0 引言

随着科学技术的不断发展，计算机、网络的普及，使得各类研究机构的科学工作者希望对各自的科学数据进行交换，以获得更多有价值的资源。这种需求催生了科学数据共享平台（刘瑞丰等，2007; 刘润达等，2007; 王丹宁等，2010; 曹蓓蓓，2012）。科学数据共享平台为各行业科研工作提供了数据服务环境，提高科学数据的共享与服务水平是一个国家迈向信息社会与服务型社会的重要举措。

地震科学数据是地震科学研究中赖以持续发展和深入研究的资源基础，其来源于对地震活动的观测、监测、调查、试验、实验及研究分析。在当前信息技术飞速发展的背景下，地震科学数据面临着海量数据的管理、利用、展示等多种问题，因此，如何对地震科学数据进行管理、共享和分析成为具有重要意义的研究方向。目前，建立地震数据共享平台（詹小艳等，2012）主要用到数据库、Web开发、GIS（Vera et al，2009; Mahdi et al，2011; 俞超等，2011）等。

美国、日本等地震多发国家有关政府机构和研究部门颇为重视地震数据库建设，如：美国国家地球物理数据中心（NGDC），美国强震计划三方联合地震台网Trinet（SCSN、CSMIP、NSMP），日本有线遥测强震台网（K-Net），由美国地质调查局（USGS）、加州地质调查局CGS、美军工程师协会（USACE）、美国开垦局（USBR）发起成立的世界强震组织虚拟数据中心（COSMOS）等，均建立了地震数据库网站，通过Internet，向用户提供便捷的数据服务。

中国国家地震科学数据共享中心网站始建于2002年11月，整合了地震系统所有共享资源，向用户提供地震观测、探测、调查（考察）、实验与试验、专题和防震减灾综合数据等基础数据。2006年7月推出系统的目前版本，系统的主要作用是，梳理地震数据分类体系，完善元数据搜索和导航功能，增强用户反馈功能，增加服务统计。国内关于地震数据中心建设，典型机构有中国地震局地球物理研究所的中国地震科学探测台阵数据中心、中国地震局地质研究所的国家地震活断层研究中心，其线上平台均实现了所辖数据的在线浏览和对部分用户的共享下载服务。

通过几代地震科技工作者的不断努力和辛勤劳动，中国地震局地球物理勘探中心（下文简称“物探中心”）多年来收集了大量人工地震探测数据。为加强和规范人工地震科学数据共享管理，促进地震科学数据共享，为科学研究、经济建设、社会发展和国家安全服务，搭建人工地震数据管理平台具有重要意义。

1 数据基础

20世纪70年代以来，人工地震探测先后获得110余条人工地震剖面、6条地学大断面共计3万余千米长，由近6万个观测点组成深部地球物理探测数据，为地壳分层、区域性速度界面和上地幔速度结构等研究提供数据支撑。

2 平台体系架构

人工地震数据中心需要管理的信息量庞大，且地震数据需要在网络中由用户从各地在线浏览、下载。采用B/S架构，有表示层、服务层、数据层、硬件层4个层次（图 1）。

（1）表示层。通过友好界面，展示平台所能提供的业务活动，并将用户操作结果反馈到界面上。在本平台中，用户分为普通用户、中级用户和高级用户，表示层对3类用户按照信息安全规范中所限制的数据使用级别进行管理。在达到用户数据使用权限前提下保证数据的安全性。

（2）服务层。是资源查询、管理、发布等操作的基础和保障，根据用户提交的业务需求，进行业务规则和逻辑处理。服务层封装了实际业务逻辑，是整个应用平台的系统核心，包括接收来自表示层的用户服务需求、向数据层发布数据资源定位条件、系统的检索机制和对用户权限的控制等。

（3）数据层。该层用于存储人工地震资源的多种描述信息，如宽角反射/折射数据、近垂直反射数据等。具有不同权限的用户通过数据库进行存储和管理，使用关系数据库保存各种格式数据以及各种数据之间的对应关系。

（4）硬件层。该层内容为数据平台需要的服务器、存储器以及地震数据采集的地震仪、检波器等。

2.1 表示层——用户的分类与分级

信息服务的出发点是根据社会结构的变化，解决信息用户需求服务中的新问题，也是不断满足信息用户需求的基础。根据用户身份和对数据使用需求的差别（图 2），将人工地震数据管理平台用户分为普通大众、开发用户和管理用户3类，即：①对人工地震感兴趣的普通大众; ②地震观测及分析处理系统开发用户。从事地震行业数字化观测、测量、数据分析系统的多家软硬件开发、生产单位; ③地震工作管理研究层用户。此类用户主要是各级地震局，由国家地震局、省级地震局和市、县地震局以及国家地震局直属事业单位组成。

按数据的使用需求，将以上3类用户在平台中划分为以下3级用户：①普通用户。主要为上述用户类型中的第3类，提供信息服务，其特点是向单纯获取信息的用户提供共享资源，如地震实时信息浏览、灾害常识、人工地震探测目录等。这些资料基本不涉及地震数据分析等资源; ②中级用户。相对普通用户而言，需要注册并通过管理员审核，除享有普通用户的权限外，还可以浏览人工地震探测剖面的基本信息，如测线分布、炮点分布及观测点分布等信息; ③高级用户。用户级别最高，可称之为保密型信息需求用户，可以使用原始探测数据。但对此类用户也有较多限制，如需签订使用协议或资料使用范围等。

2.2 服务层——系统功能设计

系统功能架构主要包括数据管理子系统与数据查询子系统，每个子系统功能不同（图 3）。

2.3 数据层

按照数据存储形式可将人工地震数据源分为2大类，即结构化数据和非结构化数据。结构化数据即行数据，可以存储在数据库里，用二维数据库表结构来逻辑表达实现的数据，主要用于存储工程基本信息、测线信息、炮点信息和观测点信息。非结构化数据是指不方便使用数据库二维逻辑表来表现的数据，通常来自于Word文档、报表、幻灯片、声音、图像等文件，这些文件具有独特的存储格式。平台中存在大量非结构化数据，如项目结项书、观测数据、记录截面图、平均速度剖面图、地壳精细结构图、发震构造图等图形文件。

按照人工地震探测方法的不同，数据又可分为宽角反射/折射数据、深地震反射数据和浅层反射地震探看数据。根据数据种类和不同权限用户对数据的需求，可将数据分为以下3个级别：①0级数据：数据在网站公开发布，无条件共享，用户可以无偿获取、无限制条件使用。所有用户均能访问; ②1级数据：数据在网站发布，开放，实行有条件共享，用户可以无偿获取、有限制条件使用。公众通过网络在线方式申请，均可成为人工地震数据中心注册用户，获得管理员批准后成为中级用户; ③2级数据：数据在网站发布，离线注册。该类数据包含涉密原始探测数据，用户需签署相关协议才能获取。

根据人工地震探测数据特征，工程信息、测线信息、炮点信息、观测点信息属于结构化数据，可存储于数据库二维表。根据参数的数据特征和数据库设计模式要求，建立7张系统数据库表（图 4）。

3 平台展示

人工地震数据管理与展示平台实现了对人工地震数据的管理和展示，平台界面见图 5，成果展示见图 6。

4 结论

人工地震数据管理平台的建立实现了人工地震数据的管理、展示功能。平台在保障信息安全性和可靠性的同时，普及人工地震知识，分享人工地震探测数据成果，提供人工地震数据目录信息，向公众、政府、科研人员提供不同级别和内容的深地震测深的最新进展及研究成果，从而提高数据使用价值。

综上，研究目标可概括为：①汇总已有数据并加以妥善保护，使其存储更加安全可靠; ②使数据活起来，得到更加充分的利用，通过图、表多种形式，直观、形象地展示人工地震数据成果，为地震科研工作者提供更加便利的服务; ③以此平台推广人工地震的最新研究成果，推进地震爱好者之间的广泛交流。

人工地震数据管理平台的建立离不开项目组全体科技人员的努力，感谢中国地震局地球物理勘探中心对项目的资助，感谢深地震测深数据共享与运维分中心提供人工地震数据。