何少林 林健富

1)深圳防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)研究院，廣東深圳 518003 2)甘肅省地震局，蘭州 730000

0 引言

地震速報(bào)是對(duì)已發(fā)生地震基本參數(shù)(時(shí)間、地點(diǎn)、震級(jí)等)的快速測(cè)報(bào)(中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局等，2008)。中國(guó)地震局于2013年4月開(kāi)始正式向各省地震局和社會(huì)提供自動(dòng)地震速報(bào)信息服務(wù)，其在線運(yùn)行的自動(dòng)地震速報(bào)軟件系統(tǒng)包括了福建省地震局研制的大區(qū)域自動(dòng)地震速報(bào)軟件、廣東省地震局研制的國(guó)家備份自動(dòng)地震速報(bào)軟件和中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心研制的中國(guó)/全球地震臺(tái)網(wǎng)自動(dòng)地震速報(bào)軟件。

目前，我國(guó)自動(dòng)地震速報(bào)系統(tǒng)可在2min左右給出國(guó)內(nèi)東部地區(qū)3.0級(jí)及以上地震、3min左右給出國(guó)內(nèi)西部地區(qū)4.0級(jí)及以上地震較合理的地震基本參數(shù)，在10min左右給出全球大多數(shù)地區(qū)6.0級(jí)及以上地震較合理的地震基本參數(shù)(1)何少林,2015.“自動(dòng)速報(bào)震級(jí)測(cè)定方法研究與實(shí)時(shí)運(yùn)行監(jiān)控軟件研制”地震行業(yè)專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目任務(wù)書(shū). 內(nèi)部資料.。同時(shí)該系統(tǒng)也存在一些不足之處，為了進(jìn)一步提高自動(dòng)地震速報(bào)系統(tǒng)的產(chǎn)出及時(shí)性、運(yùn)行穩(wěn)定性和結(jié)果合理性，福建省地震局、廣東省地震局和中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心對(duì)各自研制的自動(dòng)地震速報(bào)軟件進(jìn)行了功能的擴(kuò)充、計(jì)算方法的改進(jìn)、計(jì)算流程的優(yōu)化等完善工作，這些新的業(yè)務(wù)處理軟件系統(tǒng)在正式上線使用前，均需要進(jìn)行充分的測(cè)試，以保證處理軟件系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。

針對(duì)測(cè)震業(yè)務(wù)軟件系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)開(kāi)展的針對(duì)性測(cè)試工作較少?！笆濉逼陂g，在儀器質(zhì)檢中心曾經(jīng)建設(shè)了測(cè)震專(zhuān)業(yè)軟件測(cè)試與評(píng)估平臺(tái)，其提供的測(cè)試方法是以真實(shí)地震波形的全數(shù)據(jù)回放，或計(jì)算真實(shí)地震的走時(shí)，測(cè)試評(píng)估被測(cè)軟件(肖武軍等，2011)。此方法的不足之處為： ①真實(shí)地震的震源位置很難準(zhǔn)確確定，即使對(duì)同一地震進(jìn)行編目分析，得到的震源位置也不是唯一的，因此采用其作為評(píng)測(cè)依據(jù)(期望結(jié)果)也難保證結(jié)論的客觀準(zhǔn)確；②不易對(duì)期望的震源位置，如對(duì)震源深度逐次僅相差1km的地震進(jìn)行測(cè)試；③不能得到期望的臺(tái)站分布方位均勻度，很難做到對(duì)軟件全面測(cè)試；④不易對(duì)軟件的自動(dòng)震相識(shí)別和定位功能單獨(dú)測(cè)試與分別評(píng)測(cè)；⑤無(wú)法很快構(gòu)造期望的測(cè)試數(shù)據(jù)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)快速測(cè)試。國(guó)外曾有學(xué)者也開(kāi)展過(guò)類(lèi)似工作，如針對(duì)地震預(yù)警系統(tǒng)ShakeAlert的測(cè)試和認(rèn)證平臺(tái)(TCP)，其包括2種方式測(cè)試，即實(shí)時(shí)運(yùn)行系統(tǒng)的實(shí)時(shí)原位測(cè)試和回放測(cè)試數(shù)據(jù)的離線回放測(cè)試。實(shí)時(shí)原位測(cè)試評(píng)估代碼的優(yōu)化和穩(wěn)定性，離線回放測(cè)試進(jìn)行代碼的壓力測(cè)試，以評(píng)估代碼是否已做好生產(chǎn)準(zhǔn)備(Cochran et al，2018；王紅蕾等，2019)。

為了滿(mǎn)足對(duì)新的自動(dòng)速報(bào)軟件功能和性能測(cè)試的需求，解決目前在測(cè)試工作中的不足，在地震行業(yè)專(zhuān)項(xiàng)“自動(dòng)速報(bào)震級(jí)測(cè)定方法研究與實(shí)時(shí)運(yùn)行監(jiān)控軟件研制”的任務(wù)中，研制了一種自動(dòng)地震速報(bào)軟件測(cè)試平臺(tái)，盡可能多、盡可能早地發(fā)現(xiàn)自動(dòng)地震速報(bào)軟件存在的缺陷，協(xié)助其提升自動(dòng)地震速報(bào)結(jié)果的合理性(何少林等，2019)。該測(cè)試平臺(tái)于2018年2月22日通過(guò)中國(guó)地震局驗(yàn)收(2)中國(guó)地震局,2018. 關(guān)于公布2017年地震行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目驗(yàn)收結(jié)果的通知(中震函〔2018〕28號(hào)). 內(nèi)部資料.，其對(duì)地震預(yù)警軟件的測(cè)試也有一定的借鑒意義。

1 平臺(tái)架構(gòu)與功能

一套軟件的好壞、質(zhì)量的優(yōu)劣不僅取決于軟件開(kāi)發(fā)者，也取決于軟件的合理測(cè)試。根據(jù)電氣與電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)在1983年提出的定義，軟件測(cè)試是使用人工或自動(dòng)化手段運(yùn)行或測(cè)定某個(gè)系統(tǒng)的過(guò)程，目的在于檢驗(yàn)其是否滿(mǎn)足規(guī)定的某個(gè)需求或是發(fā)現(xiàn)預(yù)期結(jié)果與實(shí)際結(jié)果之間的差別。軟件測(cè)試的目的在于“發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤”而不是“證明程序正確”，即使用最少的測(cè)試用例，盡可能多地發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。

依據(jù)IEEE對(duì)軟件測(cè)試的定義，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一套對(duì)自動(dòng)地震速報(bào)軟件的功能和性能進(jìn)行測(cè)試、評(píng)價(jià)的軟硬件平臺(tái)——“自動(dòng)地震速報(bào)軟件系統(tǒng)功能和性能測(cè)試平臺(tái)(Test_AERS)v1.0”(何少林等，2017)，其架構(gòu)框圖如圖1 所示。

圖1 自動(dòng)地震速報(bào)軟件測(cè)試評(píng)價(jià)平臺(tái)架構(gòu)框圖

測(cè)試平臺(tái)包括基礎(chǔ)信息維護(hù)、測(cè)試數(shù)據(jù)構(gòu)建、數(shù)據(jù)信息交換、測(cè)試結(jié)果分析、系統(tǒng)管理等5個(gè)模塊。其中，“基礎(chǔ)信息維護(hù)”實(shí)現(xiàn)臺(tái)站信息、地殼速度模型、地震事件波形數(shù)據(jù)等資源信息的維護(hù)，供系統(tǒng)創(chuàng)建測(cè)試案例時(shí)使用?！皽y(cè)試數(shù)據(jù)構(gòu)建”實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)中根據(jù)需要對(duì)震相數(shù)據(jù)構(gòu)建、對(duì)波形數(shù)據(jù)重構(gòu)，形成測(cè)試案例數(shù)據(jù)，供各速報(bào)系統(tǒng)測(cè)試時(shí)使用?！皵?shù)據(jù)信息交換”實(shí)現(xiàn)將構(gòu)建好的案例數(shù)據(jù)推送至各被測(cè)速報(bào)系統(tǒng)，以供測(cè)試；并將被測(cè)速報(bào)系統(tǒng)產(chǎn)出的結(jié)果接收到測(cè)試平臺(tái)?！皽y(cè)試結(jié)果分析”實(shí)現(xiàn)各被測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)出結(jié)果的展示和比較分析?！跋到y(tǒng)管理”實(shí)現(xiàn)用戶(hù)管理、單位管理、角色管理、字典管理、日志信息等模塊，管理員可通過(guò)該模塊添加用戶(hù)、分配權(quán)限、維護(hù)字典信息、查看系統(tǒng)操作日志等。

測(cè)試平臺(tái)與被測(cè)軟件系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)信息交換采用“消息總線”機(jī)制實(shí)現(xiàn)跨進(jìn)程、異步、高可靠的通信，具體采用RabbitMQ方式，基于AMQP協(xié)議實(shí)現(xiàn)在不同的應(yīng)用之間(跨平臺(tái)、跨語(yǔ)言)共享數(shù)據(jù)。測(cè)試平臺(tái)最主要的功能為：

(1)測(cè)試用例數(shù)據(jù)構(gòu)建。構(gòu)建期望的理論震相數(shù)據(jù)集、重構(gòu)期望的實(shí)際地震波形數(shù)據(jù)集，將其提供給被測(cè)軟件系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試運(yùn)行。

(2)功能和性能評(píng)價(jià)。對(duì)被測(cè)軟件產(chǎn)出的結(jié)果進(jìn)行分析，評(píng)估自動(dòng)地震速報(bào)軟件是否滿(mǎn)足規(guī)定的需求，或是發(fā)現(xiàn)預(yù)期結(jié)果與實(shí)際結(jié)果之間的差別。

該平臺(tái)的特點(diǎn)是可按需求快速構(gòu)建測(cè)試用例，獨(dú)立測(cè)試被測(cè)軟件的震相識(shí)別功能、定位功能，提供相互的消息隊(duì)列和流數(shù)據(jù)交換。

軟件測(cè)試的目的是分析、給出軟件的適用場(chǎng)景，不只是簡(jiǎn)單地評(píng)價(jià)好或不好，而要給出同一方法在不同條件下的優(yōu)或劣，或不同方法在不同條件下的優(yōu)或劣，為軟件使用者提供使用條件建議。

2 開(kāi)發(fā)與使用環(huán)境

本平臺(tái)開(kāi)發(fā)和使用的資源如下：

操作系統(tǒng)：Windows 2007及以上；

支持環(huán)境：NET Framework 4.0、ArcGis 10.2、Adobe Reader XI；

框架平臺(tái)：Spring、Spring MVC、Hibernate+JPA；

開(kāi)發(fā)工具軟件：Eclipse2013、Microsoft Visual Studio 2010；

建模工具軟件：Microsoft Visio 2010、PowerDesigner 16。

平臺(tái)基于B/S架構(gòu)，使用時(shí)通過(guò)瀏覽器的方式進(jìn)行訪問(wèn)。本系統(tǒng)支持使用搜狐瀏覽器、谷歌瀏覽器、IE8及以上的瀏覽器等。為了得到更好的用戶(hù)體驗(yàn)，推薦使用搜狐瀏覽器。

3 測(cè)試用例數(shù)據(jù)的構(gòu)建

3.1 構(gòu)建原則

(1)按測(cè)試目的構(gòu)建期望的測(cè)試用例數(shù)據(jù)。

(2)既包括輸入的測(cè)試數(shù)據(jù)，也包括預(yù)期的輸出結(jié)果。

(3)既包括合理的輸入數(shù)據(jù)，也包括不合理的輸入數(shù)據(jù)。

(4)構(gòu)建盡可能少的測(cè)試用例，發(fā)現(xiàn)盡可能多的程序錯(cuò)誤。注重測(cè)試用例的代表性或類(lèi)型，而不僅僅是用例的數(shù)量。

(5)針對(duì)自動(dòng)地震速報(bào)軟件的自動(dòng)震相識(shí)別、自動(dòng)定位兩大主要功能，構(gòu)建兩類(lèi)測(cè)試用例數(shù)據(jù)，分別測(cè)試兩大功能。

3.2 構(gòu)建方法

針對(duì)自動(dòng)地震速報(bào)軟件的測(cè)試，在具體的用例數(shù)據(jù)構(gòu)建時(shí)，采用了以下構(gòu)建方法：

(1)等價(jià)類(lèi)劃分法，包括有效等價(jià)類(lèi)、無(wú)效等價(jià)類(lèi)。

(2)邊界值分析法，作為對(duì)等價(jià)類(lèi)劃分法的補(bǔ)充，不僅包括輸入條件邊界，也考慮輸出域邊界。

(3)錯(cuò)誤推測(cè)法，基于地震速報(bào)經(jīng)驗(yàn)推測(cè)程序中可能存在的各種錯(cuò)誤，有針對(duì)性地設(shè)計(jì)測(cè)試用例。

3.3 理論震相數(shù)據(jù)的構(gòu)建

理論震相數(shù)據(jù)構(gòu)建的目的是構(gòu)建期望的震相數(shù)據(jù)，以測(cè)試被測(cè)軟件的定位功能和性能。

在平臺(tái)的“自動(dòng)速報(bào)系統(tǒng)功能和性能測(cè)試評(píng)價(jià)平臺(tái)”界面，選擇“理論震相數(shù)據(jù)構(gòu)建”，可在GIS界面中完成以下構(gòu)建過(guò)程：

(1)設(shè)定1個(gè)震源位置。在GIS界面下，在期望的震中空間位置點(diǎn)擊，通過(guò)GIS功能支持，自動(dòng)得到設(shè)定震中的經(jīng)緯度以及缺省震源深度(10km)，其中震源深度值可人工修改。此震源位置作為被測(cè)程序定位結(jié)果的期望輸出。

(2)設(shè)定多個(gè)臺(tái)站位置。在GIS界面下，在期望的臺(tái)站空間位置點(diǎn)擊，通過(guò)GIS功能支持，自動(dòng)生成臺(tái)站的經(jīng)緯度、缺省高程(500m)，其中臺(tái)站高程值可人工修改。同時(shí)實(shí)時(shí)自動(dòng)計(jì)算和顯示設(shè)定的單個(gè)臺(tái)站與震源間的震中距和方位角，以及全部設(shè)定臺(tái)站的6個(gè)臺(tái)站分布參數(shù)，即總臺(tái)站數(shù)量、最小震中距、最大震中距、最大空隙角、最大次空隙角、臺(tái)站分布方位均勻度(中國(guó)地震局，2016)。

(3)設(shè)定地球分層均勻速度模型或選擇走時(shí)表。可選擇平臺(tái)內(nèi)部提供的J-B走時(shí)表，或設(shè)定地球分層均勻速度模型，同時(shí)還可對(duì)每個(gè)臺(tái)站震相設(shè)定走時(shí)隨機(jī)擾動(dòng)值。

(4)設(shè)定地震發(fā)震時(shí)刻。完成上述設(shè)定后，系統(tǒng)可自動(dòng)生成符合地震編目規(guī)范要求的以下文件：①地震臺(tái)站參數(shù)文件；②地震震相數(shù)據(jù)文件；③地球分層均勻速度模型或走時(shí)表；④震源位置參數(shù)；⑤臺(tái)站分布參數(shù)(圖2)。5個(gè)文件或記錄之間通過(guò)唯一的震源代碼內(nèi)部關(guān)聯(lián)。

圖2 理論震相數(shù)據(jù)構(gòu)建

圖3 理論震中和測(cè)試程序反饋震中▲為地震臺(tái)站；⊙為設(shè)定的震中；?為被測(cè)軟件定位的震中

可對(duì)已設(shè)定的震源位置以及相關(guān)的多個(gè)臺(tái)站數(shù)據(jù)(即測(cè)試歷史數(shù)據(jù))進(jìn)行管理，包括刪除設(shè)定震源位置、刪除設(shè)定地震的每一個(gè)臺(tái)站。

構(gòu)建的數(shù)據(jù)文件①、②和③可通過(guò)平臺(tái)“數(shù)據(jù)信息交換”功能，以MQ消息方式發(fā)送給測(cè)試軟件，被測(cè)試軟件接收到數(shù)據(jù)文件后進(jìn)行定位處理，并將定位結(jié)果文件以MQ消息方式反饋給測(cè)試平臺(tái)，供用戶(hù)對(duì)被測(cè)軟件性能進(jìn)行分析。設(shè)定(期望)的地震震源位置和被測(cè)試軟件反饋的震源位置可同時(shí)顯示在GIS界面中，如圖3 所示。

通過(guò)構(gòu)建期望的理論震相測(cè)試數(shù)據(jù)，對(duì)設(shè)定(期望)的震源位置和被測(cè)軟件反饋的震源位置進(jìn)行比較，可對(duì)被測(cè)軟件的定位功能進(jìn)行以下方面的測(cè)試：

(1)對(duì)臺(tái)站分布的適應(yīng)性?？蓸?gòu)建網(wǎng)內(nèi)、網(wǎng)緣和網(wǎng)外3種類(lèi)型地震，對(duì)每種類(lèi)型地震又可構(gòu)造多種不同分布方位均勻度的臺(tái)站，如設(shè)置臺(tái)站分布方位均勻度為0(均勻分布)、0.2、0.4、0.6、0.8和1.0(臺(tái)站分布在同一方位上)等，實(shí)現(xiàn)盡可能全面地了解定位程序在多種情況下的適應(yīng)性。

圖4 波形數(shù)據(jù)重構(gòu)

(2)對(duì)震相偏差的容錯(cuò)性。通過(guò)設(shè)定震相隨機(jī)擾動(dòng)值，如設(shè)置震相偏差為0.01s、0.02s、0.05s、0.10s、0.20s、0.50s、1.0s、1.5s、2.0s等，模擬震相識(shí)別偏差，可測(cè)試震相偏差對(duì)定位結(jié)果的影響程度，指導(dǎo)人工識(shí)別震相時(shí)允許的震相判別誤差范圍。

(3)臺(tái)站高程差異對(duì)震源深度測(cè)定的影響。通過(guò)設(shè)定不同臺(tái)站高程值，如臺(tái)站高程為1000m、500m、200m、-50m、-100m、-150m、-200m、-250m、-300m等，可模擬不同高程的臺(tái)站分布以及井下觀測(cè)，分析臺(tái)站高程差別、或若干個(gè)井下觀測(cè)對(duì)定位震源深度的影響，指導(dǎo)井下臺(tái)站建設(shè)時(shí)對(duì)臺(tái)站數(shù)量和井深的選擇。

(4)對(duì)震源深度的敏感性。通過(guò)多次設(shè)定同一震中、不同震源深度的地震，如10m、11m、12m、13m、14m、15m、16m、17m、18m、19m、20m等，對(duì)設(shè)定的震源深度和定位反饋的震源深度進(jìn)行比較，可測(cè)試定位方法對(duì)震源深度的敏感性或分辨力。

3.4 地震波形數(shù)據(jù)的重構(gòu)

地震波形數(shù)據(jù)重構(gòu)是通過(guò)實(shí)際記錄的地震波形文件刪除部分臺(tái)站，重構(gòu)期望的臺(tái)站分布，并重構(gòu)地震波形數(shù)據(jù)，形成新的測(cè)試波形數(shù)據(jù)集，基于上述對(duì)被測(cè)軟件定位性能的了解，進(jìn)一步測(cè)試被測(cè)軟件的震相識(shí)別性能以及震級(jí)計(jì)算性能。

地震波形數(shù)據(jù)重構(gòu)以地震案例庫(kù)(包括臺(tái)站參數(shù)文件、地震目錄數(shù)據(jù)、編目震相數(shù)據(jù)和地震波形數(shù)據(jù))為支撐基礎(chǔ)，提供以下波形重構(gòu)功能：

(1)地震目錄數(shù)據(jù)管理，包括各臺(tái)站記錄波形瀏覽、地震目錄刪除。

(2)波形數(shù)據(jù)重構(gòu)，在瀏覽臺(tái)站波形的基礎(chǔ)上，考慮波形質(zhì)量和信噪比，可標(biāo)記不希望參加測(cè)試的臺(tái)站，以構(gòu)建符合期望臺(tái)站分布參數(shù)的地震波形文件，見(jiàn)圖4。

通過(guò)平臺(tái)“數(shù)據(jù)信息交換”功能，將重構(gòu)的臺(tái)站參數(shù)文件和地震波形數(shù)據(jù)以文件和流方式發(fā)送給測(cè)試軟件，被測(cè)試軟件接收到數(shù)據(jù)文件后，再進(jìn)行自動(dòng)震相識(shí)別、定位處理、震級(jí)計(jì)算，并將產(chǎn)出的震相文件和定位結(jié)果文件以MQ消息方式反饋給測(cè)試平臺(tái)，以對(duì)被測(cè)軟件性能進(jìn)行分析。

通過(guò)重構(gòu)期望的地震波形測(cè)試數(shù)據(jù)集，可對(duì)被測(cè)軟件進(jìn)行以下方面的測(cè)試：

(1)自動(dòng)震相識(shí)別能力，通過(guò)比較原有編目震相數(shù)據(jù)和被測(cè)軟件反饋的震相數(shù)據(jù)，可測(cè)試其在不同信噪比情況下的自動(dòng)震相識(shí)別能力以及具體的偏差值。

(2)震級(jí)計(jì)算能力，通過(guò)比較編目地震目錄和被測(cè)軟件反饋的結(jié)果文件，可測(cè)試其震級(jí)計(jì)算的合理性以及具體偏差值。

4 測(cè)試結(jié)果示例

本平臺(tái)基于B/S架構(gòu)，使用時(shí)通過(guò)瀏覽器的方式進(jìn)行訪問(wèn)。被測(cè)軟件與平臺(tái)之間通過(guò)RabbitMQ方式交換數(shù)據(jù)信息，無(wú)需安裝其他軟件。

本平臺(tái)在試運(yùn)行期間，對(duì)福建省地震局研發(fā)的大區(qū)域自動(dòng)地震速報(bào)軟件、中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心研發(fā)的全國(guó)自動(dòng)地震速報(bào)軟件進(jìn)行了多次測(cè)試。使用情況表明：系統(tǒng)自身運(yùn)行穩(wěn)定、正常，與被測(cè)軟件之間信息交換通暢、信息解譯正確。

以下為針對(duì)幾個(gè)被測(cè)軟件產(chǎn)出結(jié)果給出的示例。在示例中，被測(cè)程序包括福建省地震局研發(fā)的大區(qū)域自動(dòng)地震速報(bào)軟件(結(jié)果標(biāo)記為“FJ”)、廣東省地震局研發(fā)的國(guó)家備份中心自動(dòng)地震速報(bào)軟件(結(jié)果標(biāo)記為“GD”)、中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心研發(fā)的全國(guó)自動(dòng)地震速報(bào)軟件(結(jié)果標(biāo)記為“CB”)。中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心發(fā)布的自動(dòng)速報(bào)結(jié)果標(biāo)記為“AU”，人工正式速報(bào)結(jié)果標(biāo)記為“CC”。

需要特別說(shuō)明的是，示例結(jié)果僅僅是為了說(shuō)明本測(cè)試平臺(tái)具備的功能，其圖中的結(jié)果不作為評(píng)價(jià)各被測(cè)軟件功能或性能的依據(jù)，正式的被測(cè)軟件測(cè)試結(jié)果需在相關(guān)部門(mén)的指定下才能得出。

可以分別對(duì)發(fā)震時(shí)刻、震中經(jīng)度、震中緯度、震中偏差、震級(jí)和震源深度等6項(xiàng)結(jié)果進(jìn)行比較。

4.1 震源深度比較

由于自動(dòng)地震速報(bào)軟件允許同一個(gè)地震隨接收臺(tái)站數(shù)的增加可產(chǎn)出多個(gè)結(jié)果，因此，可對(duì)單個(gè)地震、多個(gè)程序的多個(gè)結(jié)果進(jìn)行比較，見(jiàn)圖5；也可對(duì)多個(gè)地震、多個(gè)程序的最終結(jié)果進(jìn)行比較，見(jiàn)圖6。

圖5 單個(gè)地震、多個(gè)程序的多次震源深度結(jié)果

圖6 多個(gè)地震、多個(gè)程序的最終結(jié)果

4.2 地震震級(jí)比較

單個(gè)地震、多個(gè)程序的多個(gè)震級(jí)結(jié)果見(jiàn)圖7；20個(gè)地震、多個(gè)程序的最終結(jié)果比較見(jiàn)圖8。

圖7 單個(gè)地震、多個(gè)程序的多個(gè)震級(jí)結(jié)果

圖8 20個(gè)地震、多個(gè)程序的最終震級(jí)結(jié)果

表1 自動(dòng)地震速報(bào)結(jié)果評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

5 測(cè)試結(jié)果分析

本平臺(tái)可對(duì)被測(cè)自動(dòng)地震速報(bào)軟件產(chǎn)出的結(jié)果進(jìn)行打分，根據(jù)打分結(jié)果可比較不同的軟件在不同的條件下的相對(duì)優(yōu)劣，并將測(cè)試結(jié)果反饋給軟件使用者，以便幫助其全面了解軟件特點(diǎn)、關(guān)注軟件使用場(chǎng)景，同時(shí)將測(cè)試結(jié)果反饋給軟件研制者，以便使其有針對(duì)性地完善軟件系統(tǒng)，提高軟件質(zhì)量。

本平臺(tái)可對(duì)被測(cè)自動(dòng)地震速報(bào)軟件產(chǎn)出的發(fā)震時(shí)刻、震中偏差(體現(xiàn)震中經(jīng)緯度偏差)、震級(jí)和震源深度等結(jié)果打分。對(duì)于自動(dòng)地震速報(bào)，由于沒(méi)有正式的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，本平臺(tái)編制了暫行的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，并采用60分值，見(jiàn)表1。對(duì)于偏差太大的結(jié)果，最終得分也可能出現(xiàn)負(fù)分，僅表明不同被測(cè)軟件之間的差異大小。

6 結(jié)論

地震行業(yè)對(duì)自動(dòng)地震速報(bào)軟件的基本要求是少漏報(bào)、不誤報(bào)、時(shí)效性快且結(jié)果合理，而自動(dòng)地震速報(bào)軟件質(zhì)量的好壞不僅僅取決于軟件開(kāi)發(fā)者，也取決于軟件的測(cè)試和合理使用。針對(duì)新研制或完善后的自動(dòng)地震速報(bào)軟件的功能和性能需要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)測(cè)試的必要需求，以及目前行業(yè)內(nèi)相關(guān)測(cè)試方法或過(guò)程的不足，研制了一種自動(dòng)地震速報(bào)軟件測(cè)試平臺(tái)。

該平臺(tái)支持構(gòu)建期望的震相數(shù)據(jù)，并同時(shí)給出期望的震源位置，可重構(gòu)期望的地震波形數(shù)據(jù)等，能快速測(cè)試自動(dòng)地震速報(bào)軟件的以下特性：①定位方法對(duì)臺(tái)站分布的適應(yīng)性；②定位方法對(duì)震相偏差的容錯(cuò)性；③臺(tái)站高程差異對(duì)震源深度測(cè)定的影響；④定位方法對(duì)震源深度的敏感性；⑤自動(dòng)識(shí)別震相的能力；⑥震級(jí)計(jì)算的能力。

通過(guò)本平臺(tái)的測(cè)試與評(píng)估，為用戶(hù)客觀了解自動(dòng)地震速報(bào)軟件的功能和性能特性給出具體依據(jù)，可給出自動(dòng)地震速報(bào)軟件“放心使用”、“慎重使用”和“不宜使用”的場(chǎng)景條件，也可為研制者完善軟件給出參考方向，進(jìn)而逐步提高軟件質(zhì)量。該平臺(tái)的建設(shè)思路、測(cè)試數(shù)據(jù)構(gòu)建原則和方法對(duì)人工交互地震速報(bào)軟件、地震預(yù)警中相關(guān)軟件的測(cè)試也有一定的借鑒意義。