0 引言

从2009年起，经过中国地震局“十五数字地震观测网络”项目建设，新疆地震台网进入全面数字化时代。至2015年8月，新疆地震台网共有地震台站85个，其中国家地震台19个，区域地震台66个，同时接收邻省共享地震台站17个，境外国际共享地震台站15个，台站总数达到117个，年产出（台网卷、台站卷）数据记录约2.0 T，事件波形约240 G。2015年以前，新疆地震台网各类业务信息管理还停留在Excel表格和Word文档，甚至纸介质记录存储，相关信息记录分散，格式不统一，尤其在有人值守台站业务考评工作中，问题反馈周期长（一年），不利于问题及时解决。2015年新疆地震台网针对台站地震日志报送工作推出了基于B/S结构的测震台站日志报送系统，实现了台站测震纸质日志报送的电子化，提高了工作效率。除了台站测震日志，新疆地震台网业务信息管理还主要涉及数据共享服务、台站业务考评、仪器设备、网络信息、台站参数、系统运维诸多方面，信息量大，存储分散，查询和使用效率较低，传统的信息管理方式制约了台网的整体管理和业务质量提升。测震业务分工不同，人员不固定，从而产生一系列问题，如：信息交流不畅、台站维护不及时、设备更换无记录或存储分散、重复性劳动较多，且与有人值守台站信息不统一等。随着“国家地震烈度速报与预警工程项目”的实施，台站数量将成倍增加，业务涵盖面越来越宽，处理和交互的信息量逐年增加，加之人员流动性增强，各类业务信息的规范记录、公开透明和内容统一已成为新疆地震台网业务工作的新问题，急需开发一套业务更加全面的管理系统，对新疆地震台网各类信息管理、台站业务考评、对外数据共享查询服务等进行有序管理，并能为基层专业台站、大震应急和地震学研究提供更好的数据资料服务。

1 系统结构设计

根据新疆地震台网与专业测震台站在日常业务工作中存在的问题，开发基于JSP技术B/S结构的测震台网业务运行管理系统，新疆数字化地震台网业务运行管理系统建设主要基于以下条件：①基于天地图（MAPWORLD）API的二次开发（胡斌等，2014）；②基于MyEclipse工具开发Tomcat环境下的Web应用服务（孙更新等，2010）；③基于Delphi XE工具开发Android（安卓）系统APP和数据处理后台应用程序（高勇，2014）；④基于Mysql数据库的表结构设计；⑤数据共享资料归档并以磁盘阵列在线存储；⑥大震速报数据库、震中人口、震中历史地震和震中海拔信息数据收集。

1.1 开发平台

基于B/S结构（Browser/Server）的Web应用平台建设，首先应考虑数据安全和整套系统运行稳定，选择可部署于Linux系统下Tomcat环境的Web应用服务器，使用JSP技术进行动态页面设计。MyEclipse是基于Eclipse开发的功能强大的企业级集成开发环境，提供对Web、Web Services、J2EE、JSP、XML、Struts、扩展数据库以及各种应用服务器的集成支持，MyEclipse开发的Web项目可直接部署于Tomcat环境下，Web服务启动后无需特殊管理，用户直接通过浏览器即可访问，实现了窗口界面管理和应用（孙更新等，2010；Mcpeak et al，2016）。

C/S结构（Client/Server）的客户端应用开发采用Delphi XE。XE支持Win32、Win64、.net、Android和IOS移动APP开发。Delphi由Borland公司推出的全新可视化编程环境，是一种方便、快捷的Windows应用程序开发工具，使用了Microsoft Windows图形用户界面，采用面向对象的编程语言Object Pascal和基于控件开发的结构框架（高勇，2014）。Delphi具有当今世界上最快的编译器、最为领先的数据库技术，在后台数据处理访问Mysql数据库过程中具有快捷的数据库连接驱动。

1.2 功能设计

新疆数字化地震台网业务运行管理系统包括Web应用客户端、内网数据库、内网短信发布、外网数据库、移动客户端业务查询、移动客户端震情查询等功能模块。系统功能模块见图 1。内外网数据同步模块主要提供内外网非涉密同步数据，保护业务系统关键数据物理隔离（孙路强等，2015）。

Web应用客户端（图 2）包括台站业务考评、网络信息和设备管理、台站参数、系统运维、登录用户管理、数据共享、大震信息和台网相关信息等功能模块，实现相应业务逻辑（李倩等，2013），其结构见图 3。系统启动时，需要录入注册用户名和登录密码，注册用户必须经过管理员审核和权限分配。用户只能在权限范围内使用相应功能。系统升级新增功能，由后台管理员根据用户权限分组进行动态管理。

新疆数字化地震台网业务运行管理系统需要开发后台数据分析应用，其主要提供震情简报生成、震情短信和台站断记短信发送、台站业务考评、台站电瓶更换周期分析、数据共享信息归档、速报和编目信息统计等，主要功能如下：Web应用客户端下台站业务考评模块提供新疆测震有人值守台站和地方地震局业务（地震分析、日志、脉冲量取、月报、数据备份）上报的日评、月评和年评；网络信息和设备管理模块提供新疆测震台网网络设备、数采、服务器、台式电脑和监控设备的IP分配管理以及测震台网机房各类设备（台式机、服务器、监视器、交换机、桌椅等）基本参数信息的管理；台站信息模块提供新疆台网测震台站基本信息及使用仪器历史记录，仪器字典提供测震曾用仪器参数和功能；系统运维模块提供台站软硬件更换和维护记录、台网各类业务硬件更换和服务维护记录，利用天地图API的二次开发，动态显示台站使用电瓶更换周期；数据共享模块提供新疆地震台网地震目录、观测报告以及台网卷、台站卷和事件卷波形数据的存储、查询及下载；大震信息模块提供地震速报参数、最新震情（震中历史地震、震中人口、震中海拔、理论烈度的天地图显示）、大震速报考评、大震序列和震中分布图；台网相关信息模块提供新疆台网人员信息、业务学习、政治学习、工作制度和获奖证书等管理；登录用户模块提供登录用户注册信息和权限管理。

2 系统功能实现

通过SQLyog图形化管理工具，实现对数据库seismonitor的设计，字符集编码采用UTF-8，创建60多张表实现对用户信息、台站业务考评、网络信息与设备、台站参数、系统运维、数据共享、大震信息和台网相关资料数据的存储。

2.1 地图功能实现

为了向新疆测震台网用户提供直观化的台站信息服务，并向仪器维修与系统维护人员提供台站维护图形化管理界面，利用天地图API的二次开发功能（在线地图类型提供：地形图、卫星图和行政区图，地图工具：测距工具和比例尺），实现台站分布及台站运行状态图、维护信息和仪器设备管理数据的图层添加。

该功能向新疆测震台网用户提供台站位置和参数信息、仪器信息、电瓶更换情况等直观专题应用服务。同时，地图功能与大震信息相结合，在地图上添加断层信息后可为用户提供大震震中分布和余震序列活动判断信息，方便应急工作和流动台站的选址架设。

2.2 台站信息管理

台站基本信息涉及台站中文名、英文代码、数字代码、台站类型、数据处理单位、维修单位和传输方式等，可服务于仪器维修、系统维护、有人值守台站和新疆测震台网等工作人员对台站信息的查询和系统管理。利用JSP提供的insert命令实现文字信息的编辑录入，通过artDialog对话框组件（artDialog是基于javascript编写的对话框组件，拥有精致界面与友好接口）实现台站传输方式的快捷查阅（图 4）。此外，用户可选择台站代码、台站类型、数据处理、维护单位和传输方式，对台站进行信息检索和筛选。

2.3 系统运维和网络信息

新疆测震台网日常运维涉及台站仪器维修、设备更换、系统参数配置、网络设备和服务器维修更换、测震系统各类数据服务和软件的重启等。用户登录该平台实现对系统运维信息的编辑录入，主要信息涉及维护类型（机房硬件、JOPENS服务、RTP服务、机房改造、传输方式、空调、UPS电源、数据库、电信网络、台站地震计、台站数采、台站通讯设备、软件、电脑硬件、市电供用、漏水、失火、其他）、故障及处理描述。台站电瓶管理主要有台网代码、台站英文代码、电瓶型号、数量、更换日期、报废日期、安装位置、操作员和备注信息，该功能主要使用JSP的insert命令实现信息录入，在日期栏选择使用了My97DatePicker插件（My97DatePicker是一款日期插件，可以方便地实现各种日期选择，界面美观）。系统运维和网络信息功能针对台网日志和台站日志、台站电瓶管理、设备信息、IP地址分配、台站维修记录、系统维护记录、台站设备更换等，根据不同项目，通过时间范围、台站代码、操作员、网段等内容进行信息检索，满足运维业务信息交流和查询汇总，便于测震系统的问题查找和日常运维管理。

2.4 数据共享

新疆测震台网日常业务成果数据涉及地震目录、观测报告、运行报告、波形数据（台网卷、台站卷、事件卷），相比观测报告和运行报告，波形数据的数据量大，人工检索工作困难，其存储位置、数据大小、文件名是对外数据共享服务的信息基础。台网卷、台站卷和事件卷数据在网页检索功能上，检索条件分别为：事件卷包括时间范围、震中经纬度范围、震级范围和模糊地名；台网卷有时间范围；台站卷包括时间范围、台网代码和台站代码，网页检索功能根据检索条件自动生成Windows下的文件拷贝批处理程序。

Windows下的批处理文件运行方式可实现从在线数据（以文件格式保存于磁盘阵列）中筛选地震数据文件，Windows批处理文件方式相比网页在线下载链接和人工筛选，工作效率和数据筛选完整性有较大优势。观测报告和运行报告内容包括月份、文件名、存储位置，由于文件数量较少，采用在线下载方式。共享数据功能主要利用Delphi XE开发后台程序，对地震数据归档文件、观测报告、运行报告、台站卷、台网卷和事件卷定期进行信息整理并写入数据库表，同时以JSP技术操作数据库信息，为用户提供数据查询、检索下载服务。

2.5 台站业务考评

新疆有人值守测震台站业务管理主要涉及台站数据日报、月报和年报，内容涵盖单台观测报告、地震分析、脉冲量取、数据备份、台站运行维护。其中台站日报和月报问题反馈，由台网工作人员登录该平台，通过Web页面定期检查并提交到数据库，台站用户可实时查看本地用户所关注台站的反馈信息。月报与年报量化计分是通过Delphi XE开发的后台分析程序将各台站计分结果和问题明细提交到数据库，台站人员通过Web页面可查看相关业务测评反馈信息。

2.6 台网相关信息

新疆测震台网日常查询较多的信息包括人员信息、业务学习和培训、台网工作制度、政治学习、地震速报和编目数量统计、获奖证书信息和常用文档与表格模板等。其中人员信息、集体性业务学习和培训、政治学习，可利用JSP技术通过insert命令在Web页面工作进行录入和信息检索查询，台网工作制度和常用文档与表格模板，利用JSP技术下FileUpLoad控件（FileUpLoad控件用于用户向Web应用程序上传文件）完成文件上传，保存在服务器网站根目录下的Upload文件夹。同时，通过Web页面以表单形式显示上传文件的文件名、大小、下载链接。获奖证书信息需要将证书图片写入数据库，以二进制格式存储，JSP技术使用commons-fileupload-1.3.1.jar和commons-io-1.3.2.jar工具包，同时实现图片信息的Web页面在线查看。对于地震速报和编目数量统计，在JSP技术下引入百度ECharts图表库，选择时间段、数据类型（速报或编目），可检索相应地震目录数量的图表信息（图 5）。

2.7 移动APP

Delphi XE10采用Fire Monkey架构实现跨平台开发，可快速构建用于Windows、Mac OS X、iOS和Android本地应用程序的开发，支持64位Windows操作系统下的软件开发。移动APP开发代码编写简单，跨平台移植性强。新疆数字化地震台网业务运行管理系统地震监测移动APP开发即使用Delphi XE环境，实现手机本地应用与网站管理数据库数据的同步，方便各类数据在不同权限下的查看，形成新疆地震台网系统运行质量的实时监管，实现从台站到台网、从技术保障到系统维护等，各类信息的畅通交流，有助于提升地震台网的维护和保障水平（图 6）。

2.8 大震信息

大震信息功能主要提供了中国地震台网中心发布的中国和全球地震速报信息，以及新疆地区地震震中人口、震中历史地震和震中海拔信息（图 7）。地震参数数据源来自中国地震台网中心地震速报信息共享交换（EQIM）平台，通过单独建库，开发了后台数据同步软件实现与中国地震台网中心地震速报信息同步，保证了本地数据的完整性和使用效率。用户通过网页可直观查看全球最新地震信息，并依据JSP技术开发的天地图Web地图了解震中更多地理信息。地图功能提供了实用测距工具、卫星和地形地图类型，其在地震应急工作中与人工地震速报信息保持同步，实现准实时性，该功能可有效服务于地震局应急部门、专业台站和地方地震局。

3 系统应用

新疆数字地震台网业务运行管理系统2015年1月上线使用，实现了台站业务日评、台站日志、台网日志、IP分配管理、地震速报、人员信息、台站信息、系统运维、数据统计和设备信息管理等功能，截止发稿共记录台网日志454条，台站日志32 393条，台站信息87条，IP分配管理90条。该系统的使用，改变原有数据存储方式，使不同工作人员之间的信息和数据交换变得更加简单，尤其地震速报模块是提供了新疆地区震中参数、震中人口、历史地震、理论烈度和震中海拔等在线地图数据，对大震应急工作起到一定辅助作用。

4 结束语

新疆数字化地震台网业务运行管理系统整体运行稳定、信息交换效率高、实用性强，各项功能得到验证，提高了测震资料信息交流效率及数字观测资料利用率，丰富并改善了数据在线存储方式，同时实现了网站数据库与手机APP的双向管理和信息交互，达到各类信息统一管理。该平台仍需不断丰富和挖掘各类信息之间的关联性，并逐步完善和增加各功能模块的信息内容，向用户提供更加全面的信息服务。