2017, Vol. 38
表1(Table 1)
中国地震背景场探测项目(以下简称背景场项目)在“十五”期间“中国数字地震观测网络”项目(以下简称“十五”项目)建设基础上，优化观测台网布局，填补空白监测区域，扩大海域试验观测，提升地震科学台阵探测能力，建设专业数据处理与加工系统，初步具备对覆盖中国大陆及近海海域的地震活动图像、地球物理基本场、地下物性结构等地震背景场数据的获取能力和数据产品加工能力，为中国地震预测预警、地球科学研究、国家大型工程、国防建设和国家地震安全计划提供支撑。
背景场项目地震前兆台网建设包含重力、地壳形变、地磁、地电及地下流体学科。其中，重力台网建设台站14个(新建6个、改造8个)，地壳形变台网建设台站17个(新建形变监测基准站6个、改造站11个)，地磁台网新建台站31个，地电台网建设地电阻率台站54个(改造41个，新建13个)、地电场台站28个(改造14个，新建14个)，地下流体台网建设台站93个(新建台站5个，改建台站88个)。
从“十五”项目开始，测震台网建设项目的一个重要特点是“网络到台站，IP到仪器”。从地震台站数据采集与传输到台网中心数据接收与实时处理，全部建立在网络化平台上。各学科台网的运行直接影响观测数据的产出质量。反映地震前兆台网运行质量的2个重要指标是观测数据平均连续率和平均数据完整率。因此，保证数据传输的连续率和完整率是一个重要前提(肖武军等，2009)。
1 观测数据质量评价指标在背景场项目建设过程中，按照地震前兆台站数据传输的及时性和数据完整性规定，沿用“十五”项目要求，即地震前兆台站观测数据传输要求时延小于16 s(不包括数据重传弥补或人工现场取得的数据)，数据连续率及完整率在95%以上(中国地震局监测预报司，2013)。因此，可从观测数据平均连续率及数据完整率评价地震观测数据质量。
1.1 观测数据平均连续率观测数据平均连续率是指数字化仪器、模拟(人工)仪器产出的原始数据的连续性(中国地震局监测预报司，2015)。如：月数据连续率为
| $月数据连续率 = \frac{1}{m}\left( {\sum\limits_{仪{\rm{器}}} {\frac{该月某仪器实际产出的数据个数}{该月某仪器应产出的数据个数} \times 100\% } } \right)$ |
其中m为仪器套数。
地震前兆台站数据连续率与诸多因素有关，如：地震前兆仪器运行情况、信道情况、通信方式等因素均可能影响整体数据的连续率。
1.2 数据完整率数据完整性指标是数据质量基础评价标准，不完整的数据应用价值降低。完整率为仪器产出的有用数据总数与仪器应产出数据总数之比，反映仪器运行状态及产出数据可用情况。有用数据可以认为是原始观测数据按照各学科预处理标准预处理后剩余数据(也称为预处理数据)，完整率即为预处理数据总数与应产出数据总数的比值。背景场项目要求数据完整率在95%以上(中国地震局监测预报司，2013)。
2 观测数据质量分析在背景场项目实施过程中，地震前兆台网建设涉及31个省级单位，在项目验收前，要求各单位开展为期1个月的连续试运行，且同一省份所有台站同时开展(中国地震局监测预报司，2013)。试运行起止时间各单位有所不同，表 1给出背景场项目实施前期，各建设单位地震前兆台网试运行阶段观测数据质量(数据连续率和完整率)结果统计。
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表 1 背景场项目试运行期间数据质量 Tab.1 Data quality during the trial run of the Background Field Project |
从表 1可以看出，各单位试运行阶段各学科观测数据总体连续率均在95%以上，数据完整率也在95%以上，符合项目实施要求。观测数据平均连续率为99.26%，平均数据完整率为98.68%，均高于95%，符合单位试运行要求，达到验收标准。
根据各省测震台网数据统计，对国家中心汇集数据进行核对。同时，根据试运行时间段，对重力、形变、地磁、地电和地下流体台网分学科进行数观测据质量统计，结果见表 2。
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表 2 背景场项目试运行期间各台网观测数据质量 Tab.2 Data quality of each network during the trial run of the Background Field Project |
由各学科台网统计结果(表 2)可知，除地下流体台网外，其他学科台网观测数据连续率均在95%以上。地磁、地下流体台网试运行期间，因个别仪器发生故障，运行不稳定，造成总体数据连续率或数据完整率略低于95%。
3 背景场投入仪器与原有仪器运行质量对比(1) 背景场投入仪器2015年运行统计。背景场项目各建设单位试运行期基本在2014年，与稳定运行相比，设备故障较多。为掌握整体台网观测仪器运行和产出数据质量，国家前兆台网中心在背景场项目实施后，分别统计重力、地磁、形变、地电、地下流体等台网观测仪器2015年度观测数据连续率，见表 3。从表 3可以看出，2015年1—12月，重力、地磁、形变、地电、地下流体等台网观测仪器数据平均连续率均超过95%，个别因仪器故障连续率略低于95%。
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表 3 各学科台网背景场项目投入观测仪器数据连续率 Tab.3 Data continuity rate of the Background Field Project instrument for each discipline network |
(2) 前兆台网原有仪器2015年运行统计。2015年各学科台网(不含背景场项目建设台站)日常运行质量较好，观测数据连续率在95%以上，数据完整率在95%以上。统计2015年度各学科台网观测数据连续率，结果见表 4。
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表 4 各学科台网原有观测仪器数据连续率 Tab.4 Data continuity rate of the original instrument for each discipline network |
从表 3和表 4可以看出，在2015年，各学科台网背景场项目投入仪器与原有仪器观测数据连续率均高于95%，且总体差距不大，水平相当。综上可知，背景场项目各学科台网建设投入的观测仪器运行较为稳定。
4 结束语通过对背景场项目试行期间及2015年度观测数据连续率和完整率进行分析，对比现有地震前兆台网原有仪器2015年度运行情况，认为背景场项目实施期间，各学科台网建设投入仪器运行稳定，总体观测数据质量良好，达到预期目标，观测仪器可以投入正式运行。
| 肖武军, 高景春, 黄文辉, 等. "十五"网络项目中测震台站CDMA数据传输方式浅析[J]. 地震地磁观测与研究, 2009, 30(1): 70-75. | |
| 中国地震局. 中国地震前兆台网技术规程[M]. .北京: 地震出版社, 2005. | |
| 中国地震局监测预报司. 中国地震背景场探测项目前兆台网联调及试运行方案[Z]. 北京(中震测函211号), 2013. | |
| 中国地震局监测预报司. 地下流体学科观测资料质量评比办法[Z]. 北京(中震测函127号), 2015. | |
| 中国地震局监测预报司. 数字地震观测技术[M]. 北京: 地震出版社, 2003. |