明察地殼毫末之變——探訪中國大陸構造環(huán)境監(jiān)測網
青藏高原是升了還是降了?周邊國家發(fā)生的大地震,對我國有哪些影響?臺風到來前后,大氣中的水汽變化大嗎?大災發(fā)生之前電離層是否有變化?山體滑坡變形與氣象因素有多大的相關性?……
科學地回答這些問題首先需要數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)從哪里來?必須從觀測中來。
這正是中國大陸構造環(huán)境監(jiān)測網絡(以下簡稱陸態(tài)網絡)誕生的緣由——在全國建數(shù)百個基準站和數(shù)千個流動觀測點,實時獲取全國地殼運動、重力場變化、斷裂帶微動態(tài)變化、電離層電子密度變化、大氣可降水含量變化等情況,把那些從前只能用“大概、也許、可能”的回答變成詳實精確的數(shù)據(jù)。
上天下地入海,觀測網大顯身手
中國地震臺網中心的辦公樓里,掛著一張1999—2017年度“中國大陸地殼運動水平速度場”圖,密集的矢量箭頭標示出地殼運動的方位,代表著中國大陸相對于歐亞板塊運動的方向和大小,多年以來我們對此只有大致概念,而現(xiàn)在我們掌握的數(shù)據(jù)越來越精確了。
這些數(shù)據(jù)的來源正是陸態(tài)網絡工程,它是我國迄今為止建設規(guī)模最大、觀測精度最高、數(shù)據(jù)質量最佳的國家級地殼運動觀測骨干網絡,覆蓋了中國大陸約95%的國土。最近20多年來,觀測點的持續(xù)穩(wěn)定運行,為我們更清晰地了解中國地殼形變情況配上一副高精度的“顯微鏡”。
2011年,日本9級大地震,造成我國東北和華北地區(qū)產生毫米至厘米級的同震水平位移, 最大值為35毫米;2015年,尼泊爾8.1級大地震,造成我國西藏地區(qū)毫米至厘米級的同震水平位移?!熬耪瘻系卣?、海棠臺風、溫比亞臺風等等,我們也獲得了非常詳實的數(shù)據(jù)?!敝袊卣鹋_網中心主任王海濤向科技日報記者介紹說。
詳實豐富的基礎數(shù)據(jù),不僅可以大大提升我國對大地震的監(jiān)測預報能力,更重要的是可以服務于地球科學研究、大地基準框架建立、氣象預報預警、電離層監(jiān)測、海平面監(jiān)測和高精度智能導航等多個領域,同時在航空、航海、公路、鐵路、農業(yè)、礦業(yè)、環(huán)境、公共安全等領域應用前景廣闊,從而激發(fā)可觀的社會經濟效益。
從城市到荒野,上千個觀測點是怎么建起來的
眾所周知,觀測數(shù)據(jù)的起步就是科學合理地布點和建設。國土遼闊,有人口密集的城市,也有人煙稀少的荒野,更有人跡罕至的無人區(qū)。從1997年第一期工程開始,該重大工程的建設持續(xù)了14年,在全國范圍內建成260個不同采樣率的連續(xù)GNSS觀測站、30個連續(xù)重力站、3個超導重力站、3個并置甚長基線干涉測量站(VLBI)、6個并置人造衛(wèi)星激光測距站(SLR)、2000個流動GNSS觀測站(RTK)、近1000余個流動重力觀測站。
“我們會根據(jù)不同地區(qū)構造特點和需求,建設不同類型的站點,6個部委1500多位科學家和技術人員通力協(xié)作完成了這項國家重大科技基礎設施?!睆氖畮啄昵伴_始,中國地震臺網中心地殼運動觀測臺網部主任張銳和他的同事們一直都是這項重大工程的關鍵落實人,經歷了站點從設計勘選到全面建設乃至運營維護的全過程。“有許多觀測點修建在荒蕪人煙的地區(qū),實施過程和后期的維護都很不容易,一方面盡量做到站網布局設計更科學合理,另一個方面使用智能化的設備和創(chuàng)新性的管理方法?!?/span>
在這一標準下,陸態(tài)網絡不僅實現(xiàn)了建站布網的科學化技術流程、快速實時處理和高精度事后數(shù)據(jù)處理技術,還建成了一套完整的無人值守、遠程監(jiān)控、自動報警和在線故障處理系統(tǒng)。
從數(shù)據(jù)到科學,共享不是“說說而已”
數(shù)據(jù)是獲得科學結論的第一步,但是怎么用好數(shù)據(jù)卻是一門大學問。
陸態(tài)網絡項目由中國地震局、中國科學院、自然資源部、中國氣象局和教育部等6個部門聯(lián)合實施?!半m然是工作領域完全不同的6個部門,但是在這個項目的實施上卻真正做到了整齊劃一,共建共享?!表椖繄F隊認為這是項目實施中最值得驕傲的一點。工程一直采取“統(tǒng)一設計、統(tǒng)一規(guī)程、統(tǒng)一進度、統(tǒng)一監(jiān)理、統(tǒng)一驗收,分級實施、部門負責”的管理措施,到目前為止,全國近2000個共享站點的數(shù)據(jù)線上線下均可傳輸至中心,相關的地震、測繪、氣象等行業(yè),高校、院所、科研機構以及其他申請單位都可以申請使用這些數(shù)據(jù),產出豐富的科學研究成果,并服務于國民經濟建設諸多領域。
在知名學術論文網站中國知網上,與陸態(tài)網絡相關的論文有上千篇。根據(jù)項目組的官方數(shù)據(jù),僅利用該工程觀測數(shù)據(jù)完成的論文就已超過500余篇,其中100余篇發(fā)表在SCI系列的刊物上,如國內的《中國科學》《科學通報》及國外的Science、Nature和JGR等權威雜志,并出版科學專著3冊。
陸態(tài)網絡的建成使我國對地殼運動的監(jiān)測在空間和時間上有了大幅提升,觀測效率提高了幾十倍,這一方面是有賴于數(shù)量眾多、布點科學的站點建設,另一方面有賴于大范圍和時空密集的地殼運動數(shù)據(jù)為科學研究提供了豐富的基礎數(shù)據(jù)資源,而深度挖掘數(shù)據(jù)本身的科學和應用效益,以及及時、科學、有序的共享機制才是這些數(shù)據(jù)最終“發(fā)光發(fā)熱”的關鍵。
更多相關
伽利略停擺之時,千尋位置如何實現(xiàn)它的“復活”?
歐洲伽利略全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)“停擺”長達一周,而一家中國科技公司用了48小時就“幫助”伽利略系統(tǒng)“恢復”廣播星歷,從而讓有需要的用戶正常使用伽利略衛(wèi)星導航,這背后體現(xiàn)的是利用互聯(lián)網播發(fā)的北斗精準時空...
中定協(xié):11年漲10倍,中國高精度定位市場加速增長
5月18日,中國衛(wèi)星導航定位協(xié)會發(fā)布《2021中國衛(wèi)星導航與位置服務產業(yè)發(fā)展白皮書》(以下簡稱《白皮書》),指出2020年全行業(yè)總產值同比增長16.9%,達到...
同濟大學測繪工程專業(yè)鄭玨鵬
鄭玨鵬來自廣東梅縣的一個普通家庭,2013年光榮地加入了中國共產黨,同年9月,圓夢同濟大學,進入測繪與地理信息學院學習?! ∫?、使命使然,出色完成兵役任務 從小就喜歡軍旅題材電視節(jié)目的鄭玨鵬,對熱...
千尋cors賬號使用過程中常見問題
南京環(huán)球測繪公司是千尋CORS賬號和千尋RTK江蘇地區(qū)代理,千尋CORS賬號價格便宜!24小時提供千尋CORS賬號購買,比千尋CORS賬號官網更快捷便利!采購千尋知寸CORS賬號和千尋RTK選擇環(huán)球測...
白芝勇:用點線繪就精密測量人生
日前,在北京地鐵12號線2標項目工地,來自地鐵建設一線的100多名建設者迎來了一位特殊的“老師”。他就是中國中鐵一局五公司精密測繪公司測量高級技師白芝勇。作為黨的十九大代表,白芝勇近一段都奔忙于基...
第五屆全國測繪地理信息行業(yè)競賽-地圖繪制員職業(yè)技能競賽開賽
上有天堂下有蘇杭,“南方測繪杯”第五屆全國測繪地理信息行業(yè)職業(yè)技能競賽總決賽地圖繪制員賽項在美麗的浙江杭州正式拉開帷幕。國家測繪地理信息局副局長、黨組成員,競賽組委會常務副主任宋超智,浙江省政協(xié)副...
測繪技藝多日苦練終有成,南方測繪杯拉開帷幕
西湖的雨、白堤的浪、錢塘的潮、蘇堤的柳、靈隱的禪、南屏的鐘……杭州,一座天堂般的城市!西湖,一個夢一般的所在!7月25日,在這仙境般的美麗華貴之城,在濃妝艷抹總相宜的西子湖畔,測繪地理信息人翹首以...
基于BIM的AR(增強現(xiàn)實)放樣測量技術應用在建設項目中的重要意義
BIM是BuildingInformationModeling的縮寫,通常將其翻譯為建筑信息模型。BIM是一種建筑全生命周期信息化管理技術,具有可視化、協(xié)調性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖五大特點。...