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摘要:隨著“十一五”福建數字地震觀測網絡項目的完成,數字化地震臺站數量急劇增加,地震觀測數據也成倍的產出,如何把這些大量的地震觀測數據快速、合理的存儲起來是許多地震工作者要面臨的一道難題。地震數據的存儲主要分為內部存儲和外部存儲。內部存儲由過去的磁盤改成現在大容量的硬盤存儲;而外部存儲由以前的磁帶存儲發展到現在的光盤介質存儲。在外部存儲期間經歷了CD光盤、DVD光盤和現在的bd光盤的存儲。主要論述BD藍光光盤在地震觀測數據中的存儲特點和運用。
關鍵詞:地震觀測臺站;地震數據;存儲設備;備份;BD光盤存檔
目前,福建已建成一個有200多個無人和有人值守的地震臺網。早期的福建地震臺網主要是以模擬遙測為主,當時地震觀測資料都是用紙質來存儲,查看起來不僅麻煩而且還很費時,長期日積月累,這些地震觀測圖紙在保管上也極為不方便,不僅需要大量的空間保存,還要經常注意防火、防潮、防塵等環境措施。給地震工作者帶來極大的不便。隨著現在科技的發展,模擬遙測臺網已經被數字化地震觀測臺網所代替。原先的地震觀測圖紙保存也轉為了數字化存儲,主要是以磁帶、光盤介質等外部存儲方式保存。近幾年隨著“十一五”網絡項目的改造,新建了許多地震臺,這些地震臺站每年產出的地震數據以成倍的增加。僅以測震原始地震觀測數據為例,升級改造前每天產出數據量約為227.5MB,升級改造后每天產出數據量約7.3GB(1GB=1024MB),顯然改造后的數據量是原來的32倍多。隨著計算機現代存儲技術普及應用,地震觀測資料應用領域越來越廣泛,大量的地震觀測資料被廣大的地震工作者及相關的科研工作人員使用。隨之而來的地震數據的存儲性也就日益突出。地震觀測數據的存儲由早期的光紙、磁帶到現在光盤的存儲,經歷了不同時期的發展后,現在主要以光盤介質存儲為主,備份歸檔到各個省局地震臺網的檔案資料室,以方便其他單位和組織查詢和借閱。
1地震數據存儲技術的發展和目前狀況
1.1地震觀測數據存儲技術的發展
地震數據存儲是地震工作中一項重要的任務,對于地震數據的存儲主要經歷了以下3個階段:1.1.1紙質存儲技術:所存儲的地震數據通過模擬記錄在圖紙上、不能共享和涂改,對于紙的質量要求比較高,而且對于溫度環境要求也很嚴格,因此在保存上比較困難。對于查閱、外借等都帶來了很大的不便。1.1.2盒式磁帶存儲技術:盒式存儲技術的出現解決了高分辨、超多道大面積的三維地震數據采集的需要,但隨著地震數據采集總量的不斷遞增,盒式磁帶存儲技術的存儲速度還是顯得有些滯后,不能滿足實時記錄的要求。而且還需要專門的磁帶機才能記錄和讀取地震數據。在價格方面比較貴。1.1.3光盤存儲技術:與盒式磁帶存儲技術相比,光盤存儲技術操作不僅簡單方便,價格便宜,而且容量更大,更適合現在日益增長的地震觀測數據的運用。
1.2地震數據存儲的未來
隨著地震臺站數量的增加,地震觀測數據變得越來越多,未來的地震數據存儲介質的容量也會相應的變大。伴隨著科技的發展,數據存儲技術也在不斷發展和完善,地震數據存儲技術也得到新的提高。已現在目前的環境下,光盤作為一種存儲介質無論在價格上或者使用上都非常經濟便利。
2BD光盤的特點及優勢
2.1BD光盤技術特點
到現在為止,藍光光盤是容量最大的光盤介質,它存儲的數據容量從25G、50G、100G、最高可以達到128G。在速度上,藍光的單倍1X速率為36Mbps,即4.5MB/S,而DVD的單倍速是1358KB/s,因此刻錄的速度比DVD更快,對于海量數據的刻錄無疑節省了許多時間。而且藍光光盤對于刻錄的要求比較高,因此它的制作工藝質量要求比DVD光盤更加高。它可以兼容DVD光盤、CD光盤。隨著個人電腦的日益普及,光盤刻盤也變得簡單容易。人們更加傾向于大容量,高質量的光碟。在現在使用的藍光光盤中單面已經達到三層,容量達到100G,大大提高數據的存儲空間。廣泛的運用于海量數據的存儲領域,為數據化地震觀測提供有利的保證。
2.2BD與傳統DVD比較藍光采用
128bitAES加密密鑰,AES能讓每6KB數據就執行更新一次防盜密鑰。新防盜密鑰技術非常重要。如果反防盜鎖入侵藍光光盤,它只能盜取6KB數據。在防盜技術方面大大超過DVD光盤。因此藍光光盤在價格上比傳統的DVD光盤會貴很多,但是由于它在存儲容量上的優勢大大抵消了價格上的劣勢。傳統的DVD光盤容量只有4.7GB,而現在高質量穩定性比較好的藍光光盤容量高達100GB,是傳統DVD光盤的20幾倍,但是價格只有它的10幾倍而已。雖然對于一些數據量不大的資料或者操作系統來說,傳統DVD光盤有一定的存儲優勢。但是對于科技日益發展的產業以及產生出海量數據資料的公司或者組織來說,DVD光盤的容量已經永遠不夠用,這勢必會促進人們繼續開發大容量的光碟。隨著科學技術的發展,BD光盤在質量和防盜技術上將不斷的提高,而在價格上也會相應的降下來。不僅如此未來的藍光光盤在體積上也會大大縮小,大大提高了攜帶的便利和提高空間保存的利用率。雖然現在藍光光盤的容量已經高達100GB的存儲空間,可以滿足現在的地震觀測數據要求,但是對于以后大數據資料的保管,越來越多的公司都在開發出新的大容量的光碟技術。它勢必將大大的減少刻錄光盤的次數和光盤保存的場地空間。不僅節約了大量的時間而且還減少了保存的存儲空間。
3BD光盤在地震觀測數據中的存儲運用
早期的光盤存儲主要用CD光盤、DVD光盤,這在地震臺站數量不多,觀測數據量少的情況下還可以勉強存儲。隨著地震臺站數量的大幅度增加,CD光盤和DVD光盤存儲空間已永遠滿足不了海量地震觀測數據的存儲。1998年福建數字臺網開始運行,從最初的18個臺站到2005年“九五”期間福建地震臺網通過改造升級和新增加到的29個臺站,每年產生的地震數據量從81GB到后來的420GB左右,由于當時比較流行的外部介質存儲主要是CD光盤,因此每年刻錄這些地震數據就需要732張左右,為存放這些CD光盤,還專門找個房間,訂做了一些文件柜來存放,幾年下來當初訂做的文件柜已經都不夠用了,極大的占用存儲空間。從2007年開始,隨著新系統新標準的地震參數的運用,地震數據格式發生了變化,采用了國際通用的標準格式保存地震數據資料,同時也新增許多地震臺站。由之前的29個增加到41個,因此地震數據量也在不斷的增加,每年數據量達到790GB左右。而每天的數據量達到2.1GB,之前一張CD光盤的容量只有700MB,滿足不了一天地震數據的存儲,而改用了DVD光盤存儲,一年下來也要刻錄122張DVD光盤。雖然比CD光盤的數量減少很多,但是也要占用很多的空間來存儲。而且隨著“十一五”期間大量烈度地震臺的投入使用,使地震臺站數增加到88個外加其他省的地震數據,每年的數據量更高達到2700GB左右,每天的地震數據量大約7.3GB。傳統的DVD光盤容量已經存儲不了一天的數據量,因此必須采用大容量的BD光盤來存儲這些地震數據資料。而使用了BD光盤刻錄海量的地震數據每年只需要20幾張就夠了。比起之前用DVD光盤存儲的地震數據,20幾張的光盤對于存儲的空間大大降低了許多。而且在查找借閱方面也方便許多。但這只是一部分需要存儲的地震數據,如果加上其他臺陣、強震等地震數據,每年的數據量永不止這些。而且隨著后面建設中的地震臺站越來越多,地震數據也會相應的增加。到時候需要更大容量的BD光盤來存儲,雖然現在BD光盤的最大容量只有128GB,隨著科學技術的發展,未來大容量的BD光盤將不斷的上市流行。這些大容量的BD光盤不僅質量可靠,攜帶方便,而且對于存放的空間也大大減少。在價格方面也會大幅度降低下來。是存儲地震數據最合適的外部存儲介質。
4結論
BD光盤這種新的大容量光盤介質,從特點上看,作為地震觀測數據的存儲管理是非常方便、實用的。不僅用于地震數據的保存,而且對于日常辦公室中文件的存儲、備份和各種媒體如數字地圖、美術作品及聲音、影像的存儲都有極大的方便。對于地震數據,由于BD光盤與硬盤相比,讀寫速度要慢,若作為第一級存儲的話,尤其是要作為大的臺網的一級存儲,實時存儲的速度將無法保證跟得上地震儀器產生數據的速度,因此,BD光盤比較適合作為地震數據的第二級存儲。同時因為它方便查詢以及性價比高等適合地震資料的外部存儲介質。
參考文獻
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作者:陳東 張寶劍 單位:福建省地震局