1、 ICS 91.120.25 P 15 备案号：281672010 中华人民共和国地震行业标准 DB DB/T 40.22010 地震台网设计技术要求 地壳形变观测网 第 2 部分：流动形变观测网 Technical specifications for earthquake monitoring Network Crustal deformation observational network Part 2： The Geodesic deformation observational network 2010-03-12 发布 2010-06-01 实施 中国地震局 发布 DB/T 40.
2、22010 1 目 次 前言 2 引言 3 1 范围 4 2 规范性引用文件 4 3 术语与定义 4 4 流动形变观测网的结构和观测项目 .5 5 GNSS 区域网 .5 6 精密水准观测网 6 7 断层形变观测网 7 8 流动形变观测台网中心 8 DB/T 40.22010 2 前 言 本部分是地震台网设计技术要求系列标准中“地壳形变观测网”的第 2 部分。该系列标准结 构及名称预计如下： 地震台网设计技术要求 测震网 地震台网设计技术要求 地电观测网 地震台网设计技术要求 地磁观测网 地震台网设计技术要求 地下流体观测网 地震台网设计技术要求 重力观测网 地震台网设计技术要求 地壳形变观测
3、网 第 1 部分：固定站形变观测网 地震台网设计技术要求 地壳形变观测网 第 2 部分：流动形变观测网 本部分按照 GB/T 1.1 2009给出的规则起草。 本部分由中国地震局提出。 本部分由全国地震标准化技术委员会（ SAC/TC 225）归口。 本部分起草单位：中国地震台网中心、中国地震局地震研究所、中国地震局第一监测中心、中国 地震局第二监测中心、中国地震局地壳应力研究所。 本部分主要起草人：李正媛、张祖胜、陈志遥、邱泽华、刘天海、刘文义、吴云、李辉。 DB/T 40.22010 3 引 言 制定地震台网设计技术要求系列标准的目的是为设计各级、各类地震观测台网提供技术依据。 国务院发布
4、的地震监测管理条例第四条指出： “国家对地震监测台网实行统一规划，分级、 分类管理” ，其中“分级管理”是指行政管理功能的界定，即对全国地震监测台网，按照管理权限分 为三级：国家地震监测台网、省级地震监测台网和市、县地震监测台网，其基本单元是“地震台” ； 而“分类管理”是指根据地震 科学的 不同学科对本学科的“观测网”进行技术管理，其基本单元是 “观测站” 。 目前在我国地震系统中台网运行的方式只有固定观测和流动观测两种基本方式。因而在本系列标 准中规定了测震、重力、形变、地磁、地电和流体各学科用于不同观测目的的固定观测网和流动观测 网的功能、结构、技术要求、数据中心和观测站等技术要素，从而
5、形成地震观测台网的各种基本设计 单元。 将这些基本设计单元进行有效的组合可以设计满足不同观测目的的各级地震台网和各类地震观 测网。 地壳形变观测网按观测方式的不同，分为固定站形变观测网和流动形变观测网。固定站形变观测 网包括地倾斜观测网、地应变观测网和全球导航卫星系统基准网（ GNSS 基准网） ，其基本单元是形 变观测站，根据固定站形变观测网的组成，形变观测站分为地倾斜观测站、地应变观测站和全球导航 卫星系统基准站。流动形变观测网包括全球导航卫星系统区域网（ GNSS 区域网） 、精密水准观测网 和断层形变观测网，其基本单元是形变观测点或形变观测站，根据流动形变观测网的组成，形变观测 点或形
6、变观测站分为全球导航卫星系统区域站、精密水准观测点和断层形变观测点或形变观测站。 DB/T 40.22010 4 地震台网设计规范 地形变观测网 第 2 部分：流动形变观测网 1 范围 本部分规定了流动形变观测网的设计原则、结构和观测项目；规定了全球导航卫星系统区域网、 精密水准观测网、断层形变观测网及流动形变观测网中心的结构、功能和技术要求。 本部分适用于中国地震台网中地形变观测网的流动形变观测网设计。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T
7、12897 2006 国家一、二等水准测量规范 GB/T 18314 2009 全球定位系统（ GPS）测量规范 GB/T 19531.3 2000 地震台站观测环境技术要求 第 3部分：地壳形变观测 DB/T 5 2003 地震形变数字水准测量技术规范 DB/T 8.3 2003 地震台站建设规范 地壳形变台站 第 3部分：断层形变台站 DB/T xx. 200 x 地震台网设计技术要求 地壳形变观测网 第 1 部分：固定站形变观测网 3 术语与定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 GNSS 区域站 the region observational mark of Global Nav
8、igation Satellite System 满足技术标准要求，设立全球导航卫星系统（ Global Navigation Satellite System，简称 GNSS）观 测标志，使用全球导航卫星系统观测技术设备进行定期或不定期观测与数据记录的观测点。 3.2 精密水准观测点 the observational mark of the precision leveling 满足技术标准要求，设立精密水准观测标志，可用于精密水准观测的测点。 3.3 断层形变观测站（点） the observational mark of the fault deformation observatio
9、n 满足技术标准要求，设立于断层特定位置的观测标志，使用垂直、水平形变观测仪器，进行定期 或不定期观测与数据记录的观测点或场所。 3.4 流动形变观测台网中心 the center of the geodesic deformation observational network 汇集处理全国 GNSS基准网、 GNSS区域网、精密水准观测网和断层形变观测网观测数据，进行数 据汇集处理，提供信息服务和观测网技术支撑的机构。 4 流动形变观测网的结构和观测项目 DB/T 40.22010 5 4.1 观测网的结构 流动形变观测网由 GNSS 区域网、精密水准观测网、断层形变观测网和流动形变观测台
10、网中心 构成。 4.2 观测项目 流动形变观测网的观测项目包括： a) GNSS 区域观测，测量观测点的三维位置坐标值； b) 精密水准观测，二测点之间的高程差值； c) 断层精密水准观测，断层上二测点之间的高程差值； d) 断层激光测距，断层上二测点之间的水平距离值； e) 断层 GNSS 观测，断层上二测点之间的水平距离值及高程差值。 5 GNSS 区域网 5.1 观测网结构与分级 5.1.1 结构 GNSS 区域网由 GNSS 区域站和数据处理系统构成。 5.1.2 分级 GNSS区域网分为一级 GNSS区域网和二级 GNSS区域网。 5.2 功能 5.2.1 一级 GNSS 区域网应具
11、备下列功能： a) 提供全国一级和二级地质构造块体的水平、垂直运动信息。包括测点三维空间位置坐标及其 变化信息，运动速率及其变化信息； b) 提供全国主要地质活动构造带水平、垂直运动信息。 5.2.2 二级 GNSS 区域网应具备下列功能： a) 提供地震活动带和地震重点防御区地壳水平、垂直运动信息； b) 提供特定地区地壳水平、垂直运动信息。 5.3 技术要求 5.3.1 一级 GNSS 区域网 5.3.1.1 一级 GNSS 区域网应覆盖全国主要地质构造块体和主要地质活动构造带。 5.3.1.2 提供一级和二级地质构造块体运动信息的一级 GNSS 区域站，采取均匀模式布网，测点间 距宜不大
12、于 150 km。 5.3.1.3 提供全国主要地质活动构造动态变化信息的一级 GNSS 区域站，采取非均匀模式布网，测 点间距为 30 km 150 km。 5.3.1.4 一级 GNSS 区域网的测量精度和复测周期应符合下列技术指标： a) 位移测定精度：水平分量精度优于 5 mm，垂直分量精度优于 10 mm； b) 复测周期不大于 3 a。 5.3.2 二级 GNSS 区域网 5.3.2.1 二级 GNSS 区域网应覆盖主要地震活动带、地震重点防御区和特定地区。 5.3.2.2 二级 GNSS 区域网采取非均匀模式布局，测点间距宜不大于 50 km。 5.3.2.3 二级 GNSS 区
13、域网应符合下列技术指标： a) 位移测定精度，水平分量精度优于 5 mm，垂直分量精度优于 10 mm； b) 复测周期根据需要确定，一般不大于 2 a。 5.3.3 GNSS 区域站 GNSS区域站的建设与仪器设备应符合 GB/T 18314 2001和 DB/T 19 2006的要求。 6 精密水准观测网 DB/T 40.22010 6 6.1 观测网结构与分级 6.1.1 观测网结构 6.1.1.1 精密水准观测网应由精密水准观测点和数据处理系统构成。 6.1.2 观测网分级 精密水准观测网分为一级精密水准观测网和二级精密水准观测网。 6.2 功能 6.2.1 一级精密水准观测网应具备提
14、供全国一级和二级地质构造块体及其边界的地壳垂直运动、水 平位移的功能。 6.2.2 二级精密水准观测网应具备下列功能： a) 提供主要地质活动构造垂直运动的动态变化信息； b) 提供主要地震活动带和地震重点防御区地壳运动垂直运动的变化信息； c) 提供特定地区地壳垂直运动的变化信息。 6.3 技术要求 6.3.1 一级精密水准观测网 6.3.1.1 一级精密水准观测网覆盖全国各大地质构造块体和主要地质活动构造带。 6.3.1.2 一级精密水准观测网，采取准均匀模式布网，观测路线与国家一等水准网相重合，部分地 区进行适当加密。 6.3.1.3 一级精密水准观测网的观测路线和观测点，应与流动重力观
15、测路线和观测点重合；水准路 线的节点应与 GNSS 基准站或者 GNSS 区域站相重合（或并置），以构成流动形变综合监测网。 6.3.1.4 一级精密水准观测网的观测误差和复测周期应符合下列技术指标： a) 每 1 km 高差偶然中误差 M 不大于 0.45 mm； b) 每 1 km 高差全中误差 M W 不大于 1.0 mm； c) 复测周期：全国范围观测网复测周期不大于 15 a。 6.3.2 二级精密水准观测网 6.3.2.1 二级精密水准观测网应分区进行布设，应覆盖主要地质活动构造、主要地震活动带、地震 重点防御区和特定地区； 6.3.2.2 二级精密水准观测网采取非均匀模式布网，测
16、线环长为 100 km 500 km。 6.3.2.3 二级精密水准观测网的观测误差和复测周期应符合下列技术指标： a) 每 1 km 高差偶然中误差 M 不大于 0.45 mm； b) 每 1 km 高差全中误差 M W 不大于 1.0 mm； c) 复测周期根据需要确定。通常复测周期为 1 a 5 a；地震重点危险区为： 1 a 2 a d) 一个区域的复测应在当年完成；同一路线应在同一季节内复测。 6.4 精密水准测量的技术要求 6.4.1 精密水准观测应按 GB/T 12897 1991 中一等水准测量的要求和 DB/T 5 2003 的要求进行。 6.4.2 精密水准观测所使用的仪器
17、应满足 GB/T 12897 1991 中一等水准测量部分和 DB/T 5 2003 的要求。 6.5 精密水准点建设 6.5.1 精密水准观测点建设应符合 GB/T 12897 1991 中一等水准测量部分和 DB/T 5 2003 的要 求。 7 断层形变观测网 7.1 结构 7.1.1 断层形变观测网由覆盖一级和二级活动地块边界或地震活动断层的断层观测站（点）与断层 观测数据处理系统构成。 DB/T 40.22010 7 7.1.2 断层形变观测分为断层台站观测、断层场地观测和断层剖面观测。 7.2 功能 7.2.1 断层剖面观测应具备下列功能： a) 提供全国一级和二级地质构造块体边界
18、剖面的垂直运动、 水平运动和测点三维位置坐标变化 信息； b) 提供全国主要活动断层剖面运动动态信息。 7.2.2 断层场地观测应具备下列功能： a) 提供主要活动地震带和地震重点防御区活动断层垂直运动、水平运动动态信息； b) 提供特定地区活动断层运动的变化信息。 7.2.3 断层台站观测应提供活动断层和特定地区活动断层垂直、水平运动的信息。 7.3 技术要求 7.3.1 断层剖面观测 7.3.1.1 断层剖面观测网覆盖全国各大地质构造块体边界和主要活动断层。 7.3.1.2 提供一级和二级地质构造块体边界剖面运动信息的观测网，采取沿边界准均匀布局模式， 剖面与边界带正交；同一断裂相临布设二
19、条以上（含二条）剖面时，其间距离宜不大于 200 km；剖 面应跨越边界带，长度宜不小于 50 km。 7.3.1.3 提供全国主要活动断层运动动态信息的断层剖面观测网，采取非均匀布局模式，剖面与活 动断层正交；同一断裂相临布设二条以上（含二条）剖面时，其剖面间距离宜不大于 100 km；剖面 长度宜不小于 40 km。 7.3.1.4 每条观测剖面由九个以上水准、重力、 GNSS相重合的综合观测点构成，另在每相邻两个综 合观测点之间布设一个至二个加密水准点。 7.3.1.5 断层剖面观测的测量误差、测定精度和复测应符合下列技术指标： a) 水准测量精度，每 1 km 高差偶然中误差 M 不大
20、于 0.45 mm，每 1 km 高差全中误差 M W 不 大于 1.0 mm； b) 激光测距精度相对中误差优于 1:700 000； c) GNSS 位移测定精度，水平分量优于 5 mm，垂直分量优于 10 mm； d) 复测周期 0.5 a 2 a。 7.3.2 断层场地观测 7.3.2.1 断层场地观测应覆盖主要地震带、地震重点防御区和特定地区。 7.3.2.2 断层场地观测采取非均匀布局模式，同一断裂相临布设一处以上观测场地时，其间距离宜 不大于 50 km。 7.3.2.3 断层场地观测的测定精度、测量误差和和复测周期应符合以下技术指标： a) 水准测量精度，同 7.3.1.4 列
21、项 b)的指标； b) 激光测距精度相对中误差，同 7.3.1.4 列项 c)的指标； c) GNSS 位移测定精度，同 7.3.1.4 列项 d) 的指标； d) 复测周期为（ 24 12）次每年。 7.3.3 断层台站观测 7.3.3.1 断层台站观测应覆盖我国主要地震带、地震重点防御区和特定地区断层； 7.3.3.2 断层台站观测采取非均匀布局模式，同一断裂相临布设一处以上观测站，站间距离宜不大 于 50 km； 7.3.3.3 断层台站观测的测量精度、测量误差和和复测周期应符合以下技术指标： a) 水准测量精度；同 7.3.1.4 列项 b)的要求； b) 基线测量相对中误差：一尺至二
22、尺段不大于 1:500 000；三尺段以后不大于 1:700 000； c) 激光测距精度相对中误差，同 7.3.1.4 列项 c)的要求； DB/T 40.22010 8 d) 重复观测宜不低于每周一次。 7.4 断层形变观测站（点）建设 7.4.1 断层形变观测站（点）的建设应符合 GB/T 12897 1991 中一等水准测量部分、 DB/T 5 2003 和 DB/T 8.3 2003 的要求。 7.4.2 断层 GNSS 区域站的建设应符合 GB/T 18314 2001 的要求。 8 流动形变观测台网中心 8.1 中心结构 流动形变观测台网中心由流动数据处理系统和流动形变观测技术实
23、验室构成。 8.2 数据处理系统技术要求与功能 8.2.1 流动形变数据处理系统 流动形变数据处理系统应符合下列技术要求： a) 数据获取能力 50 GByte； b) 数据在线存储量 5 TByte； c) 数据处理能力： GNSS 网， 1000 站每天；精密水准， 10 000 km/d；断层形变 100 条剖面（场 地）每天； d) 软件系统应能满足各类流动形变观测网数据库建设、运行管理、数据的处理、质量评估、储 存的管理，网络的互联与数据的交换与服务的需要。 8.2.2 功能 8.2.2.1 数据管理应具备下列功能： a) 及时汇集、存储 GNSS 基准网、 GNSS 区域网、精密水
24、准观测网、断层形变观测网数据，包 括全部原始观测数据，仪器校准、检验资料，背景基础资料，网络构成站点基础资料（气象、 环境资料）等； b) 及时获取 IGS 网数据和 IGS 精密星历； c) 及时获取全国精密水准观测资料； d) 及时获取全国断层形变观测资料。 8.2.2.2 数据处理和产出应具备下列功能： a) 解算处理 GNSS 基准网、 GNSS 区域网观测数据，获取测点坐标。由多期观测数据得到测点 位移、速率结果及中国大陆地壳运动位移与速率图； b) 处理精密水准观测数据，获取测点高程。由多期观测得到测点垂直位移、速率结果及中国地 壳垂直形变速率图和区域地壳垂直形变速率图； c) 处
25、理断层观测数据，获取断层垂直、水平运动结果，由多期观测数据得到断层运动图像； d) 在大震发生前后，可启动应急观测方案。要求实时或准实时地获取震区流动形变观测资料并 进行处理，为灾害的预测或救灾服务。 8.2.2.3 观测数据按原始数据、预处理后数据，解算结果，综合网平差结果等不同层次管理，并根 据需要和实际情况在不同范围内实现资源共享。 8.3 流动形变观测技术实验室 8.3.1 技术要求 8.3.1.1 GNSS 观测网应符合下列要求： a) 长度检定精度优于 10 -7 m； b) 频率检定精度优于 10 -12 ； c) 野外比对检验场地要求具备短基线、长基线场地。 8.3.1.2 精密水准观测网应符合下列要求： a) 标尺长度检定精度优于 10 -7 m； DB/T 40.22010 9 b) 角度检定精度优于 0.1”。 8.3.1.3 断层形变观测网应符合下列要求： a) 长度检定精度优于 10 -8 ； b) 角度检定精度优于 0.1”； c) 频率检定精度 10 -12 。 8.3.2 功能要求 流动形变观测技术实验室应具备下列功能： a) 完成流动形变观测仪器的室内检测和野外比测； b) 进行流动形变观测仪器的日常维修。
