GM4磁通门磁力仪观测数据预处理分析

选取2017—2018年北京、昌黎、红山地震台GM4磁通门磁力仪观测资料,采用常规预处理方法,剔除地铁轻轨、地电阻率、高压直流输电对地磁观测数据的干扰,结果发现,经分转秒处理,数据出现缺记现象,且完整率多低于90%,而秒转分处理,数据完整率达100%,无缺记现象发生;采用小波变换方法,对受到地铁轻轨干扰的北京地震台地磁观测数据进行滤波处理,并与无地铁轻轨干扰的红山地震台地磁观测数据进行频谱对比分析,结果发现,小波变换方法可有效抑制地铁轻轨对GM4磁通门磁力仪观测的影响。     

基于极值特征尺度的干扰辨识技术在地磁观测中的应用研究

在地震前兆观测台网中,地磁和地电同台观测是较为常见的,地电测量时的供电干扰会引起同台地磁观测数据的变化,造成地磁观测精度下降.本文在分析产生地电供电干扰的机理及特点基础上,提出了采用噪声辅助的基于极值特征尺度的干扰辨识,对采用线性差值辨识出的干扰区间利用这种技术进行填充.并将该方法应用到成都、洛阳、徐庄子和蒙城四个磁电同台观测数据的分析处理中.结果表明:该方法在地电供电对地磁资料的干扰辨识精确度方面和干扰抑制损失上有较好的效果和较高的稳定性,辨识精确高,抑制损失相对与传统滤波器达到最小程度.在抑制地电供电干扰,提高地磁观测精度方面有较好的应用价值.     

成都地震基准台及其下属台站地磁干扰类型和数据预处理分析

利用成都地震监测中心站及其下属台站的地磁观测数据,分类统计了八套GM4仪器出现的各类干扰,并对干扰数据的预处理办法进行了研究。这些台站目前存在的地磁干扰主要有空间电磁影响、直流高压输电、地电阻率、地铁轻轨、电源故障、仪器故障、雷击、人为、车辆和基建工程干扰。通过利用预处理方法,可以剔除观测数据中特定的干扰信息,从而提高数据质量,为震情跟踪分析和地震预报提供可靠的基础资料。     

江宁地电台地表与井下地电阻率观测数据分析

地铁建设对江宁地电台地电阻率观测造成较大影响,通过分析观测数据,比较了地表、井下观测受地铁等因素的干扰情况,并探讨了用影响系数来研究地表、井下观测的地表浅层干扰抑制能力,得到以下初步结果:①地铁试运行期间的干扰影响大于正式运营;②井下观测对供电电流更加敏感;③井下观测能够减轻地铁等的干扰,其地表浅层干扰抑制能力优于地表观测,可作为地电观测的重点发展方向之一。     

地铁影响南京台磁电观测的分析

地铁对周围地磁、地电场、地电阻率的观测都会产生影响,但影响的机理不尽相同。以南京地铁为例,就地铁影响磁电观测的基本原理展开分析,对影响幅度和范围进行了理论计算,以便给有地铁城市的台站磁电项目建设提供参考。     

地铁对井下地电阻率观测的影响分析——以江宁台为例

南京江宁台距地铁S1、S7、S9号线最近距离均小于3.2 km,地铁对地电阻率观测造成很大影响。本文结合部分地铁测试方案,分析了该台2016—2018年井下地电阻率观测数据,初步探讨其正负脉冲型突跳、上升、下降变化的机理,并比较地表和井下地电观测的数据最大变化幅度。结果表明:井下短极距观测能够减轻地铁干扰,当地铁线路增加时,干扰也相应增加,地铁试运行对地电观测的干扰通常强于正式运营     

地电阻率观测中地铁干扰剔除方法

通过对江宁、青光和通州地震台地电阻率观测数据进行分析,发现存在地铁干扰,采用夜间观测均值代替日均值的方法,且不同台站选择不同均值时段,可消除地铁影响。目前地震台站所受干扰日趋严重,因观测台站搬迁和改造相对复杂,可采用该方法,解决具有明确规律的干扰问题。     

合肥中心台地电阻率地铁干扰分析与抑制处理

以隶属合肥中心台的大蜀山台和合肥形变台地电阻率观测数据为研究对象,从时域上揭示了受地铁运行干扰的基本特征,经分析发现地电阻率受地铁干扰影响最大的为与轨道走向一致的测向,与轨道走向垂直测向所受的干扰最小;分别利用小波包阈值去噪和夜间观测均值代替日均值2种方法,对存在尖峰和突变的地铁干扰数据进行分析和去噪,结果表明:合肥形变台利用小波包阈值抑制地铁干扰效果较好,重构后的信号不仅大幅降低了地铁干扰的幅度,还去除了日常干扰所带来的背景噪声,能够较好地反映其原始信号变化特征,而大蜀山台更适用于夜间观测均值代替日均值的方法,可以提高地电阻率观测精度。     

江宁地电台深井地电阻率观测系统分析

江宁地电台在原址开展地电观测抗干扰保护工程,采取缩短极距和电极深埋来减轻地铁和蔬菜大棚的影响。本文介绍了江宁地电台深井地电阻率观测系统场地布设方式、安装技术要求和施工要点,并讨论深井观测存在的问题。通过分析试运行1年的深井地电阻率观测数据,发现采用深井观测可减少干扰、缓解地电观测与经济建设的矛盾,是地电观测的重要发展方向之一。     

徐庄子地震台地磁观测干扰因素剖析

为充分认识地磁观测环境中的各种干扰因素,提升台站观测人员对数据异常的识别能力,确保提供真实有效的高质量观测数据,以天津市徐庄子地震台地磁观测为例,阐述地磁观测中存在的多种干扰因素及形态特征和预处理方法。分析表明,徐庄子地震台地磁GM4磁通门磁力仪主要受高压直流输电、地铁运营、过往车辆、地电供电、GPS整点授时、磁扰以及雷电等因素的影响,干扰形态主要表现为尖峰、台阶、扰动等,并总结说明高压直流输电线路的干扰鉴定方式、幅度及干扰时段等。     

上海市地铁对地磁观测影响的实验分析

用国际上先进的高精度数字化磁通门,在距上海市地铁交通线的不同距离处进行了野外观测,对上海地区地磁观测环境进行了实测试验和分析。结果显示,城市地铁交通对其周围的地磁观测环境具有较大的影响。分析了地铁列车运行时段在地磁观测中高频成分所呈现的干扰信号空间形态特征、幅度大小、随时间变化的规律,得出这种干扰信号随着距离地铁交通的远近不同而出现的噪音衰减特征,从而为识别地磁台站观测中的地铁等轨道交通干扰噪音给出了有意义的依据。     

武汉地铁运行对应城地震台地磁观测的影响

利用应城地震台2018—2022年地磁观测数据,研究了武汉地铁对Z分量的影响特征。结果表明,应城地震台地磁Z分量背景噪声约0.13 nT,自2019年2月开始受到武汉地铁影响,干扰时段数据出现微小的高频突变。干扰强度与地铁的距离、牵引电压、走行轨的绝缘性等有关,距离越近、牵引电压越高干扰幅度越大;多条线路造成的干扰可能存在叠加。采用直流750 V牵引电压的地铁在80 km外干扰强度小于0.2 nT,而采用直流1 500 V电压的地铁在相同距离干扰强度大于0.6 nT。     

江宁台多孔垂向地电阻率观测试验

为了提高地电阻率观测抑制地铁干扰的能力, 江宁台新建了多孔垂向地电阻率观测。 在观测中探讨完善了装置系数计算方法, 解决了缺数问题, 并通过比较同测区井下和垂向地电阻率观测数据, 得出如下结论: ① 垂向观测由于布极方式较为特殊, 其年变化幅度大于井下地电阻率观测同等极距; ② 与井下地电阻率观测相比, 垂向地电阻率观测信噪比更高, 具备更好的抗地铁干扰能力, 以期为地电观测抗干扰的方法和技术应用提供基础; ③ 垂向地电阻率观测建设中, 可能需要重视电极的位置固定。     

相关检测技术在低频交流地电阻率观测中的应用

目前我国的地震地电阻率观测主要采用单一极距四极对称装置的直流观测测方法,该观测越来越多的受到城市建设中出现的各种电磁干扰的影响,特别是地铁、轻轨等的干扰,使得观测数据严重超差.为此我国的地震工作者提出了交流地电阻率观测方法,该方法由于采用固定频率信号进行观测,可以抑制人文干扰.本文对低频交流地电阻率观测中所采用的相关检测技术原理及在观测系统研制中的应用进行了阐述,并采用数值模拟方法对相关检测技术及观测系统参数选择进行了详细分析,研究了在不同参数条件下的相关检测误差及影响因素,给出了观测系统主要性能指标的基本要求和设计参数,为观测系统研制提供基础和依据.     

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。     

南京地磁台地铁干扰特征分析与抑制处理

地铁运行时产生的漏电流而形成的附加磁场会对附近的地磁观测造成严重干扰。通过对地铁供电系统的模拟分析得出了地铁干扰的一些基本特征。选取了2008年5月1日到30日南京地磁台受地铁干扰的日变数据和泉州参考地磁台日变数据,利用Welch功率谱估计法进行功率谱对比分析,发现地铁干扰主要对地磁场的Z分量、D分量的功率谱的高频部分造成影响,并且影响的频带范围几乎一致,主要集中在0．004-0．03Hz范围,而对H分量的影响比较微弱。在此基础上,通过小波变换对受干扰数据的Z分量和D分量进行干扰抑制处理,处理结果表明该方法能够有效抑制地铁造成的地磁场干扰。因此本文研究也提供了地磁台站干扰抑制的一种方法。     

石柱地震台地磁观测干扰分析

2016年以来石柱地震台地磁观测数据明显受到环境干扰,与相邻地震台日均值数据进行相关性分析,确定在干扰时段内,地磁观测数据主要受台站环境改造及周边建筑施工影响。据干扰产生原理将干扰源分为铁磁性和电磁性干扰,分析干扰时段内地磁观测数据曲线典型特征,为今后地磁台站选址及干扰判别积累经验。     

泾县地震台地磁核旋观测干扰排除分析

地磁观测是地震预报中重要的前兆手段之一。识别干扰,排除干扰,对保证观测资料的可靠尤为重要。我们根据泾县地震台地磁核旋观测过程中遇到的问题,利用对比观测方法,对观测数据进行分析,结果表明该仪器工作正常,性能稳定,精度很高;同时指出,在观测过程中应注意的一些问题,并排除了影响泾县地震台地磁观测的干扰源。     

地电阻率交流观测中信号检测方法研究

目前我国地电阻率观测台站受地铁、 轻轨等干扰的情况越来越多, 严重影响地电阻率观测数据质量. 地电阻率交流观测方法被认为是一种可以解决此类干扰问题的有效方法. 本文首先介绍该观测方法的理论基础; 然后采用数值模拟方法对实际观测过程进行模拟, 给出在不同参数条件下, 分别采用数字滤波器法、 频谱分析法和相关检测法进行信号检测所得到的相对误差和相对均方差结果; 最后, 通过对3种信号检测方法进行比较和分析, 给出频谱分析法在地电阻率交流观测中可以作为最佳信号检测方法的建议, 为地电阻率交流观测系统的研制提供理论参考.      

井下地电阻率交流观测试验——以江宁台为例

简要介绍地电阻率交流观测的原理及方法,并在江宁台开展井下地电阻率交流观测实验。初步观测结果表明,井下地电阻率交流观测的抗地铁干扰效能优于井下直流观测,且5 Hz的观测要优于1 Hz;井下地电阻率1 Hz、5 Hz交流观测与直流观测反映的相对变化一致性较好,其数值差异不影响地震观测;连续降雨使得交流地电阻率出现下降变化,交流5 Hz比1 Hz更明显,最大下降幅度约0.92%,且连续降雨可能会对地铁干扰起到一定的放大作用;地电阻率交流观测使用趋肤深度来探讨探测深度,由于趋肤深度仅与频率有关,尚需做进一步研究。