0 引言

西藏自治区全区面积120多万平方千米，约占全国总面积的1/8，是现今地球上最年轻、最高的高原，平均海拔约4 500 m，地壳厚度较厚，在雅鲁藏布江两侧地壳厚度可达70 km。西藏地震多为浅源地震，地震分布主要具有成带状特征，喜马拉雅地区和雅鲁藏布江两侧为强震多发地带，近年来多个地区连续被确定为年度地震危险区。自2015年尼泊尔M_S 8.1地震发生后，西藏地区地震活动明显增强，6.0级及以上地震频发，有2017年11月19日米林M_S 6.9地震、2019年4月24日墨脱M_S 6.3地震、2020年7月23日尼玛M_S 6.6地震以及2021年3月16日比如M_S 6.1地震。近年以来，在全国地震趋势会商会确定的年度地震重点危险区，涉及西藏地区的每年度有2—3个，震情形势复杂、严峻。

地震科学以观测为基础，地震观测的手段、质量和密度等直接影响到地震科学研究的水平。通过高密度、多手段的地表观测，监测并提取与地震孕育、发生及成灾整个过程相伴随的各种地球物理场和地球化学场的变化特征，是认识地震灾害本质、减轻地震灾害和实现地震预报的必经之路。西藏地区地处全国地震监测能力薄弱区，虽然20世纪50年代即已经开展地震监测，截至目前基本建成涵盖测震、地球物理场和GNSS的立体地震观测网络，但无论从测震台站建设、地震台网分析处理软件，还是从强震动监测台网和结构物监测台阵以及地球物理场观测等，当前地震监测能力仍较弱。本文对西藏测震台网、地球物理台网和GNSS观测台网的建设历史进行回顾，并对台网现状、建设及发展进行描述和展望。

1 西藏测震台网

根据《1956—1967年科学技术发展远景规划》的要求，结合国际地球物理年（IGY）的工作，1956年中国科学院地球物理研究所派专家到西藏选址建设地球物理观象台，选定台址位于拉萨西郊的“七一”农场内，台基为拉萨河冲击层地带，于1956年10月13日开工建设，1957年7月1日建成并投入正式观测，即为拉萨地震台，后因台基不佳，测震部分于1960年1月1日搬迁至拉萨市北郊103单位新址，采用有人值守、人工测量方式开展地震监测工作，成为全国最早开展地震观测的8个地震台之一。

1.1 测震台站建设

1987年西藏自治区地震局成立，后在全区陆续建立6个有人值守模拟记录地震台，地震参数由人工测量电话报送至本地震局值班室，局分析室汇总并测定地震参数。

1983年，中国地震局与美国地质调查局（USGS）规划设计中美合作的中国数字地震台网（CDSN）。目前，CDSN是全球地震台网（GSN）的一个重要组成分（周公威等，1997）。在中美合作中，我国引进美国Teledyne Geotech公司的24位DTS系列数据采集器、S-13单分量短周期地震计、BB-13宽频带地震计，于1991年建成拉萨数字地震台站。1993—2001年，基于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，中美双方对CDSN进行二期改造，使台网的硬件、软件系统符合该规范。

1996年以后，国家数字地震台网开始大规模建设，观测设备逐步国产化，如：JCZ-1超宽频带地震计、CTS-1甚宽频带地震计、FBS-1宽频带地震计和EDAS系列数据采集器等一系列国产专业设备用于台网观测（宋彦云，2009）。西藏自治区地震局抓住此次契机，在藏北建设那曲地震台，在藏东建设昌都地震台，在藏西北高原建设阿里地震台。

“十五”期间，在中央财政的大力支持下，西藏地震监测工作得到迅速发展。通过“西藏数字地震观测网络工程”项目建设，完成由模拟记录向数字化转变的技术革命，2007年错那、日土、仲巴、尼玛、双湖、珠峰等18个测震台站完成全面数字化、网络化改造，使用IP/VPN技术，实现了数据的实时网络传输和共享。通过“青藏高原地震监测能力提升项目”，于2020年建成30个测震站，着重填补了青藏高原地震监测空白区，缩小了地震监测空区范围，提高了青藏地区测震台站密度。为进一步提升西藏地区地震监测能力，针对西藏、青海、新疆地区地震监测能力薄弱的西藏西北部、青海西南部、新疆阿尔金山等地区，新建72个测震（其中西藏30个、青海28个、新疆14个）、强震同址地震台，使西藏除羌塘无人区外的其他地区、青海除可可西里自然保护区外的其他地区、新疆阿尔金山地区的地震监测能力，从原来的基本M_L 3.0—4.0之间提升到M_L 2.5及以上。2016—2022年，“国家烈度速报与预警工程”西藏子项目的建设，使得区内测震台间距减小到40—75 km，为地震预警和烈度速报提供了坚实的数据基础。

目前，西藏参与地震速报和编目分析的测震台达61个（图 1），平均地震监测能力为4.0级，其中拉萨地区监测能力最佳，为2.5级，人烟稀少的藏北地区仅能达到4.0级，其他地区为3.0级。

1.2 小孔径地震台阵建设

为加强西藏地震监测能力，于“十五”项目期间建成那曲小孔径地震台阵，并于“中国地震背景场探测项目”建成山南小孔径地震台阵（图 2）。每个地震台阵均采用圆形阵列方式设计技术方案，孔径3 km，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，内环半径约500 m，外环半径约1 500 m（刘瑞丰等，2008）。

2个台阵中心台站均配备CTS-1甚宽频带地震计，其中那曲台阵其他子台配备DS-4D短周期地震计，山南台阵其他子台配备CMG-40T-1短周期地震计，2种短周期地震计均采用速度平坦型设计，其频带宽度均为2 s—50 Hz。各子台均配备24位数据采集器，实现IP数据传输和本地存储功能。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，并转发到中国地震台网中心。

2 西藏地球物理台站

（1）拉萨地磁台建设。拉萨观象台是我国较早建台的8个地磁台之一，是中国科学院在西藏高原建立的第一个永久性观测研究机构。拉萨地磁台的建设历程，见证了我国对科学研究、地震预测预报研究工作的重视（周锦屏，2013）。

该地磁台于1956年秋破土动工，1957年7月1日正式投入观测记录，建设速度快、效率高。该台配备完整的地磁观测系统，采用产自德国的Askania地磁经纬仪（1套3件）进行绝对观测，可独立测量磁偏角（D）、磁倾角（I）、水平强度（H）的绝对值；采用57型地磁记录仪（我国科学家首次研制成功）进行相对观测，可完整记录D、H、垂直强度（Z）的相对变化。此后，逐步增加Schmidt标准地磁经纬仪Askania地磁感应仪、GSI等磁力仪、质子旋进磁力仪等在当时处于世界一流水平的绝对观测仪器进行地磁观测。21世纪初，拉萨地磁台已实现数字化、自动化记录地磁场的相对变化。

拉萨地磁台建立的科学意义在于：①地磁数据是地球物理资料中最为重要的基础资料之一，长期积累连续、完整、可靠的地磁数据是地磁台的基本任务。几十年来，拉萨地磁台积累了大量可靠的地磁数据，这些珍贵资料对地磁学和空间物理学的研究及在国民经济和国防建设中作出了重要贡献。②1957—1959年是太阳活动强烈峰年，发生了50个D_st＜-100 nT的大磁暴，地磁活动强烈，拉萨地磁台完整记录了这些强烈的地磁扰动。③为地磁学和空间科学等研究领域，以及野外地磁测量、中国地磁图编制及西藏自治区地震活动监测等应用领域，提供了大量可靠数据，在相关研究中发挥了重要作用。④1978年，拉萨地磁台参与国际地磁资料交换，对我国地球科学发展起到重要作用。观测报告数据的全球共享，为全球地磁学研究及国际地磁参考场模型的建立提供了大量可靠数据。

（2）地球物理台网建设。“十五”期间，通过“中国数字地震观测网络项目”的实施，建成4个台站、27个测项组成的西藏地球物理台网，覆盖重力、地磁、形变、地电、地下流体5个观测学科，共17套仪器，其中地磁5套、地电场1套、形变6套、流体2套（1口井）、重力3套。地球物理观测仪器少、监测手段单一，大部分台站观测环境差、受干扰较为严重，震前异常信息捕捉能力较弱，无法达到强震监测要求。

3 GNSS观测台网

西藏GNSS观测台网主要以监测地表形变为目的，采用连续基准站和流动站观测相结合，并联测周边省份和IGS共享站点，为震情跟踪大形势研判提供动力学依据。西藏GNSS站网建设始于“十一五”期间，国家重大科技基础设施“中国大陆构造环境监测网络”项目建设16个连续基准站，同时全区建设区域流动观测站进行不定期流动观测。GNSS站网观测数据每周进行解算，并使用站间基线变化对区域动力学背景进行连续跟踪，取得了较好效果。

4 未来发展建议

西藏地区地理位置特殊，加强建设并优化全区测震站网、地球物理观测站网，应用先进的科学技术来完成西藏地震监测预报体系建设，使地震监测预报与信息汇集处理等技术系统，向高要求、高标准化迈进，对于研究地球深部构造、地球动力学、地壳运动特征等，提升重点地区地震监测能力和地球物理地壳形变参数获取能力，具有重要意义。西藏地震台网建设，可以为地震灾害综合防御能力、有效减轻地震灾害提供详实的基础数据，并可为相关科学研究提供高标准的基础技术平台与高质量数据。

（1）全面提升西藏地区地震监测和震情监视跟踪能力，进一步优化观测台网布局，填补空白监测区域，扩大观测试验，构建布局更为合理、覆盖西藏及周边区域的地震监测系统，形成覆盖该区及邻省的地震活动图像、地球物理基本场、地下物性结构等地震背景场的监测和探测能力。在重点区，按30—50 km台间距设计台站密度（主要布设在地震活动水平高的断层带上）；一般区，按100 km左右台间距设计台站密度。拉萨市、昌都市、日喀则市、山南市、林芝市地震监测能力达到1.5级，那曲市、阿里地区以及可可西里无人区外达到2.0级，地震定位精度平均小于10 km（图 3）。拉萨市、昌都市、日喀则市、山南市、林芝市及周边地区：3 min实现3.0级以上地震基本参数的自动速报；那曲市、阿里地区（人烟稀少地区除外）：4 min实现3.0级以上地震基本参数的自动速报。

（2）高精度地球物理观测系统可以有效提高震情监视跟踪与应急准备工作能力。加强建设地球物理站网，为有人值守台站新增地球物理观测手段，为地震大形势、地震危险区的圈定和演化跟踪提供服务，研究和把握较大范围内地震地质的中长期背景及地震危险性的整体格局，为防震减灾、城乡规划、国防建设、资源开发和地球科学研究等提供重要科学依据和基础支撑，更可以跟踪寻觅震源区和形变应变场微动态的图像动力学变化。

（3）加强建设GNSS观测站，重点在断裂带两侧布设，同时组成监测三角网（图 4），有效监测断裂带形变变化。结合已有观测站，整体站网密度达到70—150 km，从根本上改善该地区地球表层的动态监测方式和功能。产出的大范围和时空密集的地壳运动高精度观测数据，其观测成果已在地震监测预报、地球动力学研究、国防建设和大地测量等方面产生重要影响。

5 总结

自西藏地震监测工作开展以来，为我国防震减灾工作和地球科学研究提供了大量观测数据。特别是近20年来，通过“西藏数字地震观测网络工程”“青藏高原监测能力提升”“国家烈度速报与预警工程西藏子项目”等项目的实施，西藏地震观测系统实现数字化、网络化，建成了由测震台网、地球物理台网和GNSS观测台网构成的地震观测网络。

在未来发展中，需要进一步优化测震台网布局，填补空白监测区域，构建布局更为合理、覆盖西藏及周边区域的地震监测系统，全面提升西藏地区地震监测和震情监视跟踪能力，形成覆盖西藏及邻省的地震活动图像、地球物理基本场、地下物性结构等地震背景场的监测和探测能力。进一步加密建设地球物理台站，为现有人值守台站新增地球物理观测手段，为地震大形势以及地震危险区的圈定和演化跟踪提供服务，有效提高震情监视跟踪与应急准备工作能力。进一步优化GNSS观测站布局，重点布设断裂带两侧，同时组成监测三角网，有效监测断裂带形变变化，产出大范围和时空密集的地壳运动高精度观测数据。