利用概率密度分布提取流体观测资料中的高频异常信息——以2008年汶川8.0级地震为例

随着地下流体观测技术的提高,尤其是地下流体观测数字化改造以后,观测资料的采样频率明显提高,这些高频采样的观测资料中蕴含着丰富的构造信息,如何从分钟值甚至更高频率采样的观测资料中提取有用的异常信息,是目前从事地震地下流体资料分析人员最为关注的科学问题之一.本文引入概率密度分布法,分析了2008年汶川8.0级地震前南北地震带及其附近区域72个测点的数字化水位和水温分钟值采样高频观测资料,结果显示:汶川8.0级地震前有16个测点水位和14个测点水温出现高频异常信息,出现高频信息异常的观测点多集中在滇西南构造带,异常出现的时间呈现出由南向北推移的特征.据此认为概率密度分布法在流体资料的高频异常信息提取方面具有一定的可靠性与适用性,可为数字化高频观测资料异常提取提供借鉴.     

利用概率密度分布提取地下流体数字化观测资料中的高频异常信息以2014年鲁甸6.5级地震为例

中国地震地下流体观测经过数字化改造以后, 观测资料的采样频率显著提高。 流体观测资料中的高频数据含有丰富构造信息, 为我们捕捉地震孕育及发生过程中的前兆异常信息提供了有利条件。 但是, 高频信息的出现激发了对数据分析方法改变的需求, 如何研发与数字化高频观测资料相匹配的数据处理和异常识别方法, 从高频观测数据中挖掘潜在的前兆异常信息, 成为目前地震地下研究者首要需解决的关键问题。 应用概率密度分布法对2014年鲁甸6.5级地震前南北地震带174组水位、 水温分钟值高频观测数据进行分析, 结果显示: 鲁甸6.5级地震前共有10个水位测点和7个水温测点出现高频信息异常, 异常多集中在滇西南构造带的滇中次级块体两侧, 且随着时间推移, 有向震中区逼近的变化特征。 通过对震源区及附近地区地壳结构、 构造应力作用及更大范围的区域动力演化特征进行分析, 发现异常信息的空间分布特征与川滇地区地壳运动场具有很好的一致性, 说明概率密度分布可有效反映出区域构造应力作用, 同时也验证了利用概率密度分布在流体观测数据的高频信息异常提取方面具有一定可靠性。     

山东数字化水位观测资料与模拟观测资料的对比分析

山东数字化水位观测开展了近3年时间，与模拟观测相比，具有数据传输快、数据量级大、人为误差少的优点，从而使地下水位的高频、短周期信息大量增加，为捕捉地震短临异常信息提供了有利条件。分析结果表明，数字化水位观测资料与模拟观测资料的变化特征一致，因而可以代替现有的模拟观测；数字化水位观测资料保存在SQLserver数据库，可通过地震前兆信息处理与软件系统（EIS2000）方便地联接，随时采用相关的数学处理方法分析，跟踪动态的发展变化；日常分析应用表明，数字化水位观测资料仍可延用以往模拟观测资料的分析处理方法，同时许多新方法（如潮汐分析、加卸载响应比法）也可在数字化水位观测资料分析中应用。     

霍山皖33井水位突变异常成因的研究

地下水位异常在地震前兆信息中占有重要地位, 但观测资料所受干扰较多, 异常成因较为复杂, 探寻水位异常来源对准确判断震情有重要作用。 该文在对安徽霍山皖33井水位1998年以来的资料进行系统清理总结以及环境干扰进行较为详细的调查分析的基础上, 通过观测系统准确性的对比试验, 得出以下结论: 水位基本不受环境因素干扰, 但观测系统是影响水位突变的一个不可忽视的因素。 在排除干扰异常, 提高水位观测质量, 以获取更为可靠的地震前兆信息方面进行了有益的尝试。     

概率密度分布在数字化水位、水温高频观测资料异常信息提取中的应用研究

正我国地下流体观测数字化改造完成以后,积累了大量高频地下流体观测资料,而高频资料中所含有的丰富的构造信息,能够为我们识别前兆异常及震情跟踪提供有利条件。虽然高频资料异常丰富,但如何从分钟值甚至更高采样频率的观测资料中提取有用的前兆异常信息,成为目前地震地下流体资料分析人员首要需解决的关键问题之一。本文引用概率密度函数分布法对2014年8月3日云南鲁甸6.5级地震发生前南北地震带174组水位、水温分钟值高频观测数     

辛集冀21井数字化水位观测内在质量分析

对辛集冀21井模拟、数字化水位观测精度变化进行对比研究,结果表明数字化水位资料观测精度高、仪器运行稳定。文章分析并总结了影响数字化水位观测精度的因素,为今后观测资料分析及异常判定提供依据,也为进一步提高水位观测内在质量奠定基础。     

甘肃及邻区数字化水位观测资料的应用与地震监测效能评估

甘肃及其附近地区已建成的数字化水位观测点共有12个, 其中模拟与数字化观测同时运行的只有甘肃平凉一个测点。 文中分析了数字化水位的年、 月、 日动态特征以及数字化资料的应用。 分析了主要影响数字化水位资料的干扰因素, 分析结果发现, 数字化水位观测中目前较为突出的问题是水位动态中存在较大幅度的脉冲和突变。 根据以往的震例总结, 认为有可能识别出破年变为标志的中期前兆异常, 以阶变和脉冲为特征的短期异常很难识别。 潮汐理论用于模拟观测资料的处理方法, 仍然可以在数字化观测资料中应用。     

2013年芦山MS7.0地震前南北地震带数字化水位、 水温高频信息异常特征及效能分析

数字化观测资料中含有丰富的高频异常信息, 这些高频信息中可能隐含着与地震有关的异常信号。 引入概率密度分布法对2013年4月20日芦山M_S7.0地震发生前南北地震带水位、 水温分钟值观测数据高频成分进行分析, 结果表明, 芦山M_S7.0地震前南北地震带共有17个测点、 19组数据出现高频异常信息, 其中水位5组、 水温14组, 高频异常多集中在四川南部构造带, 且随着时间进程发展, 异常幅值逐渐减小且异常出现向震中区迁移的特征。 通过应用Molchan图表法对提取的高频信息进行统计检验, 结果显示, 概率密度分布法提取的高频异常对地震具有较好的预测效果。 通过对震源区及附近区域大地构造演化、 前兆异常发展及地壳运动速度场等特征分析, 结果发现, 计算得到的地下流体高频异常空间分布特征与南北地震带地壳运动场具有很好的一致性, 表明利用概率密度分布法提取的高频异常与区域构造活动存在一定相关性, 同时也为前人关于对异常形成机理的研究提供了旁证。     

影响张道口-1井数字化水位观测内在质量的因素

采用“水位调和分析(M2波计算)”程序,对天津张道口地震台张道口-1井模拟、数字化水位内在质量变化进行了对比研究。从高频干扰、周围井孔的地下水开采、仪器零漂、探头位置与观测精度变化的关系、仪器自身原因5个方面分析了影响张道口-1井数字化水位内在质量的因素,并提出了数字化水位在日常观测中的注意事项。     

数字化水位观测资料的应用研究

在中国地震局实施的首都圈防震减灾示范区系统工程中, 河北地区安装了21台套水位数字记录仪, 并于2001年10月1日开始与模拟观测并行运转。与模拟观测相比, 数字化观测具有数据信息量大, 传输速度快, 人为误差小的优点, 从而增加了水位高频、短周期的信息量, 为捕捉地震短临异常信息提供了有利条件。通过对河北地区数字化观测与模拟观测进行对比分析认为, 静水位井的数字化观测与模拟观测资料变化特征一致。并着重讨论以往用于模拟观测时值资料分析处理方法在数字化水位观测资料中的应用。