地震臺站科研難點研究

仝文柱 沈 珂 李海峰 王林昌 王世昌 李銀海 張鈞琪 翟 健 劉 閣

（河南省地震局，河南 鄭州 450018）

通過對河南省直地震臺站地震監測、預報、科研工作開展情況進行剖析，發現存在的問題，提出解決思路，促進改善臺站管理工作。

1 臺站現狀

1.1 監測工作開展情況

1.1.1 監測設施、觀測設備和觀測環境

1.1.1.1 監測設施

目前，河南省地震局所屬臺站，測震擺房9個，形變山洞2個，流體觀測井2個，強震動觀測點7個，相對磁房4個（含在建1個），絕對磁房5個（含在建1個），大地電場3個（含在建1個），地電阻率觀測場地4個（含在建1個）。其中，2012年以來新建、在建相對磁房1個（潢川臺），絕對磁房1個（潢川臺），大地電場2個（周口、潢川臺），地電阻率觀測場地3個（周口、潢川、浚縣臺），改造山洞1處（滎陽臺）。

1.1.1.2 觀測設備

目前，河南省中心臺目前處于運行狀態的各類觀測設備共48 套，其中測震9 套，強震動7 套，形變9 套，電磁18套（含待運行5套），地下流體5套。承擔河南及周邊地區地震活動、地下流體場、大地電場、地磁場和地殼形變場的實時監測任務。觀測項目在全省的分布呈現西南多、東北少，地震監控能力不均衡的狀態。

1.1.1.3 觀測環境

大環境上，近年來河南省經濟建設對地震觀測環境造成的影響日益嚴重，雖然近幾年成功開展了鄭州臺、潢川臺、林州臺的環境保護或賠償工作，但目前滎陽臺、輝縣臺、盧氏臺又將面臨搬遷，已遷或待遷臺站占到臺站總數的半數之多［1］。

小環境上，由于臺站與周邊居民長期存在的互助關系，河南地震局所屬臺站與周邊居民關系基本融洽，對于常見的居民澆地、地下管道建設、樹木生長等生活干擾，大多能夠通過講解與當地居民達成共識，自行解決問題，但也存在部分居民借口臺站外設施影響耕種等生產活動刁難臺站的問題。

1.1.2 運行模式和觀測質量

1.1.2.1 運行模式

河南省直屬地震臺站除模擬氡、核璇等極少數測項外，其他全部測項已經基本實現了全數字化觀測，觀測資料通過儀器自動采集、技術人員數據預處理后入網，為全省乃至全國地震觀測工作服務，觀測資料產出上，各臺必須經過觀測員處理以及復核員復核后方能上報，對于觀測中存在的問題，省局每月對臺網運行情況進行通報，提高了觀測數據質量。

1.1.2.2 觀測質量

2011-2014年，河南省各類臺站共有381個測項參與省評，其中中心臺參評數量128個，占比33.6%，4年間共評出前三名60個，河南省中心臺共獲得前三名36個，占比60%，評比成績總體好于市縣臺站，但河南省地震局所屬臺站與先進省局臺站的差距十分明顯，在2013年度的臺站統評中，河南省臺站全軍覆沒，無一獲得前三名，與全國先進臺站監測質量上的差距暴露無遺。

1.2 預報工作開展情況

1.2.1 分析會商職能得到落實

業務范圍上，為落實臺站預報工作職責，《河南省地震局中心地震臺日常工作管理辦法》對中心臺地震監控片區做了初步劃定，豫西片區包括洛陽市、三門峽市、平頂山市、汝州市；中部片區包括鄭州市、開封市、許昌市、商丘市、周口市、漯河市、鞏義市、蘭考縣、永城市、鹿邑縣；豫北片區包括安陽市、新鄉市、焦作市、濮陽市、鶴壁市、濟源市、滑縣、長垣縣；豫南片區包括南陽市、信陽市、駐馬店市、鄧州市、固始縣、新蔡縣。從2015年起，臺站會商工作逐漸規范，部分臺站開始嘗試對照省局會商模式規范臺站會商，對會商準備、會商形式、會商產出進行明確。

1.2.2 地震預報硬件日趨完善

新一輪會商改革以來，省局對中心地震臺地震預報硬件的扶持力度也隨之加大，4個中心臺加裝了視頻會商系統，實現了省局、臺站同步會商，為規范臺站會商工作創造了條件，另外還為4個中心臺分別配備了異常核實設備，臺站預報硬件條件得到增強。

1.2.3 本區域觀測手段日趨豐富

河南省地震局直屬地震臺站均為綜合性地震臺站，觀測手段眾多，臺站觀測工作持續多年且歷史較長，“一縣一臺”工作開展以來，河南省又陸續建設了一批市縣地震臺站，這進一步豐富了臺站預報資源，為臺站預報工作提供了更廣泛數據。

1.2.4 開展會商工作積極性有所提升

自2013年以來，各中心臺撰寫專題報告積極性逐年提高，2014年度地震趨勢會商會，各臺站共撰寫專題報告7篇，其中鄭州中心臺3篇，豫西中心臺1篇，豫北中心臺1 篇，豫南中心臺1 篇，2015年度地震趨勢會商各臺站共撰寫會商專題報告19 篇，其中，鄭州中心臺4 篇，豫西中心臺7 篇，豫北中心臺2 篇，專題報告積極性有了大幅度調動。

1.3 地震科研工作

2010-2014年度，各中心臺累計落實科研項目11項，發表論文36 篇，科研項目申報成功數量呈逐步上升趨勢。

近年來，臺站職工研發的“前兆地電九五十五數字儀實時處理系統軟件”、“地磁DI 經緯儀輔助觀測系統”、“地震儀器異常檢測系統”、“測震輔助處理軟件”在臺站取得了很好的效果，極大減輕了臺站工作量，但河南省地震臺站的科研現狀仍是“底子薄、產出少”，表1、表2為河南省中心臺與山東省泰安臺參與科研項目的對比情況，通過對比，可以看出河南省臺站與全國先進臺站在項目數量、論文篇數等指標上的差距還十分明顯，4個中心臺科研成果尚不及泰安臺單臺取得的成果。

表1 中心臺參加省局科研項目情況

表2 泰安臺參加省局科研項目情況

2 目前存在的問題

2.1 地震監測工作

2.1.1 部分監測設施、設備老化嚴重，急需更新

近年來，省地震局通過優化改造項目爭取到尋浚縣、洛陽、南陽、陜縣等臺站的優化改造項目，還重建了林州、鄭州等臺，對臺站進行了大面積更新，縱觀幾次優改（建設）項目，均是傾向于職工生活設施、辦公條件改善，與觀測質量更為密切的儀器用房、觀測設備改造在項目中的所占比例較低，臺站人居環境改善的同時，觀測條件并未同步改觀，觀測設施老舊、部分設施不達標的問題長期存在，對觀測質量造成較大影響。

經調研，主要的基礎設施問題有：①商城臺觀測用房年久失修，急需修繕方能投入使用；②周口臺測震擺房散熱不足，造成數采經常死機；③洛陽臺、浚縣臺地磁房不合規，導致觀測質量受到影響；④洛陽臺地電觀測線路老化嚴重，且觀測區域溝壑縱橫，維護極為困難；⑤鄭州臺重力觀測室老舊；⑥陜縣臺觀測用房溫濕條件差等問題。影響臺站觀測質量的主要儀器問題有：①盧氏臺FHD-2B磁力儀故障；②鄭州臺體應變儀觀測數據異常；③周口臺電極效果差；④洛陽臺FD105k 測氡儀老化；⑤周口臺地電阻率儀器故障，豫北跨斷層測量標尺磨損嚴重，水準儀老化等問題。

2.1.2 備用儲備缺乏，配套不完善

按要求，處于運行狀態的各類觀測儀器至少要有1套備用儀器。截止2015年5月份，各臺站共有48 套9 種類型的觀測儀器處于運行狀態，雖然近年省局已開始購置備機備件，但水管儀、豎直擺、水氡、FHD-2B、重力、G856 等6 類觀測儀器沒有備用儀器或配件，盧氏臺原有FHD-2B儀器未能修好，只能長期使用備用儀器，一旦出現儀器故障，只能停止觀測。

2.1.3 資料處理、檢查和參評資料準備規范化培訓不足

資料處理方面，觀測員處理資料主要是依據個人經驗，處理后的資料雖然在一定程度上增加了資料的直觀性、可用性，但是其合理性始終存在著異議；資料復檢方面，雖然臺站指定了當日資料復核人員，但部分臺站復核人員監督檢查職能得不到發揮，復檢程序“形式主義”的問題仍然存在，增加了臺站觀測質量和評比成績的不穩定性；參評資料準備方面，由于缺乏細則，各臺站準備資料過程千差萬別。因此，制定相應準則，解決數字化觀測規范化、程序化是今后應解決的問題之一，省地震局應對做好這方面的研究和培訓工作［2］。

2.1.4 監測問責機制沒有建立

臺站互檢、錯情獎懲等一批行之有效的制度未能得到貫徹執行，近年來臺站尚無職工因觀測錯情問責，約束機制未能起到應有作用。

2.1.5 觀測環境干擾問題頻發，呈上升趨勢

重大環境干擾事件每年都有所發生，而且呈現愈演愈烈之勢，近年已搬遷或待搬遷臺站已經占據省直臺站數量的1/2，周邊群眾生產生活也給臺站數據制造了大量干擾，浪費了大量人力、物力，給河南省監測預報工作造成了極大被動和損失。

造成觀測環境干擾問題頻發的根本原因是社會經濟建設與觀測環境之間的矛盾，主要原因則有四方面：①臺站自身協調能力還不足，缺乏足夠的管理手段，單獨面對大型基建項目承建單位的能力還很弱，面對周邊居民不合理要求也缺乏有效的制止措施，②部分國家標準偏低，導致臺站維權無可憑借，比如近幾年的高壓直流輸變電工程建設，由于國家保護標準偏低，給臺站環保維權造成了極大困難，未來幾年，河南省所有電磁觀測項目均將受到影響，③系統組織協調機制還不足，省局、市局、臺站之間沒有形成合力，面對干擾不能打好“組合拳”，④日常普法宣傳工作不到位，臺站環境保護工作不能深入人心［3］。

2.2 地震預報工作

2.2.1 部分臺站職工對預報工作認識不足

在調研中，部分臺站職工私下反映，認為臺站的核心任務就是監測工作，臺站開展預報工作的人力、經驗、技術儲備均不足，如果僅開展單臺異常核實還可以，監控一個片區震情趨勢難度較大，而且河南省是弱震區，預報工作很難取得成效。

2.2.2 預報人才隊伍建設不能滿足需要

人才問題是地震臺站預報能否持續健康發展的并取得成績的核心要素。雖然根據震情形勢，豫南中心臺已經確定預報人員，但其他臺站還沒有明確預報人員，臺站預報工作缺乏技術骨干，導致預報職能不能具體落實。

2.2.3 臺站會商體系不健全

在調研中，部分臺站職工反映“不知道會商會到底該怎么開”的問題，在部分臺站，會商會始終作為臺站周、月例會的附屬部分召開，會前對觀測資料研究不充分，會中缺乏論證，沒有明確產出，使得臺站陷入為“完成會商而會商”的窘境。

2.2.4 現有觀測資料與預報任務不匹配的問題

中心臺承擔著本片區地震預報工作，需要最大限度掌握本區域地震臺站及其他觀測資料狀況。當前中心臺會商所用資料還僅限于本臺，子臺和區域市縣臺站資料尚未納入到本臺會商，中心臺與區域市地震部門交換會商意見的交流機制還沒有形成，并且受環境干擾等多種因素影響，臺站資料預報效能不足，削弱了本臺會商資料的科學性。

2.3 地震科研工作

隨著中心臺地改革，科研在臺站工作中的地位日益凸顯，科研成果成為衡量職工素質、確立職工地位的重要依據，而臺站職能決定了臺站的科研方向，即以資料處理和儀器研發為導向，兩條腿走路。總體上看，臺站科研工作“數量少、個體化、小型化、分散化”的現象十分突出。

2.3.1 科研激勵途徑單一

在調研中，臺站部分職工提出科研工作過程漫長，既辛苦又無好處，搞科研多了也沒見能對個人成長有多大作用，職稱評審仍然是臺站科研工作最主要的激勵途徑，績效考核、年終考核對于科研中的激勵、傾斜效果不明顯。臺站部分職工確定理想職稱后便喪失了科研的動力。

2.3.2 科研項目內部分工不明確

科研項目內部管理上，部分科研項目主創人員指出“掛名者眾，參與者寡”，項目參與人員積極性不高的問題，科研項目內部分工不均衡、不明確，項目參與人員力量發揮不充分，部分科研項目存在主創人員“單打獨斗”的局面。

2.3.3 臺站對職工科研扶持力度不足

臺站職工項目申報方式屬于自由申報，臺站對科研工作的組織導向作用沒有發揮，對職工科研申報方向、申報材料修改、中期督促引導不足，對項目組成員出差、調休等方面的傾斜、協調措施不明確，也給一般職工科研調研等增加了難度。

2.3.4 科研人才整合機制不足

臺站科研人員申報項目多屬于小規模興趣驅動、自由探索類型，這種類型往往導致項目較小，缺乏積累、資金不足、成果影響力小，項目完成質量主要依賴主創人員個人水平。臺站科研工作以本臺站人員為基本構成，科研思路的局限性導致無法承擔較高層次的重大項目。

2.3.5 對歷史資料研究不足

臺站職工工作往往局限于數據產出，輕視了數據開發研究與應用。分析研究自己的數據產品，既是提升監測質量，提高地震前兆異常識別能力的需要，也是臺站職工科研的重要內容。在調研中了解到，多個臺站多年歷史資料堆積如山卻很少有人分析運用，開展研究，多年歷史資料只能塵封，不能服務于當前急需的預報研究工作。

3 解決思路

3.1 監測工作

3.1.1 加大對臺站監測系統的改造和管理

在下一步的臺站建設改造中，把重心聚焦到與觀測設施有關的項目上，著重解決影響臺站觀測質量的基礎硬件問題。同時，基于現有網絡技術建立臺站設施、設備基本情況建立數據庫，以便上級能夠動態掌握臺站設施設備編號情況，為臺站設備更新提供參考［4］。

3.1.2 合理裁撤、增上測項，優化觀測布局

在充分調研論證的基礎上，調整優化觀測項目，減輕臺站不必要的工作負擔，把有限的資金集中投入到具有發展潛力的優勢觀測項目上。比如鄭州體應變儀器打在破碎層上，觀測數據與氣壓一致，臺站期待停測或更換測點，豫北跨斷層觀測評比工作量是重要內容，河南省僅有2個場地，與先進臺站8個場地的工作量相比，河南省始終處于下風，大幅度提高成績的可能性小，也不利于有效的開展預報工作，豫北中心臺多次提出希望省局能夠加大改造力度，增上幾個觀測場地。

3.1.3 儀器更新常態化，專業設備定期更新制度，建立完備的備機備件庫

一方面，科學調查現有臺站儀器現狀，對臺站全部儀器狀態進行匯總，對現有儀器備機備件數量、性能，各儀器故障率和返修率進行統計，制定科學的備用儀器購置方案，確保省內所有儀器型號均有合適數量的備機備件，將備機備件型號、保存地點等向各臺站公布，方便及時調用，提升備機備件利用率。另一方面，針對每類儀器、輔助設備制定報廢標準，由臺站按年度上報維修計劃或購置計劃，改變以往儀器突然損壞臨時報告的情況。

3.1.4 進一步完善觀測工作機制，理順監測運行管理流程和獎懲機制

3.1.4.1 規范運行管理流程

臺站要根據觀測規范要求，制定本臺測項觀測工作流程圖，明確資料處理操作要點，限定完成時間，通過制定、優化工作流程，使觀測人員日常工作有據可依，資料處理有章可循、處理效果一目了然，推動資料提取、處理標準化。

3.1.4.2 充分調動資料復核員在資料檢查中的作用

在管理流程上，進一步明確資料復檢員職責任務，明確對資料復核人的績效考核標準，實現資料復核人責任具體化，避免復核人復核工作“走馬觀花”的問題。

3.1.4.3 健全觀測質量參評組織工作

針對各臺站參評資料整理不規范的問題，省局應主動承擔起對各學科參評材料的內容、格式的歸納梳理工作，進一步理順臺站、省局學科組、監測預報處在全國統評前省局“預評”中的工作關系，明確工作內容，實現資料參評前“預評”工作常態化，最大可能避免參評資料失誤。

3.1.5 在臺網運行通報的基礎上建立月觀測質量評估機制

對臺站觀測工作各項工作執行情況進行月評，納入臺長績效考核和年終評比，重點開展對數據采集、處理，日志填寫，儀器維護，報表文件，標定，問題反饋等指標的考核，改變以往以連續率為單一指標考評臺長季度監測工作的方式，將月評比成績作為年觀測質量評比和臺站年終考核的一部分，通過滾動式評價，促使臺站及時發現并解決問題。

3.1.6 依法科學開展地震臺站觀測環境保護工作

一是省局要加緊科學劃定觀測環境保護范圍，將臺站分布和保護范圍依法向建設、國土、規劃、水利、測繪等部門備案，確保重大項目和建設規劃能夠提前獲悉，二是對于持續破壞地震觀測環境的行為要做好執法工作，每個臺站至少要配備兩名具有執法證的職工，以便及時開展應急執法工作，三是加強地震系統內部分工協作，臺站要及時巡檢，及時發現存在的問題和隱患，臺站能解決的問題盡量臺站自己解決，超出臺站能力和職權范圍的事件，要及時報告當地地震工作部門和省地震局。省市兩級地震部門要打好配合，尤其是要發揮市縣地震部門在協調、交涉談判、行政執法方面的作用。四是要做好廣泛宣傳尤其是在臺站周邊，要對地震觀測的作用，破壞地震觀測環境產生的法律后果進行持之以恒的宣傳，培養周邊居民認同感，同時臺站還要充分利用自身優勢，為周邊群眾多做好事，做實事，培養良好的公共關系。

3.2 預報工作

3.2.1 明確臺站預報人員職責，成立臺站分析預報小組

在各臺站相關業務部門分別挑選監測業務骨干成立分析預報小組，明確分析預報小組職責，臺站預報人員開展地震監測工作的同時負責本組預報研究工作，承擔本部門主要的會商總結歸納工作，會商會時承擔主持人職責，年度會商時承擔會商報告編寫的主要任務。同時省局開展臺站分析預報技術培訓，提高預報人員技能。

3.2.2 拓展中心臺預報區域

建立中心臺與片區市縣臺資料共享機制，將中心臺建成區域片區臺網中心，實現中心臺對片區震情的隨時監控，預報層級上，實現省局監控全省，中心臺監控片區的預報格局，堵塞監測區資料使用漏洞，提高資料判定科學性。

3.2.3 將地震分析預報和會商工作納入省級評比

目前，分析會商工作已經納入全國統評，提高分析預報工作質量，將其納入全省評比是一個有效途徑。通過設定評比要點，對會商會及時性、會商產出規范性、會商記錄完整性，異常核實報告規范性等進行規范，可以進一步規范臺站地震分析預報工作，促進各臺站分析預報工作有的放矢。

3.3 科研工作

3.3.1 建立個人科研工作量考評制度

按照職稱高低結合河南省臺站實際水平，制定切合實際的臺站職工科研任務標準（論文發表量和科研項目參與量），并量化科研工作成效在年終評先、績效考核方面的作用，對完成的加分，對未完成的扣分，突出科研地位。

3.3.2 完善科研項目課題組內部管理

加強科研項目管理，明確參與人在項目中的具體職責和貢獻內容，并以責任書形式固定下來，作為考核指標，提高項目參與人的參與度，解決臺站科研項目管理中普遍存在的掛名現象。

3.3.3 提高臺站科研管理服務水平

通過成立臺站科研服務小組，為科研項目提供申報預審修改服務，引導臺站職工利用本臺資料進行分析、總結和研究工作，在項目中期開展督促工作，同時為科學研究創造條件，在請假、調班、專利申請等方面提供協調服務，幫助科研項目順利完成。

3.3.4 創建臺站科研交流展示平臺

省局可以創建一本內刊，作為臺站科研交流展示平臺，定期征集刊登臺站科研論文，提高臺站科研成果在全社會的共享率和顯示度，推動地震臺站科研人員交流學習，推動監測、預報、科研三結合交流。

3.3.5 打造科研團隊，著力培養優秀地震科研技術人才，提升河南省地震科研整體實力

打破原有以臺站、省局中心為單位的科研項目申報方式，針對臺站缺科研力量散弱的實際情況，在全局內選拔優秀人才組成跨單位、跨學科科研團隊，賦予科研團隊一定的財權，逐步提高科研團隊任務量，通過學術交流、參與重大科研項目研究，提高團隊實力，推動科研團隊爭取更高層級科研項目。

［1］王偉，徐學恭，王寶鎖，等.地震臺站管理效益研究［J］.防災減災學報，2012，28（4）：72-79.

［2］周慧峰，邱鵬程.對局屬地震臺站管理工作的思考［J］.高原地震，2007，19（1）：37-39.

［3］李超，周大為，呂堅，等.淺談如何加強地震臺站監測設施和觀測環境保護［J］.山西地震，2013，（1）：38-44.

［4］王世昌.淺談地震臺的改革［J］.山西地震，2005（1）：31-36.