红山地震台地磁GM4仪与FHD-2B仪观测资料对比分析

通过对2013年红山地震台地磁GM4磁通门磁力仪与FHD-2B质子矢量磁力仪产出的观测资料进行对比,系统分析两套仪器分均值、日均值和基线值的变化趋势,并对仪器背景噪声做相应对比,认为观测数据变化趋势一致,而GM4仪观测精度较大。     

红山台地磁日变化记录准确度标定分析

为了正确评价相对记录仪器记录到的地磁日变化的准确度,分析了红山台2套GM4磁通门磁力仪2009—2012年4年来的地磁日变化记录准确度标定基线值的精度和稳定性,同时对地磁日变化记录准确度标定基线值与地磁日变化的相关性进行了研究,得出以下结论:在标定时段2套GM4磁通门磁力仪D、H、Z3个分量基线值的变化幅度和测量误差都很小;1号GM4磁通门磁力仪比2号运行更加稳定,且日变化记录准确度标定基线值和地磁日变化之间相关性并不显著,这与2套仪器的自身老化和所处的观测环境等因素有关;红山台在上午10:30—12:30和下午15:30之后的时间段地磁日变化记录准确度标定基线值稳定,适宜进行地磁绝对观测。     

红山台磁通门磁力仪观测数据对比分析

对2010-2012年红山地磁台2套相同厂家和型号的磁通门磁力仪GM4-1和GM4-2产出的数据进行背景噪声、基线值、预处理分数据和日均值几个方面的对比分析.结果显示:(1)两套仪器各分量日均值变化曲线形态一致性较好;(2) GM4-2各分量的噪声值和月剩余标准差值均大于等于GM4-1各分量的噪声值.(3) GM4-2仪器相对于GM4-1仪器灵敏度较低.分析的结果能较好地反映出2套仪器观测数据的内在质量,也能客观地反映出红山台各套仪器的工作状态及绝对观测对相对记录的控制水平.     

FHD数字核旋仪标定必要性分析

通过斜率法、差值法分析了中国部分FHD-2B核旋仪Z分量相对夜均值,发现未经过绝对观测基线值校正的相对观测数据存在不同程度的数据漂移情况,其原因主要包括季节变化带来的温度影响、各种原因造成的台阶影响、仪器墩倾斜等。鉴于此,日常工作应定期标定FHD仪,消除因各种漂移产生的测量误差。     

兰州地磁台GM3磁力仪基线值变化特征和处理方法探讨

根据兰州地磁台2002年GM3磁通门磁力仪观测基线值数据,分析了基线值的变化规律和影响因素,并把影响因素定量掺入到对基线的平滑过程中,将得到的结果与FHD-1仪观测数据的处理结果做比较,得出基线值主要受温度系数和漂移影响。在对基线值进行平滑时定量考虑温度系数对基线值的影响程度,是提高地磁最终观测结果精确度可行且有效的方法。     

太原基准地震台数字化地磁资料质量分析

为了对太原基准地震台数字化仪器及地磁资料作一准确评价,利用太原基准地震台地磁相对和绝对资料为主要研究对象,同时收集兰州、乾陵、红山地磁台的地磁资料作为参考进行对比分析,结果表明,太原基准地震台相对观测仪器M15、GM4运行稳定,能够真实记录场源的变化,绝对观测仪MingeoDIM优于CTM-DI。同时存在受外界环境影响较大和存在背影噪声大的问题。     

CHAOS-6模型描述的中国地区地磁长期变化及误差分析

根据CHAOS-6模型,计算了2015年中国地区28个地磁台站的地磁年度变化以及2008.0—2016.5年成都、格尔木、兰州、泰安和通海5个地磁台站的地磁长期变化。分析比较了地磁台站实际观测值与CHAOS-6模型计算值之间的差异,得到两者差值的均值及均方误差。结果表明:CHAOS-6模型描述的中国地区地磁长期变化与地磁台站实际观测的地磁长期变化趋势基本一致,但存在一定的差异,28个台站的磁偏角(D)、磁倾角(I)、地磁总强度(F)、北向分量(X)、东向分量(Y)、水平分量(H)、垂直分量(Z)差值的均值和均方误差的平均值分别为-0.9'/1.7',-29.3'/0.8',-116.3 nT/10.2 nT,264.7 nT/13.6 nT,-27.7 nT/15.0 nT,265.2 nT/13.7 nT,-356.9 nT/8.0 nT。因此,在使用CHAOS-6模型研究中国地区区域问题时,应充分考虑模型的误差大小。     

地磁台站连续观测分钟值连接阈值选择

对流动地磁矢量观测数据进行日变通化时,需借助周边地磁台站长时段连续观测分钟值数据,以计算测点处观测时刻至通化日零时H、D和Z三分量变化量,而台站实际相对记录数据多存在相邻两日非正常台阶差值,需予以消除,以保证数据的连续性。选取满洲里、德都、蒙城、泰安、静海、隆尧、锡林浩特和长春8个固定地磁台站2020年5月相对记录数据,讨论H、D和Z分量的连接阈值。为筛选得到更多的台阶值,首选较小值进行连接尝试,分析台阶值在相邻两台站的同步性,并统计台阶值出现前后连续分钟值的正常波动幅度,讨论台阶值的合理性,进而对阈值进行调整,得到3个分量的合理阈值分别为1.0 nT、0.35 nT和0.4 nT。在实际应用中,由于不同台站的地磁观测数据质量存在差异,根据需要可适当提高阈值,尤其是Z分量阈值。     

FHDZ-M15与G856总强度观测基线值稳定性浅析

对德都地震台2011年1月-10月的基线值资料进行整理,用FHDZ—M15地磁组合观测系统F值和G856人工观测F值,分别计算基线值,对观测值和基线值进行对比分析,得出绝对观测中用人工观测F的重要性,地磁组合观测系统FHDZ-M15的稳定性,以及相对记录仪与绝对观测相互验证的关系。     

红山地磁台F值一致性的初步分析

对2007年红山地磁台GM4磁通门磁力仪、FHD质子旋进磁力仪及CZM-2核旋仪的总强度F观测数据,进行了趋势变化、均值、差值以及基线值的对比分析,认为两台数字化仪器F的观测数据具有较高的观测精度和一致的变化趋势,仅均值存在较小的差别,已达到了国内高精度地磁观测的水平.CZM-2核旋仪受人为因素影响较大,仪器精度低.     

低漂移地磁相对观测磁通门磁力仪

针对地磁相对观测工作存在的时间及幅值漂移等问题,进行时间一致性、幅值低漂移以及网络通讯等关键技术研究,开发了由低漂移磁通门传感器和低漂移数据采集电路组成的地磁相对观测仪器,将研制的3台仪器与昌黎后土桥地震台现有GM4磁通门磁力仪进行对比测试,并对测试数据进行日形态变化和预处理分钟值等分析,结果表明,3台待测仪器30天内漂移小于1个采样点,日变化曲线一致性强,与GM4数据曲线最大偏差小于0.7 nT,满足地震台站相对记录设备技术指标的要求。     

不同磁通门经纬仪产出基线值对比分析

选取中国地磁台网中6个地磁台站基线值对比分析.结果表明,两套绝对观测仪器对同一分量所定出的两条基线,在经过墩差和仪器差改正之后,仍不能完全重合,D、H、Z三分量的基线值差值存在明显的起伏变化.初步判断,造成两套仪器基线值差值变化的原因很可能为两仪器所在墩差的变化,也就是说,在同一个观测区的不同点位,地磁场的差值也在不断变化.     

昌黎地磁台数字仪与模拟仪数据比较

利用模拟仪和GM3磁通门磁力仪、FHD-1核旋仪对2002年、2003年的数据进行了日值差值比较、基线值及其精度分析、极大极小值相关分析,探讨模拟仪与数字仪存在的差异及原因,得出数字仪产出资料的内在质量高低和影响数据质量的主要因素,得出数字仪改造是成功的,在观测技术不断完善的将来,数字仪是完全能代替模拟仪的.     

都兰地磁台FHD-2B磁力仪观测数据干扰分析

本文从观测环境、观测系统和人为干扰等方面对都兰地震台地磁FHD-2B自2015年1月以来的观测数据进行了分析,结果表明观测仪器工作参数偏离、数采内部线路松动、交流电磁、信号线长度及人为干扰是影响都兰台地磁观测资料质量的主要因素。通过典型畸变形态进行对比、分析和总结,可更好地分辨干扰,进行合理、准确地预处理,进一步提高地磁数据观测质量。     

格尔木地震台数字地磁观测对比分析

对格尔木地震台2套相对观测仪器GM4和FHDZ-M15 2012~2015年的观测数据进行年动态、月动态、日动态、基线值曲线分析。结果表明:2套仪器观测数据年、月动态曲线中,Z、H分量趋势一致性较好,D分量曲线形态有差异。2套仪器日动态曲线三分量曲线形态一致性均较好。基线曲线中,2套仪器基线值H_B、Z_B曲线形态比较相似,DB曲线不太一致,影响因素很可能是相对记录方面。     

净化处理构造磁观测数据的多道约束维纳滤波法

本文提出一种能净化处理流动地磁观测所得的总强度数据的多道约束维纳滤波法。它只要求对测网中各测点进行一次总强度F、磁偏角D和磁倾角I的绝对测量,使其满足所需的约束条件,便能利用附近地磁台同时段的三分量数据精确地拟合得出各测点在各观测期间的三分量值。这样,就可算出相邻两点间总强度差矢量的大小和方向,排除地磁内、外源场的干扰。进而再利用该台的三分量扰动场数据,通过同样的滤波运算,可先后获得相邻两点间跟构造应力作用有关的感应场与剩余场。以台距为144～455公里的北京、静海、昌黎和红山四个地磁台的144个分量数据进行检验,结果表明:(1)各分量的拟合值与真值之差的标准差分别为σ_X=1.22～2.65nT,σ_Y=1.16～3.97nT,σ_Z=1.18～2.32nT,σ_F=1.18～2.34nT;(2)拟合值的均值与真值的均值之差则很小。X_f-X_o和Z_f-Z_o都是零,Y_f-Y_o=-0.2～-0.3nT,F_f-F_o=0.2～0.3nT;(3)所算出的总强度差矢量之均值的大小和方向与真值的几乎完全相等;(4)感应场不足1nT,远远小于剩余场。     

CB-3记录仪温度控制系统

德都地磁台始建于1976年,用于安装地磁记录仪的记录室是北方台站中唯一的一个纯地上建筑,很难达到《地磁台站观测规范》中对地磁记录室要求的日温差≤0．3℃、年温差≤20℃,特殊地区不大于30℃的标准,特别是最近几年,由于房屋墙体的保温材料下沉,使保温层出现裂缝,造成记录室的日温差、年温差在温度变化明显的季节,都严重超差,从而严重影响本地震台水平分量、垂直分量的基线值精度。为此,我们研制了CB-3磁变仪的温度控制系统(国家地震局,1990;中国地震局,2001)。     

地磁日变化记录准确度标定结果分析

为了定量考察地磁相对记录仪器记录到的地磁日变化的准确程度,对我国地磁台网中7个地磁台站2009年度的日变化准确度标定基线值数据的精度和稳定性进行分析,并选取成都、喀什2个台站2009年、2010年的数据,研究标定基线值随地磁日变化的变化情况.结果表明,在整个观测时段,D、H、Z三分量基线值的变化幅度及测量误差很小,在选...     

基于空间加权法的地磁数据重构精度与D_(st)指数的关系

为了研究磁场活动水平对地磁重构数据的影响,以云南省内11个地磁台站地磁记录分数据为研究对象,利用空间加权法进行数据重构,并分析Dst指数与重构数据精度之间的关系。结果表明,Dst指数绝对值与地磁数据重构精度呈明显负相关,即Dst指数绝对值越大,数据重构精度越低。当D_(st)-30时,D分量重构数据与原始数据的绝对残差值小于0.05′的比例为97.1%, H、Z分量重构数据与原始数据的绝对残差值小于0.5 nT的比例分别为97.1%、97.9%,重构精度较高。当弱磁暴、中等磁暴发生时,D、H、Z三分量重构数据与原始数据的绝对残差值随Dst指数绝对值的增大而增大,重构精度减小。本研究成果可为因观测异常或记录缺失的地磁数据重构提供参考。     

泰安地磁台磁变仪基线值离散度减小的关键

磁变仪基线值的离散程度,是衡量一个地磁台观测误差大小的一项判断依据。泰安台自测绘磁变仪基线值图以来,离散度一直较大,用地磁经纬仪CJ6/800—23(以下简称CJ6)测定D,算出的基线值D_B平均月均方误差一般在±0.3′左右;CJ6质子旋进式磁力仪(以下简称核旋仪)测定H,算出的基线值H_(B1)、H_(B2)平均月均方误差一般在±2.5nT左右(见表1、图1)。