地震台站科研难点研究

仝文柱 沈 珂 李海峰 王林昌 王世昌 李银海 张钧琪 翟 健 刘 阁

（河南省地震局，河南 郑州 450018）

通过对河南省直地震台站地震监测、预报、科研工作开展情况进行剖析，发现存在的问题，提出解决思路，促进改善台站管理工作。

1 台站现状

1.1 监测工作开展情况

1.1.1 监测设施、观测设备和观测环境

1.1.1.1 监测设施

目前，河南省地震局所属台站，测震摆房9个，形变山洞2个，流体观测井2个，强震动观测点7个，相对磁房4个（含在建1个），绝对磁房5个（含在建1个），大地电场3个（含在建1个），地电阻率观测场地4个（含在建1个）。其中，2012年以来新建、在建相对磁房1个（潢川台），绝对磁房1个（潢川台），大地电场2个（周口、潢川台），地电阻率观测场地3个（周口、潢川、浚县台），改造山洞1处（荥阳台）。

1.1.1.2 观测设备

目前，河南省中心台目前处于运行状态的各类观测设备共48 套，其中测震9 套，强震动7 套，形变9 套，电磁18套（含待运行5套），地下流体5套。承担河南及周边地区地震活动、地下流体场、大地电场、地磁场和地壳形变场的实时监测任务。观测项目在全省的分布呈现西南多、东北少，地震监控能力不均衡的状态。

1.1.1.3 观测环境

大环境上，近年来河南省经济建设对地震观测环境造成的影响日益严重，虽然近几年成功开展了郑州台、潢川台、林州台的环境保护或赔偿工作，但目前荥阳台、辉县台、卢氏台又将面临搬迁，已迁或待迁台站占到台站总数的半数之多［1］。

小环境上，由于台站与周边居民长期存在的互助关系，河南地震局所属台站与周边居民关系基本融洽，对于常见的居民浇地、地下管道建设、树木生长等生活干扰，大多能够通过讲解与当地居民达成共识，自行解决问题，但也存在部分居民借口台站外设施影响耕种等生产活动刁难台站的问题。

1.1.2 运行模式和观测质量

1.1.2.1 运行模式

河南省直属地震台站除模拟氡、核璇等极少数测项外，其他全部测项已经基本实现了全数字化观测，观测资料通过仪器自动采集、技术人员数据预处理后入网，为全省乃至全国地震观测工作服务，观测资料产出上，各台必须经过观测员处理以及复核员复核后方能上报，对于观测中存在的问题，省局每月对台网运行情况进行通报，提高了观测数据质量。

1.1.2.2 观测质量

2011-2014年，河南省各类台站共有381个测项参与省评，其中中心台参评数量128个，占比33.6%，4年间共评出前三名60个，河南省中心台共获得前三名36个，占比60%，评比成绩总体好于市县台站，但河南省地震局所属台站与先进省局台站的差距十分明显，在2013年度的台站统评中，河南省台站全军覆没，无一获得前三名，与全国先进台站监测质量上的差距暴露无遗。

1.2 预报工作开展情况

1.2.1 分析会商职能得到落实

业务范围上，为落实台站预报工作职责，《河南省地震局中心地震台日常工作管理办法》对中心台地震监控片区做了初步划定，豫西片区包括洛阳市、三门峡市、平顶山市、汝州市；中部片区包括郑州市、开封市、许昌市、商丘市、周口市、漯河市、巩义市、兰考县、永城市、鹿邑县；豫北片区包括安阳市、新乡市、焦作市、濮阳市、鹤壁市、济源市、滑县、长垣县；豫南片区包括南阳市、信阳市、驻马店市、邓州市、固始县、新蔡县。从2015年起，台站会商工作逐渐规范，部分台站开始尝试对照省局会商模式规范台站会商，对会商准备、会商形式、会商产出进行明确。

1.2.2 地震预报硬件日趋完善

新一轮会商改革以来，省局对中心地震台地震预报硬件的扶持力度也随之加大，4个中心台加装了视频会商系统，实现了省局、台站同步会商，为规范台站会商工作创造了条件，另外还为4个中心台分别配备了异常核实设备，台站预报硬件条件得到增强。

1.2.3 本区域观测手段日趋丰富

河南省地震局直属地震台站均为综合性地震台站，观测手段众多，台站观测工作持续多年且历史较长，“一县一台”工作开展以来，河南省又陆续建设了一批市县地震台站，这进一步丰富了台站预报资源，为台站预报工作提供了更广泛数据。

1.2.4 开展会商工作积极性有所提升

自2013年以来，各中心台撰写专题报告积极性逐年提高，2014年度地震趋势会商会，各台站共撰写专题报告7篇，其中郑州中心台3篇，豫西中心台1篇，豫北中心台1 篇，豫南中心台1 篇，2015年度地震趋势会商各台站共撰写会商专题报告19 篇，其中，郑州中心台4 篇，豫西中心台7 篇，豫北中心台2 篇，专题报告积极性有了大幅度调动。

1.3 地震科研工作

2010-2014年度，各中心台累计落实科研项目11项，发表论文36 篇，科研项目申报成功数量呈逐步上升趋势。

近年来，台站职工研发的“前兆地电九五十五数字仪实时处理系统软件”、“地磁DI 经纬仪辅助观测系统”、“地震仪器异常检测系统”、“测震辅助处理软件”在台站取得了很好的效果，极大减轻了台站工作量，但河南省地震台站的科研现状仍是“底子薄、产出少”，表1、表2为河南省中心台与山东省泰安台参与科研项目的对比情况，通过对比，可以看出河南省台站与全国先进台站在项目数量、论文篇数等指标上的差距还十分明显，4个中心台科研成果尚不及泰安台单台取得的成果。

表1 中心台参加省局科研项目情况

表2 泰安台参加省局科研项目情况

2 目前存在的问题

2.1 地震监测工作

2.1.1 部分监测设施、设备老化严重，急需更新

近年来，省地震局通过优化改造项目争取到寻浚县、洛阳、南阳、陕县等台站的优化改造项目，还重建了林州、郑州等台，对台站进行了大面积更新，纵观几次优改（建设）项目，均是倾向于职工生活设施、办公条件改善，与观测质量更为密切的仪器用房、观测设备改造在项目中的所占比例较低，台站人居环境改善的同时，观测条件并未同步改观，观测设施老旧、部分设施不达标的问题长期存在，对观测质量造成较大影响。

经调研，主要的基础设施问题有：①商城台观测用房年久失修，急需修缮方能投入使用；②周口台测震摆房散热不足，造成数采经常死机；③洛阳台、浚县台地磁房不合规，导致观测质量受到影响；④洛阳台地电观测线路老化严重，且观测区域沟壑纵横，维护极为困难；⑤郑州台重力观测室老旧；⑥陕县台观测用房温湿条件差等问题。影响台站观测质量的主要仪器问题有：①卢氏台FHD-2B磁力仪故障；②郑州台体应变仪观测数据异常；③周口台电极效果差；④洛阳台FD105k 测氡仪老化；⑤周口台地电阻率仪器故障，豫北跨断层测量标尺磨损严重，水准仪老化等问题。

2.1.2 备用储备缺乏，配套不完善

按要求，处于运行状态的各类观测仪器至少要有1套备用仪器。截止2015年5月份，各台站共有48 套9 种类型的观测仪器处于运行状态，虽然近年省局已开始购置备机备件，但水管仪、竖直摆、水氡、FHD-2B、重力、G856 等6 类观测仪器没有备用仪器或配件，卢氏台原有FHD-2B仪器未能修好，只能长期使用备用仪器，一旦出现仪器故障，只能停止观测。

2.1.3 资料处理、检查和参评资料准备规范化培训不足

资料处理方面，观测员处理资料主要是依据个人经验，处理后的资料虽然在一定程度上增加了资料的直观性、可用性，但是其合理性始终存在着异议；资料复检方面，虽然台站指定了当日资料复核人员，但部分台站复核人员监督检查职能得不到发挥，复检程序“形式主义”的问题仍然存在，增加了台站观测质量和评比成绩的不稳定性；参评资料准备方面，由于缺乏细则，各台站准备资料过程千差万别。因此，制定相应准则，解决数字化观测规范化、程序化是今后应解决的问题之一，省地震局应对做好这方面的研究和培训工作［2］。

2.1.4 监测问责机制没有建立

台站互检、错情奖惩等一批行之有效的制度未能得到贯彻执行，近年来台站尚无职工因观测错情问责，约束机制未能起到应有作用。

2.1.5 观测环境干扰问题频发，呈上升趋势

重大环境干扰事件每年都有所发生，而且呈现愈演愈烈之势，近年已搬迁或待搬迁台站已经占据省直台站数量的1/2，周边群众生产生活也给台站数据制造了大量干扰，浪费了大量人力、物力，给河南省监测预报工作造成了极大被动和损失。

造成观测环境干扰问题频发的根本原因是社会经济建设与观测环境之间的矛盾，主要原因则有四方面：①台站自身协调能力还不足，缺乏足够的管理手段，单独面对大型基建项目承建单位的能力还很弱，面对周边居民不合理要求也缺乏有效的制止措施，②部分国家标准偏低，导致台站维权无可凭借，比如近几年的高压直流输变电工程建设，由于国家保护标准偏低，给台站环保维权造成了极大困难，未来几年，河南省所有电磁观测项目均将受到影响，③系统组织协调机制还不足，省局、市局、台站之间没有形成合力，面对干扰不能打好“组合拳”，④日常普法宣传工作不到位，台站环境保护工作不能深入人心［3］。

2.2 地震预报工作

2.2.1 部分台站职工对预报工作认识不足

在调研中，部分台站职工私下反映，认为台站的核心任务就是监测工作，台站开展预报工作的人力、经验、技术储备均不足，如果仅开展单台异常核实还可以，监控一个片区震情趋势难度较大，而且河南省是弱震区，预报工作很难取得成效。

2.2.2 预报人才队伍建设不能满足需要

人才问题是地震台站预报能否持续健康发展的并取得成绩的核心要素。虽然根据震情形势，豫南中心台已经确定预报人员，但其他台站还没有明确预报人员，台站预报工作缺乏技术骨干，导致预报职能不能具体落实。

2.2.3 台站会商体系不健全

在调研中，部分台站职工反映“不知道会商会到底该怎么开”的问题，在部分台站，会商会始终作为台站周、月例会的附属部分召开，会前对观测资料研究不充分，会中缺乏论证，没有明确产出，使得台站陷入为“完成会商而会商”的窘境。

2.2.4 现有观测资料与预报任务不匹配的问题

中心台承担着本片区地震预报工作，需要最大限度掌握本区域地震台站及其他观测资料状况。当前中心台会商所用资料还仅限于本台，子台和区域市县台站资料尚未纳入到本台会商，中心台与区域市地震部门交换会商意见的交流机制还没有形成，并且受环境干扰等多种因素影响，台站资料预报效能不足，削弱了本台会商资料的科学性。

2.3 地震科研工作

随着中心台地改革，科研在台站工作中的地位日益凸显，科研成果成为衡量职工素质、确立职工地位的重要依据，而台站职能决定了台站的科研方向，即以资料处理和仪器研发为导向，两条腿走路。总体上看，台站科研工作“数量少、个体化、小型化、分散化”的现象十分突出。

2.3.1 科研激励途径单一

在调研中，台站部分职工提出科研工作过程漫长，既辛苦又无好处，搞科研多了也没见能对个人成长有多大作用，职称评审仍然是台站科研工作最主要的激励途径，绩效考核、年终考核对于科研中的激励、倾斜效果不明显。台站部分职工确定理想职称后便丧失了科研的动力。

2.3.2 科研项目内部分工不明确

科研项目内部管理上，部分科研项目主创人员指出“挂名者众，参与者寡”，项目参与人员积极性不高的问题，科研项目内部分工不均衡、不明确，项目参与人员力量发挥不充分，部分科研项目存在主创人员“单打独斗”的局面。

2.3.3 台站对职工科研扶持力度不足

台站职工项目申报方式属于自由申报，台站对科研工作的组织导向作用没有发挥，对职工科研申报方向、申报材料修改、中期督促引导不足，对项目组成员出差、调休等方面的倾斜、协调措施不明确，也给一般职工科研调研等增加了难度。

2.3.4 科研人才整合机制不足

台站科研人员申报项目多属于小规模兴趣驱动、自由探索类型，这种类型往往导致项目较小，缺乏积累、资金不足、成果影响力小，项目完成质量主要依赖主创人员个人水平。台站科研工作以本台站人员为基本构成，科研思路的局限性导致无法承担较高层次的重大项目。

2.3.5 对历史资料研究不足

台站职工工作往往局限于数据产出，轻视了数据开发研究与应用。分析研究自己的数据产品，既是提升监测质量，提高地震前兆异常识别能力的需要，也是台站职工科研的重要内容。在调研中了解到，多个台站多年历史资料堆积如山却很少有人分析运用，开展研究，多年历史资料只能尘封，不能服务于当前急需的预报研究工作。

3 解决思路

3.1 监测工作

3.1.1 加大对台站监测系统的改造和管理

在下一步的台站建设改造中，把重心聚焦到与观测设施有关的项目上，着重解决影响台站观测质量的基础硬件问题。同时，基于现有网络技术建立台站设施、设备基本情况建立数据库，以便上级能够动态掌握台站设施设备编号情况，为台站设备更新提供参考［4］。

3.1.2 合理裁撤、增上测项，优化观测布局

在充分调研论证的基础上，调整优化观测项目，减轻台站不必要的工作负担，把有限的资金集中投入到具有发展潜力的优势观测项目上。比如郑州体应变仪器打在破碎层上，观测数据与气压一致，台站期待停测或更换测点，豫北跨断层观测评比工作量是重要内容，河南省仅有2个场地，与先进台站8个场地的工作量相比，河南省始终处于下风，大幅度提高成绩的可能性小，也不利于有效的开展预报工作，豫北中心台多次提出希望省局能够加大改造力度，增上几个观测场地。

3.1.3 仪器更新常态化，专业设备定期更新制度，建立完备的备机备件库

一方面，科学调查现有台站仪器现状，对台站全部仪器状态进行汇总，对现有仪器备机备件数量、性能，各仪器故障率和返修率进行统计，制定科学的备用仪器购置方案，确保省内所有仪器型号均有合适数量的备机备件，将备机备件型号、保存地点等向各台站公布，方便及时调用，提升备机备件利用率。另一方面，针对每类仪器、辅助设备制定报废标准，由台站按年度上报维修计划或购置计划，改变以往仪器突然损坏临时报告的情况。

3.1.4 进一步完善观测工作机制，理顺监测运行管理流程和奖惩机制

3.1.4.1 规范运行管理流程

台站要根据观测规范要求，制定本台测项观测工作流程图，明确资料处理操作要点，限定完成时间，通过制定、优化工作流程，使观测人员日常工作有据可依，资料处理有章可循、处理效果一目了然，推动资料提取、处理标准化。

3.1.4.2 充分调动资料复核员在资料检查中的作用

在管理流程上，进一步明确资料复检员职责任务，明确对资料复核人的绩效考核标准，实现资料复核人责任具体化，避免复核人复核工作“走马观花”的问题。

3.1.4.3 健全观测质量参评组织工作

针对各台站参评资料整理不规范的问题，省局应主动承担起对各学科参评材料的内容、格式的归纳梳理工作，进一步理顺台站、省局学科组、监测预报处在全国统评前省局“预评”中的工作关系，明确工作内容，实现资料参评前“预评”工作常态化，最大可能避免参评资料失误。

3.1.5 在台网运行通报的基础上建立月观测质量评估机制

对台站观测工作各项工作执行情况进行月评，纳入台长绩效考核和年终评比，重点开展对数据采集、处理，日志填写，仪器维护，报表文件，标定，问题反馈等指标的考核，改变以往以连续率为单一指标考评台长季度监测工作的方式，将月评比成绩作为年观测质量评比和台站年终考核的一部分，通过滚动式评价，促使台站及时发现并解决问题。

3.1.6 依法科学开展地震台站观测环境保护工作

一是省局要加紧科学划定观测环境保护范围，将台站分布和保护范围依法向建设、国土、规划、水利、测绘等部门备案，确保重大项目和建设规划能够提前获悉，二是对于持续破坏地震观测环境的行为要做好执法工作，每个台站至少要配备两名具有执法证的职工，以便及时开展应急执法工作，三是加强地震系统内部分工协作，台站要及时巡检，及时发现存在的问题和隐患，台站能解决的问题尽量台站自己解决，超出台站能力和职权范围的事件，要及时报告当地地震工作部门和省地震局。省市两级地震部门要打好配合，尤其是要发挥市县地震部门在协调、交涉谈判、行政执法方面的作用。四是要做好广泛宣传尤其是在台站周边，要对地震观测的作用，破坏地震观测环境产生的法律后果进行持之以恒的宣传，培养周边居民认同感，同时台站还要充分利用自身优势，为周边群众多做好事，做实事，培养良好的公共关系。

3.2 预报工作

3.2.1 明确台站预报人员职责，成立台站分析预报小组

在各台站相关业务部门分别挑选监测业务骨干成立分析预报小组，明确分析预报小组职责，台站预报人员开展地震监测工作的同时负责本组预报研究工作，承担本部门主要的会商总结归纳工作，会商会时承担主持人职责，年度会商时承担会商报告编写的主要任务。同时省局开展台站分析预报技术培训，提高预报人员技能。

3.2.2 拓展中心台预报区域

建立中心台与片区市县台资料共享机制，将中心台建成区域片区台网中心，实现中心台对片区震情的随时监控，预报层级上，实现省局监控全省，中心台监控片区的预报格局，堵塞监测区资料使用漏洞，提高资料判定科学性。

3.2.3 将地震分析预报和会商工作纳入省级评比

目前，分析会商工作已经纳入全国统评，提高分析预报工作质量，将其纳入全省评比是一个有效途径。通过设定评比要点，对会商会及时性、会商产出规范性、会商记录完整性，异常核实报告规范性等进行规范，可以进一步规范台站地震分析预报工作，促进各台站分析预报工作有的放矢。

3.3 科研工作

3.3.1 建立个人科研工作量考评制度

按照职称高低结合河南省台站实际水平，制定切合实际的台站职工科研任务标准（论文发表量和科研项目参与量），并量化科研工作成效在年终评先、绩效考核方面的作用，对完成的加分，对未完成的扣分，突出科研地位。

3.3.2 完善科研项目课题组内部管理

加强科研项目管理，明确参与人在项目中的具体职责和贡献内容，并以责任书形式固定下来，作为考核指标，提高项目参与人的参与度，解决台站科研项目管理中普遍存在的挂名现象。

3.3.3 提高台站科研管理服务水平

通过成立台站科研服务小组，为科研项目提供申报预审修改服务，引导台站职工利用本台资料进行分析、总结和研究工作，在项目中期开展督促工作，同时为科学研究创造条件，在请假、调班、专利申请等方面提供协调服务，帮助科研项目顺利完成。

3.3.4 创建台站科研交流展示平台

省局可以创建一本内刊，作为台站科研交流展示平台，定期征集刊登台站科研论文，提高台站科研成果在全社会的共享率和显示度，推动地震台站科研人员交流学习，推动监测、预报、科研三结合交流。

3.3.5 打造科研团队，着力培养优秀地震科研技术人才，提升河南省地震科研整体实力

打破原有以台站、省局中心为单位的科研项目申报方式，针对台站缺科研力量散弱的实际情况，在全局内选拔优秀人才组成跨单位、跨学科科研团队，赋予科研团队一定的财权，逐步提高科研团队任务量，通过学术交流、参与重大科研项目研究，提高团队实力，推动科研团队争取更高层级科研项目。

［1］王伟，徐学恭，王宝锁，等.地震台站管理效益研究［J］.防灾减灾学报，2012，28（4）：72-79.

［2］周慧峰，邱鹏程.对局属地震台站管理工作的思考［J］.高原地震，2007，19（1）：37-39.

［3］李超，周大为，吕坚，等.浅谈如何加强地震台站监测设施和观测环境保护［J］.山西地震，2013，（1）：38-44.

［4］王世昌.浅谈地震台的改革［J］.山西地震，2005（1）：31-36.