井下甚宽频带地震仪研制内容与创新

井下甚宽频带地震观测能获取来自地球内部微弱的、丰富的、准确的宽频带地壳活动信息,包括地层微破裂、慢地震等,对地震学、地震预报和相关学科均有重要的科学研究意义和实际应用价值。研制具有我国自主知识产权的井下甚宽频带地震仪,并推进其工程化、产业化是地震观测仪器发展的重要方向之一。本文介绍了国家重点研发项目重大科学仪器设备开发专项 “井下甚宽频带地震仪的研制与应用开发” 的研究目标、研究内容及主要创新点。项目首次在国内外成功研制了可应用于2000 m深井观测的、完全自主知识产权的甚宽频带地震仪,并将在国家级重大项目中示范应用,打破了国外在井下甚宽频带地震观测的领先地位,促进了国内地震观测科学技术的发展。项目的主要进展将在项目专题中的4篇文章中分别进行介绍。      

井下甚宽频带地震仪关键装置研究进展

井下甚宽频带地震仪关键装置研究进展主要包括:分向核心芯体机械及簧片系统、核心反馈调理系统及井下定位定向系统等。      

长距离数据传输抗干扰技术研究进展

研究高温高压高湿环境下,长距离数据传输抗干扰技术,设计有效的数据传输方式,组建稳定高效的传输系统是井下甚宽频带地震仪研制项目的重要环节。长距离数据传输抗干扰技术研究进展主要包括:低功耗、小型化、高分辨率、大动态范围的数据采集核心模块,传输抗干扰技术,数据传输协议及高精度授时等。      

井下甚宽频带地震仪可靠性测试研究进展

井下甚宽频带地震仪可靠性测试研究进展主要包括:可靠性测试平台（试验观测井、地下比测实验室、高温高压试验平台、盐雾实验平台）的搭建、室内外仪器可靠性和环境适应性验证两部分。      

JCZ—1甚宽频带数字地震仪地震记录特征

分析讨论了ＪＣＺ－１甚宽频带数字地震仪在武汉地震台观测记录的典型特性,并与该台短,中、长周期模拟地震仪的同步观测资料作了比较分析。结果表明,其地震震相记录清晰,丰富。应用ＪＣＺ－１甚宽频带数字地震仪能有效地提高地震台的地震监测能力和全球大震速报质量。     

昆明基准地震台地面与井下记录地震差异分析

对昆明基准地震台山洞内放置的宽频带地震仪BBVS-60及井下放置的GL-S60B深井宽频带地震仪所记录的地震进行信噪比、P波到时差、波形相关性和频谱分析,得出地面与井下记录地震的差异情况。结果表明:①井下台信噪比与地面台信噪比相比提高有限,仅NS向提升明显;②地面台和井下台记录地震的P波到时基本一致;③在震中距小于3.1°时,地面台和井下台记录地震波波形相关度较低甚至不相关;在震中距大于3.1°后,波形相关度较高;④1.5～8.0Hz背景噪声差异,是震中距小于3.1°时地面台和井下台地震波形差异的主要原因。     

宽频带地震仪性能现场检测方法进展研究

宽频带地震仪具有采样信号频带宽、动态范围广及采样精度高的特点,常布设于野外流动地震台站中进行长时间的地震观测,利用宽频带地震仪及由其组成的观测系统进行科学研究已成为近年来的发展趋势．由于野外环境存在大量不确定因素,这些变化可能会导致宽频带地震仪性能改变,从而影响数据质量．现场检测作为地震仪器性能检测的一种方法,无需改变仪器的布设位置能够保证仪器采集的连续性,同时考虑野外现场因素的影响．因此,宽频带地震仪性能的现场检测也越来越受到国内外学者的重视．本文以野外宽频地震仪性能检测为研究方向,从仪器性能的影响因素、原位校准方法以及利用观测数据评估仪器性能这三个角度出发：（1）论述了布设位置及方式、温湿度及大气压力变化对仪器性能的影响;（2）介绍了仪器原位校准中的电测法和对比测量法;（3）总结了利用地震信号、地震背景噪声以及潮汐信号对宽频地震仪性能进行现场检测的方法．最后,本文对目前宽频地震仪性能检测方法存在的问题进行分析总结,并对其发展前景提出展望．     

地震仪自动换档设计

鉴于测震中电子放大地震仪放大器的输出动态范围窄的缺陷，笔者作了自动换档衰减放大倍数的电路技术设计。本设计在长周期、短周期、宽频带等各种电子放大地震仪上适当改制或重新设计放大板即可应用，从而可几十倍甚至更大地拓宽电子放大地震仪的输出动态范围，大幅度增强其适用性。     

利用区域数字化地震台网速度记录仿真加速度时程的研究与应用

研究了利用区域数字地震台网CTS1-EDASC24速度型甚宽频带地震仪和FBS3-EDASC24速度型宽频带地震仪的速度记录仿真加速度时程的有关技术与应用问题,其中包括：仿真方法的选取,仪器性能和仿真参数的分析,仿真加速度时程与SLJ100-GDQJⅡ加速度型强震仪记录结果的比较,福建及邻近地区所选用地震的仿真加速度时程（1998-07-2008-07）,仿真结果在合成场地设计地震波中的应用等方面,并提供了具体的应用算例。     

短周期地震仪接收函数的可行性分析——以新疆和田地震台阵为例

利用新疆和田地震台阵3 km孔径范围内架设的9个子台(包括1套宽频带和9套短周期地震仪)记录的3年远震波形数据,对比研究和分析了短周期地震仪接收函数的稳定性和可靠性.通过比较和分析短周期和长周期地震仪获取的接收函数波形,结果发现:(1)短周期地震仪记录与宽频带地震仪记录得到的接收函数有很好的一致性,且具有较高的稳定性,无论α取值为1.5还是2.5,短周期地震仪接收函数与宽频带地震仪接收函数都具有较强的线性相关性(相关系数0.9),但Ps震相均存在小幅的振幅差(约20%);(2)采用接收函数震相到时信息的方法(如H-κ叠加搜索),短周期地震仪可以代替宽频带地震仪;(3)由于短周期地震仪缺乏0.155 Hz以下的低频信号和在1 Hz以下频段非线性的振幅响应,仅仅采用短周期地震仪接收函数波形反演台站下方S波速度结构,获得下地壳到上地幔顶部的速度偏差较大(约0.3 km/s),可能会造成错误解释(如下地壳低速层),因此需要和其它对波速值敏感的数据(如面波频散)进行联合分析.     

从20年国际地学计划中看地震观测台网与现代数字地震仪的发展

本文简要介绍现今国际地球科学观测的现状和最新动向．最近20多年来由于地震台网、台阵理论的发展以及数字宽频带地震观测技术在一系列国际地学计划的广泛使用,使人类对地球的了解在深度、广度和精度上都取得巨大进步．并用大量统计数据说明了现代地震观测中数字地震仪器的使用情况、国际上主流地震检波器及采集器的性能及其相关问题,以期对我国未来各类地震台网的设计以及台网在观测能力和数据质量上与国际接轨提供有用的线索。     

GDS－1000宽频带数字地震仪野外数据回收处理系统

在笔记本计算机上运行的ＧＤＳ－１０００宽频带数字地震仪地震数据回收处理系统软件，用于在野外条件下执行现场仪器参数设置、数据回收、数据解编及地震图的开窗显示等功能。近一年的野外实际应用结果表明，该系统软件具有数据通讯快速可靠、使用灵活方便等优点。     

泉州地震台测震观测质量分析及技术对策

通过对泉州地震台甚宽频带数字地震仪测震观测的台基地动噪声、监测能力、震级偏差和震相特征分析等方面的综合研究,提出了减少测震台基地动噪声影响、提高测震监测能力、减少震级偏差、提高震相分析水平、加强观测系统的维护、提高测震速报与地震编目的水平及规范观测质量的管理等方面相应的技术对策,有关研究结果对寻求和提高泉州台测震观测质...     

周至深井水震波数字化记录与地震波记录的对比研究

介绍了周至深井井孔概况和水位观测的仪器设备配置，通过对2000年10月6日日本本州7．3级地震的水震波数字化记录的频谱分析，与陕西数字地震台网同一地震事件进行对比研究，结果表明，周至深井可以记录到周期大于2s的水震波，对地动位移的放大倍率约为200倍，带宽大于DK-1地震仪和FBS-3地震计，相当于一台深井宽带地震仪。     

泉州地震台数字地震仪台址的地脉动噪声分析

利用2008年泉州台甚宽频带数字地震仪连续48 h和全年每月连续48 h内白天与夜间各连续4 h的地脉动记录,计算5 Hz、5 s和100s的静态地脉动噪声功率谱密度、1/3倍频程1-20Hz带宽各段的平均静态地脉动噪声有效值、1/3倍频程100-30 s带宽各段的平均静态地脉动加速度噪声有效值,以及上述3个频点和2个...