地震台阵监测能力综述

根据各大网站地震目录和前人研究成果,分析全球地震台网与地震台阵、我国区域台网与地震台阵的监测能力,阐述了地震台阵与密集台网/台阵的区别。研究表明,对同一地区所检测的地震数,地震台阵是地震台网的3—10倍,而震级下限可降低1.2—2级。一般情况下,以微弱信号检测为目的的地震台阵监测能力均优于以结构研究为目的的密集台网/台阵,2种台阵是目的、性质、孔径、形状、台间距、技术手段、研究方法均不同的监测系统。     

沿台湾梅山断层观测地面旋转和平移运动的台阵布设:进展报告

对日本(Takeo,1998)和台湾地区(Huang et al,2006;Liu et al,2009)的地震近场测量显示,地面旋转运动的测量值比经典弹性理论得到的预期值高出很多倍。为了在地震学和地震工程学层面上研究近场地震的细节,台湾气象机构(CWB)在台湾嘉义中正大学布设了4套仪器,正在监测一个多世纪前的1906年曾发生过大地震的梅山活断层的地面旋转和平移运动。这次观测布设的仪器是:(1)在自由场地32个测点的地震台阵;(2)在大楼内32个测点的地震台阵;(3)带有宽频地震计和加速度计的6通道仪器;(4)带有加速度计和外设旋转速度传感器的6通道仪器。本文是有关该台阵布设的进展报告。虽然从2007年12月12日到2008年7月3日,所布设的4套仪器中的一套或多套已记录到24次近震,但我们仍在对设备进行升级,改善现场观测。     

广西地区地震动衰减Q值和场地响应研究

根据2007-2013年广西数字测震台网21个地震台的665条波形资料,运用三段几何衰减模型,采用Akinson方法多台多地震联合反演,得到广西地区非弹性衰减Q值,利用Moya方法进行台站的场地响应测算.结果表明:广西地区非弹性衰减Q值和频率f线性关系较好,Q(f)=366.3f0.47;其中10个台站的场地响应在1附近,且随频率变化波动小;百色、桂林、梧州地震台场地响应随着高频增加而缓慢降低;钦州地震台低频部分较为平坦,高频部分有较为明显的放大效应;河池地震台低频部分较为平坦,在频率7 Hz以上快速下降;南宁地震台仪器通带范围的能量场地响应有明显的放大效应.     

浙江临安地震台阵勘选测试与背景噪声水平分析

在大中城市周边建设地震台阵,可解决城市内地震监测台站建设不便和背景噪声高等问题,增强人口密集区的地震监测能力。杭州湾地区沉积层较厚,建设基岩地震台站不够现实,为适应长三角区域的一体化发展,增强该区地震和非天然地震的监测能力,在浙江临安建设地震台阵。使用GL-PS60一体化宽频带地震计进行测点勘选工作,利用Welch平均周期法,对9个子台进行背景噪声功率谱估计。结果发现,背景噪声功率谱相关性较好,且与全球噪声模型一致性较好。在台阵勘选过程中,于2017年4月12日和13日分别记录到临安4.2级地震及菲律宾远震事件,波形清晰,表明初选台址效果较好,符合地震台阵建设要求。     

HVSR方法用于地震作用下场地效应分析的适用性研究

以美国Garner Valley Downhole Array（GVDA）竖向观测台阵的强震观测记录为基础,利用水平与竖向谱比（Horizontal-to-Vertical Spectral Ratio, HVSR）方法与传统谱比方法研究了多次地震作用下竖向台阵场地的波动传播规律,探讨了该场地HVSR曲线与传递函数（Transfer Function, TF）曲线的差异,综合利用频域求解一维层状场地P、SV波入射情况下场地响应的土层地震反应分析方法和合成理论地震图的波数积分法解释了二者差异可能的原因,在此基础上研究了HVSR方法应用于地震作用下场地效应分析的适用性.研究结论表明：竖向地震动场地效应是HVSR与传递函数产生差异的主要原因,竖向地震动场地效应主要是由竖向地震动中的P波成分引起的.在场地竖向放大可以忽略的频段范围内,HVSR可以作为传递函数研究地震作用下的场地效应.     

哈萨克斯坦地震台阵

在哈萨克斯坦的5个现代化数字地震台阵中,4个小孔径同心圆结构的IMS简约型台阵建设、维护方便,全方位监测能力强,1个十字型结构中等孔径台阵,因对特定方位敏感,对更远距离已知核试验点监测能力更强。台阵观测场地均处于完整稳定的构造块体,内部岩石迁移性良好,噪声水平低,保证了对远处微弱地震信号的监测及各子台信号的相似性。地震检波器良好的性能,保证了台阵的地震信号记录质量和数据研究基础。采用卫星传输方式,有效保证了数据的实时性。哈萨克斯坦的地震台阵,其选址、布局、仪器、数据传输等台阵建设,为中国地震台阵发展建设提供了经验借鉴。     

鹤岗三道林场地震台阵场址地质条件

从地震构造环境、地形地貌、场地工程地质岩性特征、场址环境噪声勘测等,详细阐述鹤岗三道林场地震台阵场址的地质条件,并参考测震台站DB/T 16—2006、中国数字测震台网技术规程JSGC—01、地震监测台网项目地震台阵场址勘选技术指南及地震测震台站观测环境技术要求GB/T 19531.2—2004等台站建设规范和标准,认为该地震台阵场址地质条件符合台站建设的相关要求,建成后将进一步提高鹤岗市及周边地区微震活动的监测能力。     

频率-波数分析基础理论及上海地震台阵响应分析

自1960年开始,地震台阵技术迅猛发展,给地震学研究带来了新的冲击。作为一种新型的研究工具,它主要用来降低全球地震和核爆破的检测阈值和研究地球内部结构。     

上海地震台阵观测系统的建立

介绍了上海地震台阵观测系统，该观测系统是由地震台阵、佘山数据中心、上海信息中心等部分组成，对各部分的功能及设备系统结构作了较为翔实的分析，并简要描述了台阵数据处理软件系统。上海地震台阵投入并网运行后表明，从根本上改善了地震波形、特别是远震波形的记录，并从总体下提出了上海地震台网的地震综合监测能力。     

上海地震台阵数据处理软件系统

在我国 ,地震台阵的建设以及数据处理方法的研究还处于初级阶段 ,掌握和了解地震台阵的基本理论与方法则具有重要意义。对台阵数据的各种处理方法 ,都是利用台阵各子台记录的地震信号之间具有相关性和噪声的非相关性特点 ,从而突出有用信号和抑制噪声。台阵数据处理方法主要包括聚束定位 ( Beam)、频率波数谱 ( F-K)分析、波阵面法定位等等。1　台阵数据处理方法1 .1　聚束定位在台阵数据处理方法中 ,其常规方法主要是聚束法。对地震波形进行聚束可以有效地压制噪声干扰 ,增强地震信号 ,进行视慢度矢量计算及地震定位。具体而言 ,对某一地…     

上海地震台阵标定结果研究

本文阐述了地震台阵标定理论和上海地震台阵的标定方法，并对上海台阵标定结果进行了分析：给出2个典型地震的台阵标定结果；对日本北海道地区和本州地区的地震标定差别进行了研究；研究了不同方向、不同震中距和不同震级的地震标定结果。讨论结果表明，上海地震台阵标定显著提高了定位的精度。     

延庆数字地震台阵及其观测新技术

为了对地震震源过程和震源区的细结构进行详细的研究，并在减轻北京地区地震灾害方面作出贡献，中国地震局和德国联邦地球科学和自然资源研究院于2000年开始进行一项“中—德地震科技合作流动台阵近场地震观测和北京地区防震减灾”的地震科研课题（王培德，陈运泰，2001）。在这个课题中，由德国联邦地球科学和自然研究院（BGR）提供9台宽频带数字地震仪构成流动台阵，在中国进行观测。该台阵布设在北京西北的延庆地区，称为延庆数字地震台阵。延庆数字地震台阵使用了一些国际地震观测技术中的新技术，本文对延庆数字地震台阵进行一些介绍…     

土层场地的放大作用随深度的变化规律研究——以金银岛岩土台阵为例

为了探究土层场地放大作用的机制,利用金银岛岩土台阵在四次地震中记录的26组弱震动的三分量加速度时程,采用考虑上行波场与下行波场相消干涉作用的传统谱比法,研究了土层场地的放大作用随深度的变化规律.结果表明：（1）地震波从基岩传播到土层中时,土层的多个振型被激励,放大作用随深度的变化是按照不同振型的特征而有规律地变化.自下而上直至地表,一阶振型的场地放大作用是逐渐增大的;二阶振型的场地放大作用经历了逐渐减小和逐渐增大两个过程;三阶振型的场地放大作用经历了逐渐增大、逐渐减小和逐渐增大三个过程;四阶振型的场地放大作用经历了逐渐减小、逐渐增大、逐渐减小和逐渐增大四个过程;更高阶振型的场地放大作用可以据此类推.（2）四次地震中同一振型的NS和EW两个水平分量的自振频率相差很小;二阶到六阶5个振型与一阶振型的自振频率之比小于相应的理论模型之比.（3）四次地震中均存在一些高阶振型的放大系数大于其一阶振型相应分量的放大系数的现象.目前的场地反应分析中,往往将最大放大系数对应的频率作为场地的卓越频率,这么做的结果,很有可能将不同振型的自振频率作为场地的卓越频率,导致同一地震中不同水平分量的卓越频率相差较大,或者在不同地震中同一水平分量的卓越频率差别较大,难以描述场地的固有特性;而按照不同振型分析场地放大作用的特征,可以从本质上揭示场地的固有特性.     

上海地震台阵的波数响应

地震台阵的历史起始于 50年代未 ,当时其目标主要是检测、区别核爆炸信号和地震信号 .地震台阵研究包括地震台阵技术研究和地球物理学中应用研究 .其中台阵技术研究可以分为台阵建设和数据处理方法研究两大部分 (Anne,1 990 ) ,地震台阵理论研究的发展可涉及到地球物理学领域的许多科学问题(Tormod,1 989;Mykkeltveit,Bungum,1 984) .台阵主要用于监测微弱事件 ,而台阵的响应特性是衡量台阵对微弱事件监测能力的一个很重要标志 ,因此 ,不论是考察一个台阵 ,还是要着手建立一个台阵 ,必做的内容之一就是计算台阵的响应特性(Harjes,1 990 ) …     

聚束扫描在上海地震台阵选址中的应用

地震台阵的历史起始于５０年代末,当时其目标主要是检测核爆炸产生的地振动信号与鉴别爆炸信号和地震信号,我国地震学家在７０年代也曾对台阵作初步研究,在台阵的寻展过程中,许多新技术被引起用于信号处理,数据分析和解释,本文主要介绍频率扫描聚束及视速度扫描聚束在台阵数据处理的应用,并使用该技术在上海地震台阵选址中的具体实现。     

基于SeisComP大型地震台阵的数据管理

随着中国科学探测台阵观测系统的建成,大规模流动地震台阵观测项目不断开展。其中,川滇地区安装的由约300台宽频带地震仪组成的地震台阵支持下的"活动地块边界带动力过程与强震预测"探测项目和中国地震局地球物理研究所在首都圈地区进行的约250台地震仪台阵实验探测项目最具代表性,这对流动数字地震台阵数据的有效管理和自动处理提出了前所未有的迫切要求。文中介绍了可用于流动地震数据管理和自动预处理的SeisComP软件及其数据的归档结构,针对台阵仪器众多、参数配置繁琐和数据处理环节复杂的特点,给出了基于SeisComP软件包台阵数据的一种高效管理方案,整合了数据格式转换和参数修正等环节,实现了台阵数据的自动归档和地震信息的自动提取,可以提高数据的管理效率,对台阵地震信息的及时发布和波形数据共享提供了良好的科研条件     

上海地震台阵响应图及其计算方法

地震台阵的响应特性是衡量台阵对地震监测能力的重要标志。根据台阵响应特性，可分析台阵子台布局的合理性和波数分辨率。本文采用简单延时相加方法，并用不同频率下的波数k为上海地震台阵计算并绘制二维与三维的波数响应图。结果表明，该台阵响应图具有显著的主瓣峰，而且边瓣少且峰值低，具有较高的波数分辨率。     

上海地震台阵的F-K分析

频率－波数（F－K）谱分析是地震台阵数据处理基本方法之一。采用该分析方法，可以从地脉动背景中提取有用的地震信号，提高地震的定位精度。本文列举了F－K功率谱的不同计算方法，并将该方法应用于上海地震台阵所记录的地震事件。对地震和地脉动的F－K分析结果得出，地震的方位角和慢度值分别对记录长度的分布呈线性特征，而地脉动的方位角和慢度值则呈不规则分布。     

台阵地震学、地震台阵与禁核试条约监测系统

本文介绍了台阵地震学的发展,国内外地震台阵的建设和工作进展以及地震台阵与全面禁止核试验条约(CTBT)国际监测系统(IMS)的关系。另外比较系统地论述了台阵地震学在地震精确定位和地球内部构造反演中的应用。     

使用地面单台三分向地震记录资料评估场地效应方法的研究

利用唐山强震观测台阵提供的井下和地面数字测震资料，研究了用单台地震记录评估场地效应的方法。利用井下基岩地震记录作参考台，用地面和井下的记录求取经验传递函数。同时应用Nakamura单台评估方法求解Nakamura谱比率。通过对比，证实了对场地效应的评估可以使用地面单台测震资料进行，不必参考基岩台的资料。因此，该方法是评估重要工程场地效应的一种简便可行的方法。使用该方法可以降低地震小区划的成本。