安徽省地震台站dataless数据源汇缴服务接口研究

◆李亚龙 王伟 孙静 万杰

（安徽省地震局安徽 230031）

SEED 格式作为地震波形数据交换的标准格式，在我国地震学界应用越来越广泛，台网实时记录产生的miniSEED 格式的数据卷、台站的坐标以及仪器响应信息dataless格式的文件，均遵循了SEED 标准。现有的台站测震流服务器能提供实时的面向观测系统的miniSEED数据流服务，地震科研人员要想在程序开发中使用原始miniSEED 数据流，必须结合台站仪器基础信息构建相应的 dataless信息。dataless由各种子块构成，结构比较复杂，地震科技工作者对于dataless了解有限，在观测产出数据的应用方面受到限制，影响波形数据二次开发利用效率。

1 概述

现有的台站测震流服务器能提供实时的数据流服务，但是接收并非是标准的面向用户的 SEED 格式数据，而是原始的面向观测系统的miniSEED 格式，即文件不含有台站任何相关信息，也就是说原始miniSEED 格式文件不包含头段信息，而头段信息是极为有用的。地震科研人员站要想在程序开发中使用原始 miniSEED 数据流，必须结合台站仪器基础信息构建相应的dataless文件，而这一过程需要了解台站数据库的数据存储结构，并解决数据解压缩等一系列难题，为便于地震科技工作者获取台站dataless信息，研制了相关软件用于生成dataless，如国际上seiscomp3软件，国内jopens软件，地震科技工作者针对地震波形数据进行二次开发利用工作需要重新开发dataless文件解析程序，无法保证获取即时的dataless信息且增加了研发工作复杂度，为方便地震科技工作者调用获取台站即时dataless信息，迫切需要研制开放的台站dataless数据源汇缴服务接口。

鉴于此，本研究以安徽省地震台站测震仪器基础属性数据为基础，深入研究dataless格式结构，分析台站测震仪器信息与dataless基础子块之间的对应关系，研制台站dataless数据源汇缴服务接口，为台站基础信息的归档和交换提供依据，通过该接口可以在不了解台站仪器数据库存储结构的情况下获取台站即时dataless信息，便于地震波形数据二次开发利用。

2 接口设计

以安徽省地震台站测震仪器基础属性数据为基础，深入研究dataless格式结构，分析台站测震仪器信息与dataless基础子块之间的对应关系，研制台站dataless数据源汇缴服务接口，便于地震科技工作者调用获取台站dataless并为台站基础信息的归档和交换提供依据，提高地震波形数据二次开发利用效率。

2.1 数据库设计

现有台网管理信息系统重点管理了台站、仪器、通道等基础属性，但dataless中包含了仪器响应单位参数、传递函数、滤波器对称性参数、响应系数等其他台网业务的信息，需要根据dataless完整性的需求，增加相关信息，保证数据的完整性，方便地震归档数据的交换和共享。根据需求分析，该接口总共包括42张表，分别为台网参数表、台站参数表、观测点参数表、观测点测项表、测点仪器参数表、数据采集器信息表、地震计参数表、通道信息表、通道响应信息表等。

2.2 资料的收集及整理

dataless格式结构比较复杂，现有dataless相关文献资料主要描述其子块具体的含义，子块属性具体来源及与台站、仪器、通道属性对应关系等并没有清晰的定义，为保证dataless生成的完整性与准确度，需要理清dataless具体属性之间的逻辑关系及与台站、仪器、通道等基础属性之间的业务关系。

（1）dataless基础属性资料的收集。收集dataless基础属性文档资料及具体dataless文件实例，了解dataless具体结构及相关子块属性的含义。台站、仪器、通道等基础属性数据的收集。分析现有的台站、仪器等基础属性数据库中的信息，整理台站、仪器、通道具体参数信息及三者之间的联系，仪器基础参数关系图如下：

图1 仪器基础参数关系图

（2）dataless基础属性数据源的整理。根据整理的台站、仪器、通道属性信息，找出与其对应的dataless子块属性，简化dataless基础部分与台站、仪器属性关系图如图2：

图2 dataless数据源简化图

2.3 dataless汇缴服务接口设计

（1）技术思路及总体设计

根据收集整理的资料，理清台站dataless子块每个属性的具体来源，对于台站、仪器等基础数据库中缺少的参数和信息进行补全，保证dataless基础数据源的完整，通过访问台站、仪器等基础数据构建台站 dataless，并通过dataless汇缴服务接口向第三方提供服务。该接口软件须满足：①访问速度快。目前，如果第三方通过调用该接口进行测震波形数据的二次开发利用，需要考虑增加的接口访问层是否会影响访问速度，在技术层面如何减少对速度的影响。②接口软件兼容性好，对于常用的编程语言都要支持且使用方便。③透明性好，地震科技工作者不需要了解台站数据库的数据存储结构，即可通过该接口获得所需台站的dataless数据文件。④持续有效的运行，保证数据正常的使用。

（2）技术架构

dataless汇缴服务接口软件主要使用Java、Socket（网络套接字）、JDBC（Java 数据库编程接口）等平台与技术，接口的技术架构示意图如图3所示。

（3）dataless汇缴服务接口工作流程

接口软件以服务器模式监听指定的端口，通过交互式命令提供相应的服务，为增强接口软件的安全性，服务端会检验连接的ip，拒绝非授权访问，管理端也可设置指定的客户端地址。接口启动后，服务端启动监听线程，客户端连接监听线程，服务端接收连接并验证客户端是否为合法用户，连接成功后，客户端发送命令接收相应的服务。

图3 dataless汇缴服务接口示意

图4 dataless汇缴服务接口工作流程

4 结语

研制台站dataless数据源汇缴服务接口，地震科技工作者在地震波形数据开发利用中，不需要了解台站数据库的数据存储结构，即可在程序中调用此接口获得所需台站的dataless信息，不仅便于台站dataless文件信息的即时归档，也使地震波形数据二次开发利用效率大大的提高。