MatLab在成都地震台数字地震记录中的应用

成都地震基准台数字台网中记录到的小震级地震数据中有的包含较为严重的干扰,本文利用MatLab计算软件对数字地震记录进行频谱分析,设计FIR、IIR两种类型滤波器对这些干扰数据进行滤波,对两种不同类型的滤波器的应用结果进行对比分析。通过滤波器处理后干扰得到有效消除,数据质量得到显著提高,分析认为2~4 Hz的干扰信息是成都地震台地震记录质量不佳的重要原因,这对于今后的地震数据分析工作具有一定的参考价值。     

红山地震台磁通门磁力仪GM4参考背景噪声分析

选取红山地震台2009—2013年磁通门磁力仪GM4-1和GM4-2的参考背景噪声数据进行分析。结果显示:两套仪器背景噪声年变化趋势一致,其中D分量背景噪声随季节变化明显,H分量、Z分量不明显。另外,GM4-2仪各分量背景噪声值较高,认为是其自身原因引起的。     

南京市测震台网台站背景噪声分析与应用

地震观测台站背景噪声水平是影响台网地震监测能力的重要因素。通过分析南京市属台站的噪声水平和背景噪声功率谱概率密度函数分布,发现2017年与2018年因受较多因素干扰,背景噪声水平整体高于2016年,结合仪器故障、溧水观音寺施工及六合台体应变施工等事件,探讨了如何及时发现观测环境的变化及仪器故障对台基噪声数据的影响。结果表明,研究台站背景噪声的变化,对了解台站数据记录质量、监控台站观测环境以及地震观测系统健康状态具有一定的参考意义。     

新疆地区2000 ～ 2012 年加卸载响应比时空演化特征分析

对新疆地区进行了加卸载响应比的时空扫描计算,考察了研究区2000 ～ 2012年期间加卸载响应比异常区域的时空演化特征,利用孕震积分定量统计了新疆地区5级以上地震与LURR的时空关系;并用2011 ～2012年的扫描结果与次年实际发生的5级以上地震进行对比,发现绝大部分的中强地震都发生在前1年的预测区域内.基于加卸载响应比的时空扫描结果,分别对2011 ～2012年发生的4个6级地震进行了孕震积分时程曲线分析,结果显示,实际地震发生之前几个月孕震积分均会达到峰值,并在高值波动过程中或高值回落后发震.     

流动宽频带地震计自噪声测试研究

分别采用双台地震计自噪声互相关分析法(以下简称“Holcomb双台法”)和3台地震计自噪声互相关分析法(以下简称“Sleeman多台法”)对CMG-3T、BBVS-120、STS-2型流动宽频带地震计进行自噪声测试研究.结果表明:Sleeman多台法因有效地规避了传递函数引起的误差,在处理流动宽频带地震计实际记录数据方面比Holcomb双台法更能有效地滤除背景噪声;在简单测试条件下,3种常用流动地震计的自噪声在0.06 ～1 Hz频带内均低于NLNM曲线,显示了相当好的噪声性能指标;在流动台阵观测过程中,地震计方位准确性以及地震计的保温防护措施是保证发挥仪器性能的重要因素.     

成都地震基准台FHDZ-M15仪与GM4仪观测资料对比分析

通过对2014年成都地震基准台地磁FHDZ-M15地磁总场与分量组合观测系统和GM4磁通门磁力仪器记录的观测资料进行对比,分析了两套仪器日均温度、分均值、日均值和基线值的变化趋势,并且对仪器观测背景噪声做了相应的对比分析,排除了观测环境和观测场地等影响因素,认为FHDZ-M15仪器观测的精度略大于GM4仪器的精度。     

新冠肺炎疫情对佘山与大洋山地震台背景噪声的影响

人类的生产生活产生的振动会以高频地震波的形式被地震台站所记录。2020年1月,新冠肺炎疫情爆发,为了应对此次疫情,各地政府分别启动应急响应,国内地震记录出现最长、最突出的人为地震降噪期。各地震台站背景噪声显著下降,在人口稠密及工业发达地区尤为明显。同时,静噪期为探测地下地震源的微弱信号提供了可能。静噪期内,佘山地震台2 Hz频点背景噪声功率谱密度值比平时降低10 dB,而大洋山地震台10 Hz频点背景噪声功率谱密度值较平时降低约5 dB;佘山地震台2—10 Hz以及大洋山地震台10 Hz以上频率的背景噪声受静噪期影响明显。结合地震台站所处位置分析,疫情期间佘山地震台附近人口流出较多,2—10 Hz频率的背景噪声变化明显;大洋山地震台背景噪声则受工厂、轮渡、高速汽车等影响较大,f ≥10 Hz的背景噪声变化显著,而频率在2—10 Hz则无明显变化,表明该台人口总数趋于平稳。地震噪声和人类活动之间的相关性表明,地震学研究可以提供实时人口动态估计。     

安徽省国家强震动台站场地响应及背景噪声分析

利用安徽省部分强震动台站记录的地脉动数据和历史地震数据,采用H/V谱比法和噪声功率谱密度函数法,对比分析台站的场地响应及背景噪声,结果表明：全椒、马鞍山地震台的场地卓越周期小且背景噪声低;沈巷地震台卓越周期大且背景噪声高;三山地震台无明显卓越周期;地震台站背景噪声与场地响应曲线之间不存在一一对应关系。     

内蒙古VP垂直摆倾斜仪背景噪声水平

利用内蒙古地区5套VP垂直摆倾斜仪2019—2021年连续3年的观测数据,采用功率谱密度（PSD）分析方法,分别计算其在地震频段（200～600 s）的地震噪声水平（SNM）,直观化对比分析了内蒙古地区VP垂直摆背景噪声水平。结果表明：3套仪器的背景噪声水平较低,2套仪器的背景高噪声水平偏高,在区域分布上未见明显规律;低噪声水平仪器观测曲线光滑、固体潮清晰,所在台站观测环境优异、稳定;高噪声水平仪器观测曲线毛刺多、不光滑,所在台站洞体条件较差,长时间受到大风、振动干扰,且1套仪器长期存在观测系统问题。通过分析不同台站VP垂直摆的背景噪声特征,为新建仪器的选址及观测数据的解释和分析提供了依据。     

安徽省国家强震动台站场地响应及背景噪声分析

利用安徽省部分强震动台站记录的地脉动数据和历史地震数据,采用H/V谱比法和噪声功率谱密度函数法,对比分析台站的场地响应及背景噪声,结果表明:全椒、马鞍山地震台的场地卓越周期小且背景噪声低;沈巷地震台卓越周期大且背景噪声高;三山地震台无明显卓越周期;地震台站背景噪声与场地响应曲线之间不存在一一对应关系。     

甚宽频带地震计自噪声测试方法对比

在河北红山巨厚沉积与地震灾害国家野外科学观测研究站,对JS-120型甚宽频带地震计采用2台和3台地震计同址比测法进行同址比测。选取连续600小时观测数据样本,基于分频带概率统计法,提取自噪声优势概率典型值,分析测试结果差异。结果表明,3台法可通过互功率谱之比校正地震计之间传递函数的差异,得到的自噪声水平比2台法更低,结果更加稳定;当比测地震计之间性能存在差异时,自噪声较高的地震计会影响记录的相干性,导致其他地震计自噪声结果偏高;由于安装过程中存在不一致性,在接近二类海洋噪声频段的0.1—1 Hz频带,地震计自噪声功率谱曲线形态发生变化,且2台法表现更明显;在0.04 Hz以下的低频段,地震计自噪声水平较高,与观测背景噪声接近,在进行低噪声科学实验观测场地遴选和背景噪声水平评估时,应考虑低频段地震计自噪声的影响。     

陆良大萨卜龙宽频带地震观测台站仪器勘选

宽频带地震观测台站仪器勘选工作包括野外仪器测试、台基背景噪声水平计算及分析、台站综合评价。通过陆良大萨卜龙宽频带地震观测台站仪器勘选,对测试设备系统组成及辅助工具进行总结,形成用于减小气温、气流对地震计干扰的四级防护架设方法,梳理了测试数据中对于天然地震事件、干扰事件(非天然地震事件)的预处理方法。对测试数据进行干扰评估,干扰频度N=0.03 <0.5,且非天然地震事件持续时间占记录时间的百分比R=0.01%<0.5%,表明勘选台址几乎不受干扰;对预处理数据进行噪声计算与分析,结果发现,在1—20 Hz频带,台基噪声三分量平均功率谱密度与全球低噪声模型NLNM相比,平均偏高17—38 dB,RMS有效值小于3.16×10^-8m/s,表明勘选台站周边无明显干扰源,台基背景噪声水平达Ⅰ类台站建设标准。综合评价认为,该勘选点位观测环境较好,可作为宽频带地震观测台站建设站点。     

陕西数字地震台网的监测能力

利用宽频带数字地震记录无震、无干扰事件情况下的背景噪声资料，给出了陕西数字地震台网的监测能力。在1．0－10Hz的频域内分析了陕西数字地震台网的仪器有效测量动态范围。     

新疆形变固体潮观测与中强地震关系的初步研究

分析了新疆几个形变台潮汐因子的时间分布及震兆异常特征,认为震兆异常的统计关系为：异常范围随着震级的增大而增大,5级地震前可能在100km范围出现异常,5．5级左右的地震可能达250km．而8级地震的异常范围则达到1000km以上;异常持续时间与震级呈正比关系,5级地震异常持续1～5个月,6级地震3～7个月;异常幅度与观测仪器的精度及环境干扰关系密切;部分台的γm2值受格值影响较大,在异常判定前必须做相关分析。     

邵武台FHD-2B磁力仪性能综合分析经验点滴

通过对邵武地震台FHD-2B分量质子磁力仪观测环境、仪器运行、产出数据质量受人为干扰、外界因素、仪器自身干扰、背景噪声、磁场梯度诸多方面影响进行综合分析与判断,提出应对解决问题的具体思路与工作方法,取得了较好成效,对地磁台站改善仪器观测环境,提高观测仪器运行率,提升台站地磁观测数据质量有着重要意义。      

昆明地震台地面与井下地震观测背景噪声对比

对昆明地震台山洞内放置的宽频带地震仪BBVS-60及观测井内放置的GL-S60B深井宽频带地震仪所记录的资料,进行背景噪声对比分析,得到基岩地区地面及井下背景噪声干扰,为今后在云南地区推广井下观测提供参考依据。结果显示,在1—20 Hz频段内,井下台背景噪声RM_S值比地表台小,降噪效果UD向达30%以上,EW向达50%,NS向达60%。在100—30 s频带内噪声不降反升,原因有待进一步分析。     

山西晋城市地震电磁波台网观测数据动态特征分析

分析总结山西晋城市电磁波台网6个子台观测资料的正常动态特征以及各子台存在的干扰因素,并对2011年发生在台网周边的2次3.0级以上地震出现的异常特征进行分析研究。     

基于大数据的强震临震前地震背景噪声异常分析——以2013年芦山7.0级地震为例

目前针对强震临震前震动信号的拾取和分析基本都是在有限的频带内开展,且分析的数据量时空范围有限。本文提出一种基于大数据的地震背景噪声计算和分析方法,对海量地震观测数据进行分布式噪声功率谱计算,数据采用2013年3—4月的四川地震台网记录的连续波形数据。通过对2013年四川芦山7.0级地震前四川地震台网记录的50Hz～200s范围内的多个频点时序变化进行分析,发现芦山地震距震中50km范围内的MDS台和BAX台在震前水平方向30～150s周期上噪声出现增强10～20dB且持续3～5天的情况,垂直向未发现明显变化,同时超出50km范围内的台站也未有明显变化。这种长周期异常变化很难通过传统的地震动信号拾取来发现,表明本文提出的强震临震异常分析方法可以用于发现和分析震前的长周期异常信号。     

绥芬河基准站井下地震计观测性能分析

绥芬河基准站是黑龙江省地震烈度速报与预警工程新建基准站,配备GL-CS60B型井下地震计进行地震观测,为验证该地震计观测性能,以GL-CS60型地表地震计作为参考,进行方位角检验和标定计算,并对比分析2套地震计台基背景噪声水平,结果发现：井下地震计各项参数达到标准,其中方位角为164.349°。井下地震计抗干扰能力较强,尤其对于1—20 Hz频段的人为干扰压制作用明显,其台基背景噪声水平达Ⅰ级,观测数据质量更佳。     

基于场地响应和量规函数对唐山5.1级地震的震级校正

利用2010年以来河北省测震台网记录到的654个M_L≥2.5地震波形数据,使用Moya方法联合反演计算震源谱及各台站场地响应。河北省测震台网实时接收168个台站数据,最终反演得到151个测震台站场地响应结果。结果显示,频率1～20Hz内各台站均存在不同程度的场地放大效应,随着频率的变化,各类基岩台的场地响应变化较为复杂。位于第四系沉积类的台站场地响应在低频段1～8Hz内放大效应显著,在高频段8～20Hz内呈现快速衰减趋势。选取2017年以来河北省测震台网记录的M_L≥2.0地震数据,对各台站单台震级与台网平均震级进行对比统计、分析,最终得出代表河北地区的地方性震级M_L新量规函数。针对2020年7月12日河北唐山5.1级地震,利用本文得到的台站场地响应结果对震级偏大且有放大作用的台站进行放大作用消除,再分别用现用地方性震级M_L量规函数和河北地区地方性震级M_L新量规函数对单台震级进行重新计算,结果显示震级偏差均有所减小。