国家数字地震台网中心技术系统集成中关键问题的研究

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[1]2003年在《国家数字地震台网中心技术系统集成中关键问题的研究》文中进行了进一步梳理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叁个关键性的问题加以研究,对这叁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,显着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。 叁、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叁类。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。 根据叁类地震数据的特点,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。

丁睿[2]2013年在《上海地震应急综合数据库和集成平台研究实现》文中研究指明上海是我国经济中心,被列为国家地震重点监视防御区,地震应急救援工作意义重大。地震灾害具有突发性、预测不确定性和破坏性强的特点。地震应急是一个多学科、多业务系统、多部门协作完成的综合过程。世界上饱受自然灾害侵扰的国家,如美国、澳大利亚、日本、印度等,纷纷建立起信息丰富,高度集成的应急处置平台,以提高灾后响应速度和动态评估、辅助决策的准确度。我国在“十五”期间在建设了一套地震应急指挥技术系统,运行数年来,在“汶川”、“玉树”、“雅安”等数个巨震、大震考验下,显示出“孤立型”系统的弊端:数据来源单一,信息产出不够丰富,且响应速度较慢,全国标准的灾害评估模型用于上海区域震灾评估结果不准确,缺乏动态灾情监控等。因此,上海地震应急需要整合各类实时观测,静态背景等异构数据,建立综合数据库,才可以在此基础上建设多学科地震业务信息共享展示、灾害评估区域化、辅助决策产品生成迅速、宏观灾情实时跟踪、现场救援统一调度的上海应急处置集成平台。论文采用了由地震异构数据集成到应急处置集成平台设计的研究方法。地震科学数据的有效集成,是应急处置系统综合服务的基础。通过分析地震科学数据的特点、分类、作用和异构性,对上海地震科学数据从实时观测数据和静态背景、历史数据两大类分别进行集成。对于数据量大,时效性高的观测数据,采用同构数据迁移和基于中间件的方式进行异构数据整合,建立实时观测核心数据库。对于多来源,种类繁多的静态背景、历史数据,研究分析了地震行业一些科研人员在监测和预报领域对于历史观测数据做过的集成研究成果后,决定采用基于数据仓库的集成方式,建立地震应急数据仓库。最后根据震时地震应急数据需求特点,加入用于数据快速交换和调度的中间数据池,构建上海地震综合数据库。论文通过比较国家地震应急指挥系统和福建自主研发的地震快速评估系统的优缺点,对上海地震应急处置集成平台进行需求分析。集成平台的功能设计基于综合数据库,可将地震业务系统信息在统一平台内综合显示;采用人口-建筑关系数据创建符合上海实际情况的区域灾害评估模型,计算准确,应急产品生成速度提高到十几秒内;利用高清摄像、无线网络技术,实现宏观灾情监控,救援现场与指挥中心资源便捷调度。论文提出的多源地震科学异构数据集成并综合应用于上海地震应急处置的方法,在国内地震行业属于首例。目前论文成果成功应用于市科委的上海地震应急处置集成平台建设项目,为上海地震业务部门和各级政府提供地震信息展示和应急演练服务,并经过周边地震应急救援实战检验。运行情况表明,该平台能有效提高地震应急处置的计算速度和准确度,具有良好的实际应用效果。

金波[3]2005年在《分布式防震减灾信息和辅助决策系统》文中研究说明本文较全面地研究了分布式防震减灾信息及辅助决策系统框架的总体设计、设计方法、技术路线、系统配置、理论模型和系统集成等,建立了基于WebGIS的分布式大庆油田防震减灾信息和辅助决策系统框架。(1)提出和讨论了一套较完整的分布式防震减灾系统的总体设计方法。在讨论了分布式计算机原理的基础上,根据系统建设目的、原则和系统化原理,通过UML 语言和绘制流程图等手段,制定了较详细的系统研制的步骤、方法、技术方案和总体构成,并规划了系统的主要功能模块。在大量调研分析的基础上,制定了系统的技术路线、软件平台、硬件方案、数据库模型和结构、安全性措施以及总体设计报告。(2)以单机的“大庆油田防震减灾信息和辅助决策系统”为基础,建立了一种“分布式”形式的防震减灾信息系统的技术框架。以计算机网络技术为基础的分布式防震减灾信息及辅助决策系统的建设是一项十分庞大和复杂的系统工程,不仅涉及到项目前期的可行性论证、立项、调研,初中期的总体设计、外部设计、内部设计、详细设计、软件开发,后期的系统集成、调试、测试等;还涉及到各主管部门、所需基础信息数据拥有部门等有关职能机构的多方参与和积极配合;而且作为系统工程建设所必需的诸如项目分解、工时计算、人员配置、进度安排等管理协调工作也是必不可少的。如此庞大复杂的工程仅仅依靠一些资助、几个部门、几个人员在若干年内根本不可能完成,也是不现实的。因此利用现有的经验和成果,结合前人的所做的工作,在单机处理的“大庆油田防震减灾信息及辅助决策系统”的基础上,探索了在相应大规模的局域网上研究开发一套“基于WebGIS 的分布式防震减灾信息及辅助决策系统”的技术框架,为升级到网络版奠定技术基础。(3)建立了基于WebGIS 的分布式地震信息管理查询系统框架。不同的基础信息虚拟地分布存储在不同的数据库服务器(服务)上,代表不同的管理单位,通过ArcIMS 和ArcSDE 等软件以及利用html、SML、Java等语言进行接口编程,可以对这些物理上分布的信息进行综合管理和查询,在框架上形成一个物理上分布,逻辑上统一的基础地震信息库。

姜立新, 帅向华, 张建福, 李志强[4]2003年在《地震应急指挥管理信息系统的探讨》文中提出地震应急指挥技术系统是防震减灾建设的核心内容,我国的研究和建设尚处于初级阶段。因此地震应急指挥管理信息系统的关键构成、设计和实现还有许多方面有待进一步研究和探讨。根据所从事的项目建设过程,对地震应急指挥技术系统几个方面的内容进行了阐述,并在此基础上开展了国务院抗震救灾指挥部技术系统建设一期工作。

参考文献:

[1]. 国家数字地震台网中心技术系统集成中关键问题的研究[D]. 黄志斌. 中国地震局地球物理研究所. 2003

[2]. 上海地震应急综合数据库和集成平台研究实现[D]. 丁睿. 上海交通大学. 2013

[3]. 分布式防震减灾信息和辅助决策系统[D]. 金波. 中国地震局工程力学研究所. 2005

[4]. 地震应急指挥管理信息系统的探讨[J]. 姜立新, 帅向华, 张建福, 李志强. 地震. 2003

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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
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