中国数字地震观测技术系统学习资料.ppt
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1、中国数字地震观测技术系统 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望本章内容本章内容测震工作的目的测震工作的目的建立台网的原因建立台网的原因中国数字地震观测技术系统中国数字地震观测技术系统地震信息行业网分项简介地震信息行业网分项简介 测震技术测震技术测震工作的目的测震工作的目的目的:目的:地震波传播到测震台站时,地表地震波传播到测震台站时,地表附近的质点便发生振动,它可使得架设附近的质点便发生振动,它可使得架设于此处的测震仪也随之振动,这样,我于此处的测震仪也
2、随之振动,这样,我们就有可能将这些振动过程记录下来。们就有可能将这些振动过程记录下来。因此,测震工作的目的就是要把地震过因此,测震工作的目的就是要把地震过程及破坏效应尽可能不失真地记录下来。程及破坏效应尽可能不失真地记录下来。地震预报水平不高的原因之一地震预报水平不高的原因之一 “上天有路,入地无门上天有路,入地无门”世界上最深的钻井:世界上最深的钻井:19921992年是位于俄罗年是位于俄罗斯境内科拉半岛上斯境内科拉半岛上的科拉的科拉3 3井,设计井,设计于于19661966年,年,19701970年年开钻,至开钻,至19921992年年7 7月,月,井深井深12260m12260m。影响测
3、震的因素影响测震的因素干扰:观测与记录地震波动的过程中,会有一些非地震波的其他波动混杂在地震记录中,我们把这些非地震因素引起的波动称为干扰。在对地震的观测中干扰主要来自两方面:一是仪器内部产生的,另一种是观测点处地面的微振动引起的。影响测震的因素影响测震的因素地球表面,由于各种原因,总是存在着微小的振动,例如风、寒潮、海浪、交通运输、人和动物的活动等,都会引起地表面微微的颤动,它们对测震工作造成干扰而影响测震仪记录的效果。通常称这些干扰为地震噪声(地噪声)或环境背景噪声,有时也称为地脉动。为使测震仪能有效地记录地震信号,就要知道地震信号的频率范围和幅度范围,以使在研制或选用测震仪时能将所要观测
4、的频率范围和幅度范围包含在测震仪的有效范围之内。地震信号的频率范围和动态范围地震信息的拾取日常记录的是地脉动信息(也叫地扰动),主要是当地的人们日常活动引起的波动、风等;还包括如固体潮、地球的自由震荡、不同频率的地动参数。当地震发生时拾取地震信息的方法就是通过过滤地脉动信息,查找异常波动,并对之分析处理,以判断是否为地震还是人为因素造成的波动。一个标准的地震台应该包括地震计、数一个标准的地震台应该包括地震计、数据采集器、时间服务系统和计算机。据采集器、时间服务系统和计算机。其中最核心的为其中最核心的为地震计地震计,地震计实质上,地震计实质上就是一种就是一种检测地面振动的传感器检测地面振动的传感
5、器。它的。它的主要作用是主要作用是捡取地面运动信号捡取地面运动信号,并将这,并将这些信号送至些信号送至转换设备或记录设备转换设备或记录设备中去。中去。地震信息的拾取一个地震台的简易模型台网建设的起因由于单独的一个地震台,不能实现震源时间、地点、震级大小的准确定位,因此将三个以上地震台的有效信息进行汇总,通过地震数据的叠加,能够完成地震三要素的准确定位,这也是地震台网产生的原因之一。地震台网系统构成图地震台网系统构成图 中国数字地震观测技术系统中国数字地震观测技术系统一、中国数字地震观测技术的发展一、中国数字地震观测技术的发展由由80年代初建成的年代初建成的400多个有人值守地震台站和包多个有人
6、值守地震台站和包括了大约括了大约200个子台的个子台的10多个区域遥测态网多个区域遥测态网,至九五至九五,十十五规划五规划,要逐步形成国家数字地震台网和大震警报系统。要逐步形成国家数字地震台网和大震警报系统。二、系统的设计思路二、系统的设计思路1 1、国家数字地震台网、国家数字地震台网国家数字地震台站国家数字地震台站国家数字地震台网中心国家数字地震台网中心“九五九五”有有4747个个,其中其中3636个数字地震台和个数字地震台和11 11个中个中美合作的美合作的CDSN;CDSN;台站频带台站频带3000S20Hz,3000S20Hz,主要卫主要卫星通信星通信,数据字长数据字长2424位位,中
7、心设在北京。中心设在北京。采用分布式结构采用分布式结构,由几个高速数据网联在一起由几个高速数据网联在一起的子系统组成的子系统组成,具有数据收集、存储、服务和具有数据收集、存储、服务和管理及国际数据交换。管理及国际数据交换。数字地震仪的幅频特性数字地震仪的幅频特性2 2、区域数字地震台网、区域数字地震台网区域数字遥测台网区域数字遥测台网有人值守区域数字地震台站有人值守区域数字地震台站区域数字地震台网中心区域数字地震台网中心以各省、自治区或直辖市为主,频带为20s20Hz,大部分字长16/24位,台站数据传输为实时传输的遥测台站和非实时的有人值守台站。3 3、数字强震观测系统、数字强震观测系统固定
8、数字强震台网固定数字强震台网首都圈数字强震遥测台网首都圈数字强震遥测台网流动数字强震观测台网流动数字强震观测台网强震数据中心强震数据中心4 4、流动数字地震台网、流动数字地震台网采用100套三分向流动数字地震仪,是由地震计和地震记录仪组成,地震计可为三分向短周期地震计,也可为宽频带地震计。可以组网运行也可单台定位。国家数字地震台网(十五)区域数字地震台网(十五)国家数字地震台站现状“十五”期间发展 编号编号省区省区“九五九五”完完成成十五十五编号编号省区省区“九五九五”完完成成十五十五1 1云南云南2 27 71616贵州贵州1 13 32 2新疆新疆4 411111717海南海南2 21 1
9、3 3西藏西藏4 46 61818河北河北1 11 14 4四川四川2 25 51919河南河南1 12 25 5地球所地球所1 10 02020黑龙江黑龙江3 36 66 6辽宁辽宁2 23 32121湖北湖北2 23 37 7上海上海1 10 02222湖南湖南1 12 28 8浙江浙江1 12 22323吉林吉林1 14 49 9重庆重庆1 12424江西江西1 13 31010甘肃甘肃3 32 22525内蒙古内蒙古3 38 81111江苏江苏1 11 12626宁夏宁夏1 12 21212安徽安徽1 11 12727青海青海2 27 71313福建福建1 12 22828山东山东1
10、13 31414广东广东2 23 32929山西山西1 12 21515广西广西1 12 23030陕西陕西1 13 3区域数字地震台站“十五”期间发展 编号编号台网名称台网名称十五十五编号编号台网名称台网名称“十五十五1 1地球所地球所3 31717黑龙江黑龙江19192 2辽宁辽宁35351818湖北湖北18183 3上海上海11111919湖南湖南12124 4云南云南38382020吉林吉林18185 5四川四川36362121江西江西20206 6甘肃甘肃39392222内蒙古内蒙古28287 7江苏江苏35352323宁夏宁夏10108 8天津天津3 32424青海青海21219
11、9安徽安徽22222525山东山东33331010福建福建23232626山西山西29291111广东广东40402727陕西陕西20201212广西广西18182828西藏西藏6 61313贵州贵州10102929新疆新疆45451414海南海南17173030浙江浙江21211515河北河北19193131重庆重庆11111616河南河南18183232首都圈首都圈107107中国数字地震台网(十五)国家数字地震台网 147个(145个陆地台站,2个海底)区域数字地震台网 31个 678个台站(不含首都圈107个)中国数字观测系统的技术构成中国数字观测系统的技术构成一、总体技术结构一、总体
12、技术结构1 1、技术系统组成的基本思路;从结构上、技术系统组成的基本思路;从结构上分:中国数字地震台网系统和大震警报分:中国数字地震台网系统和大震警报系统,其中中国数字地震台网是产生基系统,其中中国数字地震台网是产生基础数据的主要技术环节。础数据的主要技术环节。2 2、大震报警系统;为对大地震作出应急、大震报警系统;为对大地震作出应急响应而设立的技术系统,倚赖与前者。响应而设立的技术系统,倚赖与前者。二、数字地震台网的组成二、数字地震台网的组成分为:分为:地震台站通讯网台网中心中国地震行业网网络规划网络规划行业网IP地址规划公 有 地 址 与 私 有 地 址私私 有有 地地 址:址:由由 IA
13、NA IANA 预预 留留 的的 地地 址:址:10.0.0.0-10.255.255.25172.16.0.0-172.31.255.255192.168.0.0-192.168.255.255公公 有有 地地 址址:由由 Internet Assigned Numbers Authority(IANA)划划 分分 的的 能能 在在 Internet上上 用用 的的 地地 址址地震行业内部IP地址规划1.1.地震行业网络内部采用地震行业网络内部采用InternetInternet保留地址保留地址10.0.0.010.255.255.255 A10.0.0.010.255.255.255 A类
14、地址。每个区类地址。每个区域网络分配一个域网络分配一个B B类地址。类地址。2.区域网络中心区域网络中心Internet出口从当地出口从当地ISP申请的地申请的地址,不得少于址,不得少于16个。国家网络中心个。国家网络中心Internet出出口申请互联网络自治域,使用相应的地址。口申请互联网络自治域,使用相应的地址。3.广域网广域网IP地址分配应便于路由汇聚,各区域地址分配应便于路由汇聚,各区域 内的局域网内的局域网IP地址分配应便于地址分配应便于VLAN划分和用户划分和用户使用与管理。使用与管理。地震行业内部网间互联地址10.99.0.0 序号序号单位名称单位名称网络地址网络地址序号序号单位
15、名称单位名称网络地址网络地址1中国地震局中国地震局10.1.0.021安徽局安徽局10.34.0.02地球所地球所10.2.0.022福建局福建局10.35.0.03地质所地质所10.3.0.023江西局江西局10.36.0.04地壳所地壳所10.4.0.024山东局山东局10.37.0.05地震预测研究所地震预测研究所10.5.0.025河南局河南局10.41.0.06第一形变中心第一形变中心10.6.0.026湖北局湖北局10.42.0.07第二形变中心第二形变中心10.7.0.027湖南局湖南局10.43.0.08地球勘探中心地球勘探中心10.8.0.028广东局广东局10.44.0.0
16、9工力所工力所10.10.0.029广西局广西局10.45.0.010北京局北京局10.11.0.030海南局海南局10.46.0.011天津局天津局10.12.0.031四川局四川局10.51.0.012河北局河北局10.13.0.032贵州局贵州局10.52.0.013山西局山西局10.14.0.033云南局云南局10.53.0.014内蒙局内蒙局10.15.0.034西藏局西藏局10.54.0.015辽宁局辽宁局10.21.0.035重庆局重庆局10.55.0.016吉林局吉林局10.22.0.036陕西局陕西局10.61.0.017黑龙江局黑龙江局10.23.0.037甘肃局甘肃局10
17、.62.0.018上海局上海局10.31.0.038青海局青海局10.63.0.019江苏局江苏局10.32.0.039宁夏局宁夏局10.64.0.020浙江局浙江局10.33.0.040新疆局新疆局10.65.0.0IP地址划分注意事项IPIP地址的分配,有利于路由收敛。地址的分配,有利于路由收敛。网关地址确定,建议以每个网段的最后一个地址为网关地址确定,建议以每个网段的最后一个地址为本网段的网关地址。本网段的网关地址。充分理由分配的网络地址资源,保证网络的互联互充分理由分配的网络地址资源,保证网络的互联互通,作好区域内每一个节点的网络地址规划与分配,通,作好区域内每一个节点的网络地址规划与
18、分配,在地震行业内部,确保内网在地震行业内部,确保内网IPIP地址的唯一性。从理地址的唯一性。从理论上讲,只要是在地震行业网内部,只要不进行访论上讲,只要是在地震行业网内部,只要不进行访问列表限制,就可以访问到行业网络内的每一个网问列表限制,就可以访问到行业网络内的每一个网络设备资源。络设备资源。网络通信系统建设要求网络互联协议遵循传输控制协议网络互联协议遵循传输控制协议/互联协议互联协议(TCP/IPTCP/IP),遵循地震行业信息服务系统指定的),遵循地震行业信息服务系统指定的IPIP地址分配方案,保证网络的互联互通。地址分配方案,保证网络的互联互通。地震行业国家骨干网络采用宽带专线信道建
19、设,并地震行业国家骨干网络采用宽带专线信道建设,并采用基于公共基础网络资源的采用基于公共基础网络资源的VPNVPN、卫星通信信道、卫星通信信道作为备用网络信道。作为备用网络信道。区域中心以下的节点,可根据区域本身的特点,在区域中心以下的节点,可根据区域本身的特点,在满足区域防震减灾事业需求的前提下,采用专线信满足区域防震减灾事业需求的前提下,采用专线信道、基于公共基础网络资源的道、基于公共基础网络资源的VPNVPN信道,组建区域信道,组建区域地震行业信息网络平台。地震行业信息网络平台。区域网络信道建设要求区域网内各节点可以选择专线和区域网内各节点可以选择专线和Internet VPNInter
20、net VPN混合信道模混合信道模式。在一个区域网络内不应使用式。在一个区域网络内不应使用Internet VPNInternet VPN的单一方式的单一方式进行组网。进行组网。区域内节点全部采用连入当地政府专网,进行组网连接时,区域内节点全部采用连入当地政府专网,进行组网连接时,应当采用必要的技术措施备份关键台站通信链路。应当采用必要的技术措施备份关键台站通信链路。条件允许时,起汇聚作用的大中城市节点和县级节点可通条件允许时,起汇聚作用的大中城市节点和县级节点可通过主、备两条传输电路与上级节点互联,实现线路备份。过主、备两条传输电路与上级节点互联,实现线路备份。备份链路可采用备份链路可采用I
21、nternet VPNInternet VPN、有线拨号、无线、有线拨号、无线VPNVPN等方式。等方式。台站内部有多个观测点采用广域网络连接时,采用专线方台站内部有多个观测点采用广域网络连接时,采用专线方式连接的观测点应先连入中心台,集中后连入上级节点。式连接的观测点应先连入中心台,集中后连入上级节点。一级网一级网VPN TunnelInterNetSDHVPN路由器专网路由器核心交换机核心交换机防火墙DMZ省局AVPN路由器专网路由器核心交换机核心交换机防火墙DMZ省局BVPN路由器专网路由器核心交换机核心交换机国家局防火墙DMZGRE VPN TunnelGRE VPN Tunnel全国
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