国家野外科学观测研究站观测技术规范 第四卷 地球物理与地表动力灾害

开展长期的、规范化的科学观测是国家野外科学观测研究站的首要任务，也是获取高质量科学数据和开展联网研究的基础与保障。本系列规范以国家战略需求和长期地球物理与地表动力灾害研究为导向，指出了地球物理与地表动力灾害领域野外站观测技术规范的基本任务与内容，提出了野外站长期观测与专项观测相结合的技术体系，明确了本领域不同类型野外站的观测指标体系、观测技术方法和观测场地建设要求，制定了明确的数据汇交与管理要求，以保证观测数据的长期性、稳定性和可比性，从而推动开展全国和区域尺度的联网观测与研究。本系列规范适用于指导地球物理与地表动力灾害领域国家野外科学观测研究站以及相关行业部门野外站开展观测研究工作。

序 一

国家野外科学观测研究站作为“分布式野外实验室”，是国家科技创新体系组成部分，也是重要的国家科技创新基地之一。国家野外科学观测研究站面向社会经济和科技发展战略需求，依据我国自然条件与人为活动的地理分布规律进行科学布局，开展野外长期定位观测和科学试验研究，实现理论突破、技术创新和人才培养，通过开放共享服务，为科技创新提供支撑和条件保障。

2005年，受科技部的委托，我作为“科技部野外科学观测研究站专家组”副组长参与了国家野外科学观测研究站的建设工作，见证了国家野外科学观测研究站的快速发展。截至2021年底，我国已建成167个国家野外科学观测研究站，在长期基础数据获取、自然现象和规律认知、技术研发应用等方面发挥了重要作用，为国家生态安全、粮食安全、国土安全和装备安全等方面做出了突出贡献，一大批中青年科学家依托国家野外科学观测研究站得以茁壮成长，有力提升了我国野外科学观测研究的国际地位。

通过长期野外定位观测获取科学数据，是国家野外站的重要职能。建立规范化的观测技术体系则是保障野外站获取高质量、长期连续科学数据、开展联网研究的根本。科技部高度重视国家野外站的标准化建设工作，并成立了全国科技平台标准化技术委员会野外科学观测研究标准专家组，启动了国家野外站观测技术规范的研究编制工作。我全程参加了技术规范的高水平专家研讨评审会，欣慰地看到通过不同领域的野外台站站长、一线监测人员和科研人员的共同努力，目前国家野外站五大领域的观测技术规范已经基本编制完成，将以丛书形式分领域出版。

面对国家社会经济发展的科技需求，国家野外站也亟须从顶层设计、基础能力和运行管理等方面，进一步加强体系化建设，才能更有效实现国家重大需求的科技支撑。我相信，“国家野外科学观测研究站观测技术规范”丛书的出版一方面将促进国家野外站管理的规范化，另一方面将有效推动国家野外站观测研究工作的长期稳定发展，并取得更高水平研究成果，更有效地支撑国家重大科技需求。

中国科学院院士 陈宜瑜

序 二

当前我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，资源环境约束日渐增大。推动经济社会绿色化、低碳化发展是生态文明建设的核心，是实现高质量发展的关键。依托野外站开展长期观测与研究，推动生态系统与生物多样性、地球物理与地表动力灾害、材料腐蚀降解与基础设施安全等五大领域的学科发展，是支撑国家社会经济高质量发展和助力新质生产力的重要基础性保障。

标准化和规范化的观测技术体系是国家野外站开展协同观测，并获取高质量联网观测数据的前提与基础。国家野外站由来自于不同行业部门的观测站组成，在台站定位、主要任务和领域方向等方面存在不同程度的差异，对野外站规范化协同观测和标准化数据积累的影响日益明显。目前国家野外站存在观测体系不统一、部分野外站类型规范化技术体系缺乏的突出问题，亟须在现有野外站观测技术体系基础上，制定标准化的观测技术规范，以保障国家野外站长期观测和研究的科学性，观测任务实施的统一性与规范性，更有效地服务于国家重大科技需求和学科建设发展。

2021年6月，科技部基础司和国家科技基础条件平台中心启动了国家野外站观测技术规范的研究编制工作，并成立了全国科技平台标准化技术委员会“野外科学观测研究标准专家组”，组织不同领域技术骨干开展野外站观测技术规范的编写工作。两年多来，数百名野外站一线科研人员开展全力协作，围绕技术规范的编制进行了百余次不同规模的研讨和修改。作为野外科学观测研究标准专家组组长，我参与了技术规范编制工作的整个过程，也见证了野外站科研精神的传承，很欣慰地看到一支甘心扎根野外、勇于奉献和致力于野外科学观测研究科技队伍的成长。随着国家野外站五大领域的观测技术规范编制工作的完成，该成果将以丛书形式陆续出版，并将很快开展相应的野外站宣贯工作，从而有效推动国家野外科学观测研究站的规范化建设与运行管理，为更好地发挥国家野外站科技平台作用，助力实现我国高水平科技自立自强提供基础性支撑。

中国科学院院士 于贵瑞

前 言

地球是人类赖以生存的家园，然而自然灾害的频发与复杂的地球系统动态变化息息相关。固体地球物理、日地空间环境、水力型灾害、重力型灾害和地震灾害等多领域的观测研究，不仅是人类探索地球系统演化规律、理解自然灾害成因和机制的关键基础，而且是服务于国家防灾减灾战略需求、保障社会经济可持续发展的重要支撑。近年来，随着全球气候变化、极端自然事件频发以及人类活动的加剧，自然灾害的发生呈现出更为复杂的态势。这不仅对科学研究提出了更高的要求，也对灾害观测和预警体系建设提出了更大的挑战。

国家野外科学观测研究站作为长期定位观测和科学研究的基础平台，在推动科学认知突破、服务国家重大科技任务以及满足防灾减灾重大需求等方面发挥了不可替代的作用。近年来，我国在固体地球物理、日地空间环境、水力型灾害、重力型灾害及地震灾害等领域已建成一批国家级和省部级野外科学观测研究站。这些站点通过长期监测和科学研究，积累了大量宝贵的数据与经验。然而，观测技术与方法的快速发展，以及不同站点间监测目标和任务的多样性，也带来了数据标准不一、规范化不足等问题，亟须制定系统化、规范化的观测指标体系和技术规范，以实现观测数据的高质量、可比性和共享性，为深入研究灾害成因、演化规律及风险防控提供科学依据。

为此，本系列规范围绕固体地球物理、日地空间环境、水力型灾害、重力型灾害和地震灾害五大领域，系统梳理了相关领域长期科学观测的目标、任务与内容，结合国家不同发展阶段的重大需求，构建了统一的观测指标体系和技术方法，制定了规范化的观测流程与数据管理标准。本系列规范的编写遵循系统性、科学性、先进性和可操作性的原则，充分参考国内外已有技术规范和研究成果，结合我国野外观测研究的实际需求，力求为未来的联网观测与数据共享提供科学指导，支撑国家防灾减灾战略目标的实施。

固体地球物理分册着眼于固体地球物理学的长期定位观测，探索地球系统的动力学过程及其物质组成和演化规律，为能源资源开发和固体地球灾害防控提供科学支撑。

日地空间环境分册聚焦地球空间环境的状态及其变化规律，服务于“子午工程”“北斗导航”“载人航天”等重大科技任务，为空间活动安全和高技术系统运行提供保障。

水力型灾害分册立足于受全球气候变化和人类活动影响的地表水力型灾害，研究其成因、演化规律及防控策略，为山洪、泥石流、水土流失等灾害的监测预警与防治提供技术支持。

重力型灾害分册针对滑坡、崩塌、地面沉降、雪崩等灾害，构建孕灾环境与成灾机制的观测指标体系，为区域灾害风险评估与防控提供科学依据。

地震灾害分册重点研究强震孕育、地震动效应及次生灾害机理，服务于国家地震安全需求，提升地震灾害风险防控能力。

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本系列规范可供地球物理学、空间物理学、天文学、灾害学、水文学、水力学、水土保持学、地貌学、自然地理学、工程地质学等学科领域科研人员开展野外观测研究工作参考使用。

本文摘自科学出版社2025年5月出版《国家野外科学观测研究站观测技术规范. 第四卷, 地球物理与地表动力灾害》一书，内容有删节。标题为编者所加。

（本文编辑：韦沁weiqin@cspm.com.cn）

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