國(guó)家測(cè)震臺(tái)網(wǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸與服務(wù)

吳永權(quán) ， 黃文輝 ， 蘇柱金

(1.廣東省地震局，廣東 廣州 510070；2.中國(guó)地震局地震監(jiān)測(cè)與減災(zāi)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州510070；3.廣東省地震預(yù)警與重大工程安全診斷重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 （籌），廣東 廣州 510070）

0 引言

中國(guó)的地震觀測(cè)在中國(guó)地震局“十五”項(xiàng)目完成后成功進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)化為中國(guó)的地震事業(yè)發(fā)展提供了廣闊的空間，加強(qiáng)了“地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)”、“地震應(yīng)急救援”、“震害防御”三大體系之間的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)三大體系之間的信息共享與互相支持，并使得中國(guó)的地震監(jiān)測(cè)事業(yè)融入到全球的地震監(jiān)測(cè)體系當(dāng)中。中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)正是在地震監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它可以通過網(wǎng)絡(luò)與全球的地震臺(tái)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享，為地震預(yù)警與地震自動(dòng)速報(bào)奠定基礎(chǔ)，為“地震應(yīng)急救援”與“震害防御”提供數(shù)據(jù)支持，除此之外還可以面向社會(huì)，為科學(xué)研究、核爆偵查、重大生命線工程地震應(yīng)急、地震科普教育等領(lǐng)域提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)。

中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)是使用JOPENS系統(tǒng)的SSS流服務(wù)模塊實(shí)現(xiàn)的，JOPENS系統(tǒng)是廣東省地震臺(tái)網(wǎng)中心開發(fā)的地震臺(tái)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)，目前已經(jīng)在全國(guó)大多數(shù)省級(jí)區(qū)域地震臺(tái)網(wǎng)運(yùn)行，還運(yùn)用在印度尼西亞、阿爾及利亞等多個(gè)我國(guó)援外建設(shè)的地震臺(tái)網(wǎng)中，取得了良好的運(yùn)行效果。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流服務(wù)（簡(jiǎn)稱SSS）是JOPENS的一個(gè)軟件模塊，它能從地震臺(tái)站的數(shù)據(jù)采集器獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流，實(shí)現(xiàn)臺(tái)站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流傳輸、匯集、轉(zhuǎn)發(fā)、入庫(kù)等功能。目前中國(guó)大部分的測(cè)震臺(tái)站、省級(jí)地震臺(tái)網(wǎng)以及中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心正是基于SSS模塊實(shí)現(xiàn)了全國(guó)測(cè)震臺(tái)站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)匯集、傳輸與共享服務(wù)。本文將介紹SSS流服務(wù)的基本原理與主要功能，并重點(diǎn)介紹當(dāng)前中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)在地震領(lǐng)域的運(yùn)用情況，并為其將來在各方面的運(yùn)用提出設(shè)想和建議。

1 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流服務(wù)簡(jiǎn)介

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流服務(wù)（SSS）遵循由中國(guó)地震局自主開發(fā)的NetSeis/IP協(xié)議，能通過TCP/IP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)為中國(guó)的地震臺(tái)網(wǎng)提供實(shí)時(shí)地震數(shù)據(jù)的上傳與下載服務(wù)，SSS流服務(wù)缺省在5000端口監(jiān)聽，使用用戶名與密碼認(rèn)證的方式訪問，并將用戶分為超級(jí)用戶，上傳用戶、下載用戶三種不同的權(quán)限管理，因此，任何希望登錄到流服務(wù)上用戶都必須經(jīng)過用戶信息認(rèn)證，保證數(shù)據(jù)的安全傳輸。

1.1 流服務(wù)的機(jī)制

流服務(wù)遵循NetSeis/IP協(xié)議，共分為服務(wù)端和專用客戶端兩大部份。服務(wù)端用于監(jiān)聽用戶連接、用戶認(rèn)證、接收和轉(zhuǎn)發(fā)波形數(shù)據(jù)、臺(tái)站數(shù)據(jù)狀態(tài)監(jiān)控等。專用客戶端分為四種：ComServ2Server、Serial2Server、Server2Server、Seedlink2Server，這四種專用客戶端都使用相同的數(shù)據(jù)服務(wù)機(jī)制。在圖1描述的NetSeis/IP模型中，User-PI初始化控制連接，控制連接遵循Telnet協(xié)議，用戶端User-PI產(chǎn)生的NetSeis/IP命令通過控制連接傳送到Server-PI，Server-PI則把相應(yīng)的響應(yīng)從Server-PI傳到User-PI。User-DTP在指定的端口上監(jiān)聽數(shù)據(jù)連接申請(qǐng)，Server-DTP使用命令連接User-DTP的監(jiān)聽端口，建立兩者之間的數(shù)據(jù)連接，數(shù)據(jù)連接可以同時(shí)被用于接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，以指定參數(shù)傳輸實(shí)時(shí)波形數(shù)據(jù)。Server-NetSeis/IP管理兩類數(shù)據(jù)：動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)和靜態(tài)數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)主要是波形數(shù)據(jù)、運(yùn)行日志、丟幀記錄和數(shù)據(jù)處理結(jié)果，由環(huán)形緩沖存儲(chǔ)和管理；靜態(tài)數(shù)據(jù)包括臺(tái)站信息和儀器響應(yīng)，保存在嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)JDataBase中。環(huán)形緩沖負(fù)責(zé)存儲(chǔ)較新的波形數(shù)據(jù)包，當(dāng)新數(shù)據(jù)包被傳輸?shù)疥?duì)列時(shí)通知下傳波形數(shù)據(jù)的Server-DTP發(fā)送數(shù)據(jù)，并對(duì)下傳用戶提供緩沖區(qū)信息的快速檢索和查詢。環(huán)形緩沖同時(shí)還負(fù)責(zé)處理同步問題，保證Server-DTP對(duì)環(huán)形緩沖的操作是線程安全的，其他動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)則保存在嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)JDataBase中，數(shù)據(jù)庫(kù)同時(shí)還是波形數(shù)據(jù)的二級(jí)存儲(chǔ)區(qū)域，從環(huán)形緩沖中移除的數(shù)據(jù)就存儲(chǔ)在二級(jí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)中，為波形數(shù)據(jù)的斷點(diǎn)續(xù)傳提供數(shù)據(jù)服務(wù)。

User-PI和Server-PI之間傳輸波形數(shù)據(jù)的基本字節(jié)為8bit字節(jié)。波形數(shù)據(jù)格式為Seed2.3的Data Only SEED Blockette[1000]，數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度固定為512字節(jié)，波形數(shù)據(jù)長(zhǎng)度視采樣率而定，一般在5～15 s之間，數(shù)據(jù)編碼采用STEIM2編碼方式。臺(tái)站參數(shù)和儀器響應(yīng)采用Seed2.3中“Station Control Headers”定義的Blockette[50～60]，其他的數(shù)據(jù)均用ASCII碼。每一個(gè)數(shù)據(jù)包的頭信息段包含：臺(tái)站代碼、位置標(biāo)識(shí)、通道標(biāo)識(shí)、臺(tái)網(wǎng)代碼、記錄開始時(shí)間、采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)等信息。

1.2 流服務(wù)的數(shù)據(jù)交換機(jī)制

Server2Server主要負(fù)責(zé)兩個(gè)服務(wù)器的波形數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)處理結(jié)果的交換。波形數(shù)據(jù)交換分為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換和非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換，Server2Server共建立三個(gè)線程，分別對(duì)應(yīng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換、非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)處理結(jié)果交換。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換線程管理著非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換線程，源服務(wù)器和目的服務(wù)器分別采用命令PORT和PASV命令初始化連接，然后又分別采用RETR和STOR命令進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換，此時(shí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)將在源服務(wù)器和目的服務(wù)器之間直接交換，與啟動(dòng)Server2Server的機(jī)器無關(guān)。當(dāng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換中斷并重新連接后，非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換線程將會(huì)比較源服務(wù)器和目的服務(wù)器的環(huán)形緩沖信息，然后把目的服務(wù)器丟失的數(shù)據(jù)包以最低的線程優(yōu)先級(jí)方式從源服務(wù)器重新傳到目的服務(wù)器，這個(gè)機(jī)制實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)斷點(diǎn)續(xù)傳，斷點(diǎn)續(xù)傳的能力取決與源服務(wù)器環(huán)形緩沖的空間大小。當(dāng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換線程重連時(shí)，非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換線程也將重新初始化，當(dāng)源服務(wù)器收到上傳的數(shù)據(jù)處理結(jié)果時(shí)，源服務(wù)器會(huì)將立即轉(zhuǎn)發(fā)給目的服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理結(jié)果數(shù)據(jù)交換。

圖1 NetSeis/IP協(xié)議的服務(wù)模型Fig.1 Schematic diagram of service model of NetSeisIP protocol

1.3 流服務(wù)的儀器適配接口

因中國(guó)的地震臺(tái)站使用了國(guó)內(nèi)外多種型號(hào)的數(shù)采，為了使得SSS能從多種型號(hào)的數(shù)采獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流，必須為SSS開發(fā)這些型號(hào)數(shù)采的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接口程序。SSS的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接口程序是SSS的重要組成部分，接口程序設(shè)計(jì)的性能直接決定了JOPENS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接收能力，影響到地震臺(tái)網(wǎng)數(shù)據(jù)連續(xù)率、數(shù)據(jù)完整性等地震臺(tái)網(wǎng)重要評(píng)價(jià)指標(biāo)。

目前較新型號(hào)的數(shù)采都提供兩種接口的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流輸出，一種是遵循TCP/IP或UDP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接口，另外一種是遵循RS232串行異步傳輸標(biāo)準(zhǔn)接口的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流，由于兩種接口的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議是不同的，因此需要分別開發(fā)這兩種接口的適配程序[1]。TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流的適配程序集合在ComServ2Server用戶端進(jìn)程中，RS232串口實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流適配程序集合在Serial2Server用戶端進(jìn)程中。

TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接口由于具有協(xié)議握手功能，程序可以采用數(shù)據(jù)解碼校驗(yàn)、斷點(diǎn)續(xù)傳、超時(shí)重連等多種技術(shù)措施處理數(shù)據(jù)包誤碼、數(shù)據(jù)包丟失、數(shù)據(jù)流中斷等數(shù)據(jù)傳輸故障，從而大大提高數(shù)據(jù)的連續(xù)率，提升接口程序的性能。相對(duì)而言，RS232接口程序沒有協(xié)議握手功能，不能做到斷點(diǎn)續(xù)傳。因此一般情況下，RS232接口只做數(shù)采調(diào)試用，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流的傳輸一般采用TCP/IP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)接口。

目前SSS支持的數(shù)據(jù)采集器類型為北京港震公司EDAS系列、美國(guó)Geotech公司的SMART-24、英國(guó)Guralp公司的CMG-DM24、珠海泰德公司的TDE-324CI系列、美國(guó)REFTEK公司的REFTEK-130B、瑞士SYSCOM公司的MR2002等類型的數(shù)據(jù)采集器[2]，在新版本的SSS中還將繼續(xù)擴(kuò)充所支持的儀器型號(hào)。

1.4 流服務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸

SSS的ComServ2Server用戶端進(jìn)程可以通過TCP/IP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)采的網(wǎng)絡(luò)接口，獲取數(shù)采產(chǎn)出的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流，并把數(shù)據(jù)上傳給SSS的Server端。用戶可以通過SDH光纖、幀中繼、CDMA、衛(wèi)星等通信多種方式建立地震臺(tái)網(wǎng)中心與地震臺(tái)站數(shù)采之間的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)臺(tái)站數(shù)采產(chǎn)出數(shù)據(jù)傳輸?shù)脚_(tái)網(wǎng)中心。用戶也可以通過超短波無線電臺(tái)、DDN通信方式建立臺(tái)網(wǎng)中心與地震臺(tái)站之間的透明鏈路，通過Serial2Server用戶端實(shí)現(xiàn)臺(tái)站數(shù)采產(chǎn)出串口數(shù)據(jù)傳輸?shù)脚_(tái)網(wǎng)中心。SSS的Seedlink2Server用戶端進(jìn)程可以通過Internet網(wǎng)絡(luò)登錄全球地震臺(tái)網(wǎng)（GSN）的LISS服務(wù)器下載全球臺(tái)網(wǎng)所屬臺(tái)站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流，實(shí)現(xiàn)國(guó)際地震臺(tái)站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享。

臺(tái)網(wǎng)中心的SSS流服務(wù)接收到ComServ2Server、Serial2Server和Seedlink2Server上傳的地震臺(tái)站數(shù)據(jù)以后，可以把這些臺(tái)站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)，同時(shí)還可以使用Server2Server客戶端把實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸給其它臺(tái)網(wǎng)中心的SSS流服務(wù)，這樣就實(shí)現(xiàn)了地震臺(tái)網(wǎng)中心之間通過網(wǎng)絡(luò)共享實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

2 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)的應(yīng)用情況

SSS具有公開的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)接口，用戶可以自行開發(fā)接口程序，在得到流服務(wù)管理員的授權(quán)下，通過用戶名和認(rèn)證口令獲得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的上傳或下載權(quán)限，這樣SSS就能為許多第三方軟件提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)。SSS是我國(guó)地震監(jiān)測(cè)領(lǐng)域?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A(chǔ)軟件，在我國(guó)地震行業(yè)有著廣泛的運(yùn)用，下面介紹幾種典型的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)應(yīng)用案例。

2.1 SSS實(shí)現(xiàn)全國(guó)臺(tái)站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)匯集與共享

在中國(guó)地震局“十五”項(xiàng)目建設(shè)完成以后，已經(jīng)在全國(guó)各省區(qū)和中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心之間建立了地震行業(yè)專用網(wǎng)絡(luò)用于傳輸數(shù)據(jù)。流服務(wù)軟件SSS已經(jīng)隨著JOPENS系統(tǒng)部署到中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心（CENC）、全國(guó)31個(gè)省級(jí)地震臺(tái)網(wǎng)中心、部份省市的市級(jí)地震臺(tái)網(wǎng)中心、部份水庫(kù)臺(tái)網(wǎng)中心。

如圖2所示，各省級(jí)地震臺(tái)網(wǎng)中心的SSS服務(wù)接收匯集全部所屬臺(tái)站的實(shí)時(shí)波形數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)入省級(jí)臺(tái)網(wǎng)中心的波形數(shù)據(jù)庫(kù)，由省級(jí)地震臺(tái)網(wǎng)進(jìn)行分析處理。除此之外，各省級(jí)臺(tái)網(wǎng)中心的SSS服務(wù)還把實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上傳到北京的中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心SSS服務(wù)器上，并下載所需的其他省份所屬臺(tái)站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，這樣通過中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心的SSS服務(wù)器就實(shí)現(xiàn)了全國(guó)所有地震臺(tái)站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享，徹底打破了省級(jí)地震臺(tái)網(wǎng)之間的邊界，擴(kuò)充了各省級(jí)地震臺(tái)網(wǎng)的監(jiān)控范圍。在此基礎(chǔ)上，中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心的SSS流服務(wù)匯集了全國(guó)所有地震臺(tái)站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并提供所有臺(tái)站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)下載服務(wù)，可以實(shí)現(xiàn)與國(guó)外地震觀測(cè)機(jī)構(gòu)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換。

圖2 中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸與共享示意圖Fi.2 Schematic diagram of real-time data transmitting and sharing of China seismic network

2.2 SSS為全國(guó)地震自動(dòng)速報(bào)系統(tǒng)服務(wù)

在SSS實(shí)現(xiàn)全國(guó)地震臺(tái)站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享，并提供公開接口的基礎(chǔ)上，地震自動(dòng)速報(bào)系統(tǒng)就可以從SSS服務(wù)器上下載所需地震臺(tái)站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)各種級(jí)別范圍的地震自動(dòng)速報(bào)。目前SSS服務(wù)為中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心的地震自動(dòng)速報(bào)系統(tǒng)、全國(guó)各片區(qū)地震自動(dòng)速報(bào)系統(tǒng)、廣東臺(tái)網(wǎng)的國(guó)家地震速報(bào)備份系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)。下面以在廣東省地震臺(tái)網(wǎng)運(yùn)行的“國(guó)家地震速報(bào)備份系統(tǒng)”為例，介紹SSS為地震自動(dòng)速報(bào)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)服務(wù)的情況。

國(guó)家地震速報(bào)備份系統(tǒng)要測(cè)定全球各地發(fā)生的地震事件參數(shù)，因此需要分布于全球的地震臺(tái)站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)，該系統(tǒng)的SSS通過Server2Server服務(wù)，從中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心的SSS服務(wù)器上獲取全國(guó)地震臺(tái)站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。由于美國(guó)地震學(xué)聯(lián)合研究會(huì)（IRIS）的LISS波形數(shù)據(jù)服務(wù)器上已經(jīng)匯集了幾百個(gè)國(guó)際數(shù)據(jù)共享臺(tái)站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，這些臺(tái)站分布于全球各地，對(duì)測(cè)定發(fā)生在境外的地震參數(shù)非常有用，因此SSS通過Seedlink2Server服務(wù)，通過Internet網(wǎng)從IRIS的LISS服務(wù)器上獲取實(shí)時(shí)國(guó)際數(shù)據(jù)共享臺(tái)站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。由于中國(guó)援助印度尼西亞建設(shè)了地震臺(tái)網(wǎng)，因此可以使用Server2Server服務(wù)通過Internet網(wǎng)從印尼地震臺(tái)網(wǎng)的SSS服務(wù)器上獲取印尼臺(tái)站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，這些國(guó)際地震臺(tái)站與國(guó)內(nèi)地震臺(tái)站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)匯集以后，一起提供給地震自動(dòng)定位系統(tǒng)使用[3]。

2.3 SSS為地震應(yīng)急提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)

在重大地震事件發(fā)生后，地震部門需要立即展開地震應(yīng)急工作，一般需要到震中附近布設(shè)流動(dòng)地震觀測(cè)臺(tái)站，加密震中附近的地震臺(tái)站密度，進(jìn)行地震參數(shù)精細(xì)測(cè)定和余震序列觀測(cè)。SSS可以在地震應(yīng)急觀測(cè)中發(fā)揮重要作用，為地震應(yīng)急提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)。

圖3 地震自動(dòng)速報(bào)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)Fi.3 Schematic diagram of real-time data service of earthquake automatic location system

如圖4所示，在地震應(yīng)急觀測(cè)時(shí)，流動(dòng)地震臺(tái)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可以使用SSS通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳回到地震臺(tái)網(wǎng)中心，和固定臺(tái)站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)匯集在一起進(jìn)入地震數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。地震臺(tái)網(wǎng)中心還可以通過SSS從中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心，或者國(guó)際數(shù)據(jù)共享的LISS服務(wù)器上下載震中附近臺(tái)站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過SSS提供的這些服務(wù)臨時(shí)加密震中附近的臺(tái)站密度，為地震臺(tái)網(wǎng)中心的地震應(yīng)急觀測(cè)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)組網(wǎng)應(yīng)急觀測(cè)。由于固定的地震臺(tái)網(wǎng)中心距離地震應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)一般都較遠(yuǎn)，不便于地震應(yīng)急指揮現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)、直觀地獲取地震參數(shù)，這時(shí)可以在地震應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)部署一套地震分析軟件系統(tǒng)，通過SSS的Server2Server客戶端服務(wù)，從固定臺(tái)網(wǎng)中心下載固定臺(tái)與流動(dòng)臺(tái)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)到地震應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)處理，這樣地震應(yīng)急指揮部現(xiàn)場(chǎng)就有了一個(gè)臨時(shí)地震臺(tái)網(wǎng)中心來分析處理數(shù)據(jù)，地震應(yīng)急指揮部可以在現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)、直觀地獲取地震參數(shù)，提高地震應(yīng)急的能力與效率，提升地震應(yīng)急的直觀性與顯示度。這種使用SSS進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)組網(wǎng)應(yīng)急觀測(cè)的技術(shù)，首先在2003年2月24日新疆巴楚伽師地區(qū)M 6.8級(jí)地震應(yīng)急觀測(cè)中使用，取得了明顯的效果[4]，在之后的多次重大地震事件應(yīng)急中都采用SSS進(jìn)行應(yīng)急流動(dòng)觀測(cè)，特別是2008年汶川M 8.0級(jí)地震，2009年青海玉樹M 7.2級(jí)地震的應(yīng)急觀測(cè)中，SSS通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)，在地震應(yīng)急觀測(cè)中發(fā)揮了重要作用。

圖4 SSS在地震應(yīng)急觀測(cè)中的運(yùn)用示意圖Fig.4 Schematic diagram of SSS application in earthquake emergency observation

3 流服務(wù)將來的應(yīng)用拓展

隨著中國(guó)地震事業(yè)的持續(xù)發(fā)展，中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)還有許多應(yīng)用空間可以拓展，例如在地震預(yù)警與地震烈度速報(bào)領(lǐng)域，SSS可以為中國(guó)地震局“十二五”規(guī)劃建設(shè)的地震預(yù)警系統(tǒng)、烈度速報(bào)系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)。地震預(yù)警系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)服務(wù)的實(shí)時(shí)性，需要盡可能小地減少數(shù)據(jù)傳輸延時(shí)，爭(zhēng)取最多的預(yù)警時(shí)間，因此地震臺(tái)站數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸直接關(guān)系到地震預(yù)警系統(tǒng)的性能。在地震數(shù)據(jù)采集器的支持下，SSS流服務(wù)的數(shù)據(jù)打包延時(shí)可以縮小到0.5 s，有效縮短數(shù)據(jù)打包延時(shí)，在通信鏈路支持下，可以使得臺(tái)站產(chǎn)出的數(shù)據(jù)在1秒鐘之內(nèi)傳輸?shù)降卣痤A(yù)警系統(tǒng)中處理，為地震預(yù)警提供有力保障。在地震緊急處置應(yīng)用領(lǐng)域，SSS可以為諸如大型水庫(kù)、大型橋梁、核電站、高速鐵路、煤氣管道等重大生命線工程提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)，為這些工程的地震緊急處置提供數(shù)據(jù)支持。除此之外，地震臺(tái)網(wǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)還能應(yīng)用于核爆偵查、地震科研、地震科普教育等領(lǐng)域。

4 結(jié)束語

JOPENS系統(tǒng)的SSS流服務(wù)應(yīng)用于中國(guó)的地震觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了全國(guó)各級(jí)地震臺(tái)網(wǎng)地震觀測(cè)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時(shí)傳輸與共享，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)觀測(cè)數(shù)據(jù)與國(guó)際地震觀測(cè)機(jī)構(gòu)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享，使得中國(guó)地震觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)通過網(wǎng)絡(luò)融入到全球地震觀測(cè)體系當(dāng)中，從理論上講，世界范圍內(nèi)任一用戶可以通過互聯(lián)網(wǎng)任意臺(tái)站的準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)[5]。SSS流服務(wù)還能為地震預(yù)警、地震自動(dòng)速報(bào)、地震應(yīng)急救援、重大工程地震緊急處置、震害防御、國(guó)防安全、科學(xué)研究、科普教育等領(lǐng)域提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)，是我國(guó)當(dāng)前地震觀測(cè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)性支撐軟件，在中國(guó)的地震事業(yè)中發(fā)揮著重大作用。

[1]吳永權(quán) ，黃文輝 ，康英 ，等.國(guó)家地震速報(bào)備份系統(tǒng)的部署與運(yùn)行[J].國(guó)際地震動(dòng)態(tài)，2011，12：21～27.

[2]吳永權(quán)，黃文輝，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件JOPENS的架構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].地震地磁觀測(cè)與研究，2010，31(6)：59～63.

[3]吳永權(quán) ，黃文輝.JOPENS流服務(wù)與TDE-324系列地震數(shù)據(jù)采集器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流接口程序的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].華南地震，2011，31(3)：50～59.

[5]李大輝，韓磊，黃文輝，等LISS系統(tǒng)在中國(guó)數(shù)字地震臺(tái)網(wǎng)的應(yīng)用設(shè)想[J].地震地磁觀測(cè)與研究，2001， 22(1)： 63～67.

[4]郭德順，黃文輝，吳叔坤，等.IP傳輸技術(shù)巴楚伽師地震應(yīng)急組網(wǎng)中的應(yīng)用[J].地震地磁與研究，2004， 25(Suppl)： 17～20.