标题：中国数字地震台网
引言
中国的数字地震台网建设开始于20世纪80年代．1983年5月中国地震局与美国地质调查局开始规划设计中美合作的中国数字地震台网（CDSN），到1986年建成了由北京、佘山、牡丹江、海拉尔、乌鲁木齐、琼中、恩施、兰州、昆明等9 个数字化地震台站，以及CDSN 维修中心、数据管理中心组成的我国第一个国家级数字地震台网．1991 年和1995年又分别增设了拉萨和西安2个数字地震台站．1993—2001年，中美双方对CDSN 进行了二期改造，使台网的硬件、软件系统符合美国地震学联合研究协会（IRIS）在全球建立的数字地震台网（GSN）的技术规范．目前，CDSN 是GSN 的一个重要组成部分（周公威等，1997）。
1　国家数字地震台网
国家数字地震台网是一个覆盖全国的地震监测台网，台站布局采用均匀分布的原则，由152个超宽频带和甚宽频带地震台站、2个小孔径地震台阵、1个国家地震台网中心和1个国家地震台网数据备份中心组成．1.1 国家数字地震台站列表：
编号台名代号台基仪器1成都CD2白垩纪砾岩JCZ–12格尔木GOM花岗片麻岩JCZ–13高台GTA花岗岩JCZ–14广州GZH砂岩JCZ–15呼和浩特HHC流纹岩JCZ–16黑河HHE花岗岩JCZ–17和田HTA松散沉积岩JCZ–18沈阳SNY花岗岩JCZ–19泰安TIA花岗片麻岩JCZ–110武汉WHN石英砂岩JCZ–111北京BJI砾上层STS–212恩施ENS石灰岩STS–213海拉尔HLR安山岩STS–214昆明KMI玄武岩风化土层STS–215拉萨LSA花岗岩STS–216兰州LZH冲积黄土层STS–217牡丹江MDJ花岗岩STS–218琼中QZN花岗岩STS–219佘山SSE变质安山岩STS–220乌鲁木齐WMQ砂岩STS–221西安XAN花岗岩STS–222安西AXX砾岩CTS–123宾县BNX花网闪长岩CTS–124昌都CAD石灰岩CTS–125长春CN2板岩CTS–126长沙CNS石英砂岩CTS–127大连DL2石英砂岩CTS–128桂林GUL石灰岩CTS–129贵阳GYA白云岩CTS–130合肥HEF砂岩CTS–131红山HNS石英砂岩CTS–132花土沟HTG花岗岩CTS–133喀什KSH沙质粘土层CTS–134洛阳LYN石灰岩CTS–135那曲NAQ灰岩CTS–136南京NJ2石英长石砂岩CTS–137南昌NNC花岗闪长岩CTS–138攀枝花PZH花岗岩CTS–139泉州QZH花岗岩CTS–140狮泉河SQH砂岩CTS–141深圳SZN千枚岩CTS–142腾冲TCG凝灰岩CTS–143太原TYA石灰岩CTS–144温州WEZ花岗岩CTS–145乌什WUS石灰岩夹CTS–146锡林浩特XLT花岗岩CTS–147西沙XSA凝灰岩CTS–148银川YCH花岗片麻岩CTS–1
国家数字地震台站的建设是在原有48个台站的基础上，新增104个甚宽频带数字地震台站，使台站数量达到152个（含国外7个台站）．除青藏高原部分地区外，全国大部分地区国家数字测震台站间距达到250km 左右，到2007年底国内145个地震台站已经完成了建设任务．国家数字地震台站采用超宽频带观测系统与甚宽频带观测系统，观测场地相对比较好，大多数台站有观测山洞．
在国内的145个台站中，有10 个CDSN 台站使用STS-1甚宽频带仪器、STS-2宽频带仪器、GS-13 短周期仪器和FBA-23加速度地震仪器，兰州台的仪器更换为国产CTS-1仪器．有16个台站使用我国生产的JCZ-1超宽频带地震仪器，有119个台站使用CTS-1、KS2000和CMG-3ESPCB（井下仪器）甚宽频带地震仪器．
JCZ-1甚宽频带地震仪在360s—20Hz频带内采用速度平坦型设计，在360s—3000s频带内采用加速度平坦型设计．CTS-1、KS-2000和CMG-3ESPCB三种宽频带地震仪均采用速度平坦型设计，频带宽度均为120s—50 Hz．STS-1甚宽频带地震仪采用速度平坦型设计，频带宽度为360s—8．5Hz；STS-2宽频带地震仪采用速度平坦型设计，频带宽度为120s—40Hz；GS-13短周期仪器的频带宽度为1s—30Hz．
另外，在渤海、东海海域建设2个海底试验地震台站，为今后开展海洋地震观测积累经验．区域有人值守台站列表：
编号台名代号台基仪器1巴楚BCH变质岩FBS–32巴里坤BKO石灰岩FBS–33巴塘BTA砾岩FBS–34包头BTO花岗片麻岩FBS–35赤峰CIF长英花岗岩FBS–36丹江DAJ辉绿岩FBS–37都兰DUL石灰岩FBS–38洱源EYA千枚岩FBS–39富蕴FUY石英岩FBS–310个旧GEJ石灰岩FBS–311鹤岗HEG花岗岩FBS–312湟源HUY花岗岩FBS–313吉首JIS石灰岩FBS–314克拉玛依KMY三叠纪砂岩FBS–315库尔勒KOL片麻状花岗岩FBS–316临汾LNF石灰岩FBS–317灵山LNS石灰岩FBS–318连云港LYG花岗片麻岩FBS–319蒙城MCG震旦纪砂岩FBS–320密山MIH花岗岩FBS–321碾子山NZN花岗岩FBS–322汕头SHT花岗岩FBS–323通化THA石灰岩FBS–324天水TIS黄土岩FBS–325五大连池WDL花岗岩FBS–326乌兰浩特WHT花岗岩FBS–327乌加河WJH花岗岩FBS–328温泉WNQ花岗岩FBS–329新安江XAJ砂岩FBS–330延边YNB花岗岩FBS–331依兰YIL云母片麻岩FBS–332张家口ZJK安山岩FBS–31.2　小孔径地震台阵为了加强中国西部地震监测能力，在西藏那曲、新疆和田建设2个小孔径台阵．每个台阵均采用圆形阵列方式设计技术方案，台阵的孔径为3km，由9个子台组成，分为阵心（1个台）、内环（3个台）、外环（5个台），呈近均匀几何分布，内环半径为500m 左右，外环半径为1500m 左右． 
两个台阵中心台站的仪器都采用CTS-1甚宽频带地震计．那曲台阵的其余台站采用DS-4D 短周期地震计，和田台阵的其余台站采用CMG-40T-1 短周期地震计．DS-4D 和CMG-40T-1短周期地震计均采用速度平坦型设计，其频带宽度都是2s—50Hz．子台全部配备24位数据采集器，实现了IP数据传输和本地存储．台阵子台实时波形数据分别汇集到西藏地震台网中心和新疆地震台网中心，并转发到国家地震台网中心．1.3　国家地震台网中心国家地震台网中心设在中国地震台网中心，是全国的地震数据汇集与转发、地震速报与编目、地震数据管理与服务、测震台网运行监控与技术管理中心．
国家地震台网中心能够实时汇集145个国家数字地震台、2个小孔径台阵、6个火山台网连续波形数据，准实时汇集792个区域数字地震台站的数据，并从美国地质调查局地震信息中心（USGS/NEIC）准实时汇集全球地震台网（GSN）77个台站的地震波形数据；各区域地震台网中心能够通过国家地震台网中心准实时收集临近区域地震台网部分台站的波形数据，时间延迟在5s之内，能够有效解决网外和网缘地震速报和地震编目问题．
国家地震台网中心通过国家数字地震台站和区域数字地震台站资料的联合应用，能够对中国大陆绝大部分地区的地震监测能力达到ML2.5，其中对华北大部分地区、东北、华中、西北部分地区及东部沿海地区地震监测能力达到ML2.0，部分地震重点监视防御区、人口密集的主要城市达到ML1.5；通过全球地震台网与国家地震台网数据的联合应用，大幅度提高了对我国边境地区和国外地震的速报速度和定位精度．国家地震台网中心对国内及邻区的MS≥4.5的地震速报初定位时间不超过10分钟，精定位时间不超过20分钟；对区域数字测震台网内ML≥3的地震速报时间不超过10分钟；30分钟之内完成对国内MS≥4．5地震的震源机制解的速报． 国家地震台网中心已经建立技术比较先进、功能比较齐全、基本能够满足不同用户需求的地震数据管理与服务系统，用户可以通过网站下载国家数字地震台网、各区域数字地震台网的地震事件波形数据、地震目录、震相数据、震源机制解等数据．该网址为：http：∥data．earthquake．cn和http：∥www．csndmc．ac．cn（刘瑞丰等，2007）．为了确保国家地震台网中心的数据安全，在中国地震局地球物理研究所建立了国家地震台网数据备份中心，对国家地震台网中心所汇集的实时数据、准实时数据进行在线数据备份，并依托地球物理研究所地震学和地球内部物理学学科优势，通过系统集成构建高性能、高可靠性的地震数据平台和计算平台，实现面向地震科学研究、面向国家各个行业需求的科学研究产品开发与计算能力．
区域数字地震台网
区域数字地震台网是用于监视一个区域地震活动性的地震台网．“十五”项目完成后我国已建立了由685个台站组成的31个区域数字地震台网，基本覆盖了我国地震活动频繁地区、经济发达地区和人口稠密地区，使我国31个省、自治区和直辖市都有一个区域数字地震台网，再加上已经建成的首都圈107个区域数字地震台站，台站总数达792个，台站之间距离达到30—60km，新疆及青藏高原等部分地区间距达到100—200km 左右．
区域数字地震台站一般采用的是宽频带观测系统与井下短周期观测系统，观测场地主要有地表型与井下型两大类型．使用的宽频带仪器有CMG-3ESPC、CMG-3ESPCB、BBVS-60和KS-200M，频带宽度为60s—50Hz；使用的短周期仪器有JDF-2、FSS-3DBH和FSS-3B，频带宽度为2s—50Hz．这些仪器都采用速度平坦型设计．
区域数字地震台网的主要任务是对其网ML≥3 地震速报初报时间不超过3分钟，最终速报时间不超过15分钟；对其网内地震监测能力达到ML2.5，对地震重点监视防御区、人口密集的主要城市以及东部沿海地区达到ML1.5；在各省地震局的组织下编辑台网观测报告，为地震预报、科学研究提供资料服务．
3　火山数字地震台网
目前，全国共有6个火山数字地震台网，共33个数字地震台站．其中，吉林省长白山火山台网有10个台站，吉林省龙岗火山台网有4 个台站，云南省腾冲火山台网有8 个台站，黑龙江省五大连池火山台网有3个台站，黑龙江省镜泊湖火山台网有4个台站，海南省琼北火山台网有4个台站．
火山地震台站安装60s—40Hz的宽频带地震计或2s—50Hz的短周期地震计，采用无人职守、网络监控、准实时数据传输工作方式，可实现对6个火山地区地震监测能力达到ML1.0的监控．
4　流动数字地震台网
流动数字测震台网分为地震现场应急流动台网和科学探测台阵两部分，地震仪器的数量为800套．4.1 　地震现场应急流动台网该台网主要是用在大震前的前震观测和震后的余震监测．在大地震前作为地震的加密观测，进行高精度的地震定位，对可能发生大地震的区域地震活动背景作动态跟踪监测，为开展区域地震活动性研究和地震预测研究服务；在大地震后用于现场的余震监测，记录大地震后的余震活动变化，为判断地震的发展趋势提供依据，也为进一步研究震源特征、探索地震的发生和发展过程积累基础资料． 　购置200套流动数字地震仪器，组建19个地震应急现场流动数字测震台网．仪器采用60s—40Hz的宽频带地震计，或2s—50Hz的短周期地震计．4.2 科学探测台阵科学探测台阵可以根据不同科学目的，在研究区域内开展不同方式、不同规模的观测．对于密集台阵，其台站的间距可以达到公里级．高分辨率观测阵列的记录资料可以得到相应的高分辨率的研究结果．利用这种高分辨率台阵的记录进行地震定位、震源机制、震源破裂过程和地震成像研究，并可以大大改善研究结果的精度．作为地球深部高分辨探测的重要手段，科学台阵不但用于地震科学研究，而且为地球科学研究提供了重要工具，在地球科学中具有非常广泛的应用．科学探测台阵系统建设的总体目标是建成具有国际先进水平的地震科学探测台阵及其支持系统，为地震科学研究提供高水平观测平台和基础数据服务平台． 　科学探测台阵系统由6个子系统组成：流动观测仪器系统、观测单元监控管理系统、可控震源系统、流动观测技术保障系统、流动观测数据中心和流动观测实验场．流动观测仪器系统是科学探测台阵系统的核心部分，由600台GURALP 地震计、600台REFTEK-130B数据采集器和600套太阳能供电系统组成．其中，有10台CMG-3T 甚宽带地震仪、500台CMG-3ESPC 宽频带流动地震仪、90台CMG-40T 短周期地震仪；甚宽频带地震仪的频带宽度为120s—40Hz，宽频带地震仪的频带宽度60s—40Hz，短周期地震仪的频带宽度为2s—50Hz．科学探测台阵系统由中国地震局地球物理研究所运行与管理．结语通过“中国数字地震观测网络”项目建设，中国地震监测系统全面完成了从模拟记录向数字记录的转变，建成了由国家数字地震台网、31个区域数字地震台网、6个火山地震台网和流动地震台网组成的数字地震观测系统，标志着中国的地震观测已经进入了数字时代．“十一五”期间，要进一步优化观测台网布局，填补空白监测区域，扩大海域观测试验，构建布局更为合理、覆盖我国大陆及周边海域的地震监测系统，初步形成覆盖我国大陆及近海海域的地震活动图象、地球物理基本场、地下物性结构等地震背景场的监测和探测能力，形成地震背景场数据产品加工能力，为地震预测、地球科学研究、国家经济建设和社会公众提供更加丰富的数据服务．
本工作得到国际地震学与地球内部物理学协会（IASPEI）中国委员会的支持和帮助，在此表示衷心感谢．
参考文献
刘瑞丰，蔡晋安，彭克银，单新建，代光辉，田力，庞丽娜，张爱武．2007．地震科学数据共享工程[J]．地震，27（2）：9-16．
周公威，陈运泰，吴忠良．1997．中国数字地震台网的数据在中国地震学中的应用[J]．地震地磁观测与研究，18（5）：68-79．
庄灿涛，阴朝民，吴忠良．2003．数字地震观测技术[M]．北京：地震出版社：1-?15．