基于S变换的离石台形变观测数据时频特征分析

选取离石台洞体形变观测中受大风、气压干扰以及地震波影响的典型观测数据,采用S变换,分析并讨论这些干扰信号的时频响应特征.结果表明,风扰对水平摆倾斜仪影响较明显,水平摆倾斜仪和水管倾斜仪均表现为高频干扰,洞体应变仪集中在低频扰动区域;气压干扰主要分布在低频区域,且对伸缩仪的影响较大;地震波影响中主要记录的是高频地震波.同...     

洞体形变数字化观测干扰分析

对山东省洞体形变数字化观测资料的干扰进行了分析讨论.分析认为:①山东省泰安,马陵山和烟台3个台形变观测资料的主要干扰是气象因子变化,观测环境变化和仪器故障;②气压,大风,降雨是导致观测资料出现异常变化的主要因素;气压的短周期突变可导致固体潮曲线畸变,大风引起固体潮曲线出现毛刺;降雨导致观测曲线趋势变化;③马陵山地震台垂直摆倾斜仪NS向能够清晰记录到附近地区塌方,爆破和小震引起的弹性形变波;④供电系统,传感器和数采器故障是导致观测数据丢失的最主要原因.     

S变换在定点形变观测中的应用

应用S变换,对比分析湖州地震台秒采样定点形变观测到新疆皮山县6.5级地震的频谱动态演化特征,VP倾斜仪和JCZ地震计记录的地震波较为相似,不同的震相有不同的周期,有显著的震相特征,但SSQ倾斜仪不同震相的周期没有显著的差异性。     

内蒙古地倾斜观测主要干扰信号的功率谱密度特征

选取内蒙古地区地倾斜观测资料的正常背景和受大风、降雨、气压干扰及地震波影响的典型数据,采用功率谱密度(PSD)分析方法,对其正常背景和4种主要干扰信号的功率谱密度特征进行分析。结果表明,在正常背景下,每日PSD结果基本一致,秒采样较分采样数据可多获得8.3 mHz～0.5 Hz频段的高频信息;大风干扰对大于10^-3 Hz频段产生影响,并对秒采样数据会造成第二类地脉动噪声信号能量显著增加;降雨干扰主要影响低于10^-4 Hz频段,对秒采样数据的0.01～0.10 Hz频段还会产生一定影响;气压干扰影响的是10^-4～10^-3 Hz和0.01～0.10 Hz频段,对秒采样数据可能会引起第二类地脉动噪声信号能量的明显增加;地震波影响的频段范围、噪声变幅与观测仪器记录到的地震波最大振幅、持续时间呈正比。这4种干扰信号均表现为影响频段内背景噪声明显高于平静日。     

水平摆与垂直摆倾斜仪观测资料干扰特征对比

对青海省格尔木、门源和乐都地震台水平摆与垂直摆倾斜仪观测资料进行对比分析,论述温度、气压、人为活动（工作人员进入观测山洞）以及大风等干扰因素对观测资料的不同影响,发现垂直摆倾斜仪受温度、大风和人为活动等因素的干扰程度总体低于水平摆倾斜仪,对观测环境的要求相对较低。     

五指山台DSQ水管倾斜仪和VP垂直摆观测数据质量对比分析

通过对五指山台DSQ水管倾斜仪和VP垂直摆的观测数据统计,精度内在质量以及同震形变波分析,认为连续率、漂移量、内精度资料质量指标均符合形变要求规范。水管倾斜仪和VP垂直摆对不同震中距的地震记录存在较大差异:①当震中距较小时,水管仪无同震响应,VP垂直摆同震记录清晰;②当震中距＞6000 km时,两种仪器记录能力相当。      

不同型号摆式倾斜仪观测资料的一致性分析

利用相关系数法分析泰安台SSQ、VS、RZB和CZB四套摆式倾斜仪的潮汐因子和分量趋势变化特征;利用S变换和降雨效率分析抽水、降雨对倾斜观测资料的影响;分析了倾斜观测的气压干扰程度及映震能力。结果表明：摆式倾斜观测资料在变化趋势以及抽水、降雨、气压干扰影响方面有一定的一致性特征,在资料分析、异常识别中可以相互佐证,其中洞室SSQ和VS观测资料的一致性最高,但具体表现形态和变化幅度存在差异;抽水干扰信号频率在0.6×10^-3Hz以下,NS分量受抽水影响均大于EW分量,仪器距离抽水井越近、安装深度与抽水井深度越接近影响越大;雨季初始时段连续降雨的效率大于第二时段,且NS分量大于EW分量;山洞内的SSQ、VS受气压干扰程度较钻孔中的RZB和CZB严重;形变仪器本身的滤波性能,造成仪器映震能力相差较大,记录地震个数最大相差近12倍。     

海拉尔地震台形变干扰分析

收集海拉尔地震台形变观测数据,对气压、降雨、大风、周边河道蓄放水工程、进洞标定调零等干扰因素进行梳理和分析,总结各类干扰形态特点,以便剔除干扰,有效提取地震异常信息,以期为地震台站形变观测数据干扰识别提供参考依据。     

武汉台形变观测与降雨参数之间的定量分析与研究

基于“前兆台网(站)观测数据跟踪分析平台”,对武汉台形变观测资料进行了系统分析,提取出观测曲线受降雨干扰影响的事件,采用降雨总量、初始驱动降雨量和瞬时降雨量最大值等降雨参数对降雨干扰事件进行统计分析。结果表明:降雨总量达40 mm、初始驱动降雨量为0.3 mm或瞬时降雨量最大值达0.6 mm时,DSQ型水管倾斜仪易受降雨干扰;SSY型铟瓦棒伸缩仪当降雨总量超60 mm或瞬时降雨量最大值大于0.5 mm时易受降雨干扰;VS型垂直摆倾斜仪受降雨干扰与降雨总量、初始驱动降雨量和瞬时降雨量最大值无显著相关关系;降雨总量对形变仪器观测物理量的影响基本呈现线性;而形变仪器观测物理量与初始驱动降雨量、瞬时降雨量最大值无显著相关关系。认为武汉台形变观测受降雨影响主要来自降雨渗透影响和周边水体荷载变化影响两个方面。     

宝昌地震台VP型垂直摆倾斜仪常见干扰

收集并整理内蒙古自治区宝昌地震台VP型垂直摆倾斜仪数字化观测资料,通过调查各种干扰因素特征,分析认为,雷电和强降雨、温度与气压、标定与校准、仪器故障是影响倾斜仪观测的主要因素。对干扰因素进行识别,进一步增加垂直摆观测数据可用性,对于准确抓取短临地震异常信息具有一定实用意义。     

洞体形变短临异常HHT时频分析

利用HHT方法,对河津M_L 5.2地震前30天临汾盆地数字化洞体形变观测资料进行分析,计算不同观测手段、不同测向的瞬时振幅、时频谱及边际谱参数。结果表明,震前约14天,在水平摆和垂直摆边际谱上同步出现低频扰动波,且水平摆NS向时频谱伴随频带较宽的高频成分;震前2天侯马水管倾斜仪EW向瞬时振幅出现连续高值异常,时频谱表现为高频成分增多。分析认为,洞体形变观测数据的时频谱变化,可能显示了各阶段震源体激发的不同频段信息。     

湖州台高采样率倾斜仪同震响应初析

对比分析VP、SSQ秒采样倾斜仪及JCZ-1T测震仪在同震时段的响应特征和震相参数,三者能记录到清晰的P波、S波和面波,VP和JCZ-1T记录到的S波比SSQ清晰。VP记录的地震波频带宽度和JCZ-1T记录的较一致。2013年4月16日伊朗、巴基斯坦交界地区M7.7地震前,JCZ-1T地震仪、SSQ倾斜仪同时记录到周期为15~30 s的缓慢运动事件。     

湖州台高采样率倾斜仪同震响应初析

对比分析VP、SSQ秒采样倾斜仪及JCZ-1T测震仪在同震时段的响应特征和震相参数,三者能记录到清晰的P波、S波和面波,VP和JCZ-1T记录到的S波比SSQ清晰。VP记录的地震波频带宽度和JCZ-1T记录的较一致。2013年4月16日伊朗、巴基斯坦交界地区M7.7地震前,JCZ-1T地震仪、SSQ倾斜仪同时记录到周期为15~30 s的缓慢运动事件。     

宝昌地震台VP型宽频带垂直摆倾斜仪干扰因素分析

选取2014年、2016年5月、2017年1-9月宝昌地震台VP型宽频带垂直摆倾斜仪观测资料,针对观测山洞湿度、雷电、人为因素等干扰,与正常时段光滑、噪声低的正弦固体潮观测曲线进行对比分析,通过对干扰因素进行分析与排除,可提高形变观测资料质量,为准确识别震兆异常提供参考。     

包头地震台形变干扰分析

整理包头地震台伸缩仪、水管倾斜仪和水平摆倾斜仪观测资料,依据干扰类型分析发现,风扰、雷电降雨、温度与气压、标定与地震,仪器故障与停电是影响3台仪器观测的主要因素,干扰特征主要表现为缺记断记、数据突跳、尖脉冲、高频干扰、台阶、毛刺,大幅度变化、曲线加粗和趋势性变化等。不同类型观测仪器对干扰的响应不同,识别并剔除干扰,有利于地震观测数据应用,对地震异常判定具有参考价值。     

承德地震台VP型宽频带垂直摆运行效能分析

与VS型垂直摆各项参数进行对比,分析VP型宽频带垂直摆具有的优势。采用VS、VP型垂直摆记录资料,对比数据连续率、完整率及固体潮记录能力、同震变化等;分析VP型垂直摆精度、潮汐因子绝对误差、相位误差等,以偏离正常年变背景为基准,判断其数据记录是否异常,并分析年变特征,拟合观测数据分析异常特征,通过R值评分,进一步分析承德地震台VP型宽频带垂直摆映震能力。分析发现,VP型宽频带垂直摆记录固体潮和同震曲线的能力较好,精度较高,潮汐因子误差及绝对误差较小,产出数据更为可靠,异常信息更为明显,映震能力更高。     

宜昌台三类地倾斜仪观测数据的对比研究

研究采用宜昌地震台水管倾斜仪、VP型垂直摆倾斜仪、VS型垂直摆倾斜仪三类地倾斜仪的观测数据,进行潮汐响应函数和非潮汐参数和地震响应对比。结果显示:(1)三类倾斜仪M_2波潮汐因子NS向普遍小于EW向,NS向容易受局部观测环境的影响;三类倾斜仪EW向潮汐速率略大于NS向,VS仪漂移最大,其次VP仪,而水管仪三者中漂移最小。总的来说,仪器的稳定性和精度方面,水管仪最好,VP倾斜仪次之,垂直摆最低。(2)三类倾斜仪易受观测环境干扰,数据产生不同程度噪声,由于不同仪器的性能差异,造成三类观测数据不同步,为鉴别真实的地壳形变信息,应对观测数据做去干扰处理,将不同观测的物理量互相验证,对数据质量较差的观测系统应进行合理化改造。     

垂直摆倾斜仪动片信号引丝故障排查

垂直摆倾斜仪在中国形变观测台站已成为主要地形变地倾斜分量的观测仪器之一,其摆体动片信号引丝损坏,导致记录曲线出现大幅度掉格现象,严重影响观测数据的可靠性及稳定性。笔者曾处理多起此类故障,积累了一些经验,在论文中介绍垂直摆倾斜仪摆体动片信号引丝损坏故障的判断和处理方法,以供同行参考。