建立与发展，国际地震数据汇集与交换越来越便捷。在这种情况下，各国地学工作者更加重视全球数据的汇集和应用。最近的一个实例是为地下核试验的核查而提出的国际地震数据交换试验系统： 一个国际中心实时接收全球分布的40—60个台阵或台站的地震波形数据，并在需要时及时获得另外约120个台站的波形数据。与国际中心相联的各个国家中心等受权用户可以在滞后1小时左右从国际中心得到这些台站的完整波形数据供分析解释之用。这样，一个国家能否有效地利用全球台网的数据就取决于该国家中心分析解释这些数据的能力(包括技术系统、处理方法、软件和人)。

因此，在考虑我们的发展计划时，应该把如何加强对国际地震数据资源的利用作为一个重要目标，并采取有力措施，以使我们能够在参加各种国际合作、为全球计划提供各种观测数据的同时，更能够有效地利用全球范围的数据资源。

WDC-D地震学科中心的重要任务之一是作好国际地震数据交换，成为我国地震科技人员充分利用国际地震数据资源的桥梁。通过WDC-D地震学科中心的工作，了解国际地震数据资源的状况，收集国际地震数据，并为国内科技人员使用这些数据提供必要的协助(如数据格式及存储介质的转换)，同时还要积极收集国际上的优秀数据处理软件并向国内推广。当然，我国也应为国际数据交换做出我们的贡献，也只有这样才能扩大国际交流范围、获得更多的有用数据，并增进国际上对我国地震科学工作的了解。

为此，我们预计在“八五计划”后两年加上“九五计划”前三年的五年内建设好WDC-D地震学科中心，并使它边建设边发挥效益。为此，要抓好三个环节，一是作为国际数据交换的枢纽，建设好国际数据通信链路；二是作为国内数据汇集、交换与服务的枢纽，建设好国内数据交换链路，形成合理的国内数据流动网络；三是建设好WDC-D地震学科中心数据库管理与服务系统。这需要有一个统一的规划，一方面使我国现有的分布于许多单位的数据处理系统(包括各种数据库系统)及现有的国内、国际通信链路能继续发挥各自的作用，或者经过适当调整使之发挥更大作用；另一方面，要从全国统一规划的高度，制定出WDC-D地震学科中心上述三个基本环节的设计与建设方案。

为此，我们提出了一个国家地震数据中心技术系统的构想^[7]，但这一构想还只限于地震学科中心自身的建设，至于它与国内涉及地震数据的各单位如何建立链路，以及国际链路的建设，都还需要进一步研究。

参考文献

[1] 罗永生等，地震综合预报对台网调整、优布局的基本要求，地震学刊，1,1991。

[2] 吴开统等，&国地震台网布局的优化方案，地震学刊，1, 1991,

[3] 田丰等，中国地震观测资料汇集与应用的现状分析，见本书。

[4] 国家地震局科技监测司，地震数据库系统技术规范,地震出版社，1988。

[5] 周胜奎等，全国地震数据库的建立，见本书。

[6] 王椿镛等，人工地震测深数据库系统，地震学报，14(4)， 1992。

[7] 赵仲和等，未来国家地震数据中心的基本构想，见本书。