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...     

大同站FHD-2B地磁观测数据典型干扰分析

山西省大同地震监测中心站FHD-2B地磁观测数据质量主要受仪器自身观测系统和周围环境干扰影响,由于仪器出厂后性能接近稳定,因此要提高观测数据质量,可以从改善环境干扰入手。本文从连续率、完整率和背景噪声3个方面对2017—2021年的观测数据进行质量评价,发现自2019年6月仪器更新改造后,仪器背景噪声水平明显降低。通过分析场地施工、车辆运行、高压直流输电、断电等典型干扰事件下的数据曲线形态,发现施工干扰一般表现为各分量受干扰时段一致,干扰幅度不同;高压直流输电干扰常表现为Z分量干扰严重,可以通过国家地磁台网中心给出的干扰时段,结合周边地磁台站数据进行处理;车辆干扰对数据各分量均产生干扰,对应于车辆活动时段;断电干扰表现为D、H、Z分量观测数据曲线变粗,毛刺增多,甚至出现错误数据,通过修改仪器参数解决。总结不同干扰曲线特征,便于工作人员正确使用FHD-2B地磁数据进行地震研究。     

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。     

山东省地磁FHD观测资料初步分析

介绍了山东省地磁FHD观测的基本情况,选取各台2011—2015年的观测数据,从资料的连续性、完整性,仪器背景噪声,相对差值,数据变化形态及主要干扰等方面进行了分析探讨。结果表明:各台地磁FHD观测资料保持了较高的连续性和完整性,数据能满足分析预报的使用要求;仪器背景噪声良好,整体在全国省级地磁台网中处于中上水准;通过多台相对差值检测发现我省地磁FHD数据总体拟合程度较好,一致性较高,数据可靠,可为地震预测研究提供可靠的数据支持。数据变化方面,地磁静日变化平缓,曲线平滑,呈比较规则的"双峰一谷"形态,波谷时间点相对比较固定,不同季节的地磁总场F数据变化幅度存在差异;地磁扰日,特别是磁暴发生时,地磁各分量出现明显突跳,多为无规则变化形态。日常观测中,主要受到高压直流输电、信号线长度过长和交流电线路并行及人为等干扰。     

高压直流输电对湖北省地磁观测的影响

本文研究2017—2022年湖北省地磁观测受高压直流输电干扰的情况,发现目前有14条线路造成干扰,干扰集中在新线路投运初期,年均受干扰天数约105天。此外,探讨了高压直流输电线路的发展特点和湖北地磁台站布局的合理性,归纳了缓变的4种基本形态,明确了各种干扰形式的处理思路和步骤,发现同一线路对不同台站的干扰幅度,以及对同一台站地磁Z、F分量干扰幅度均线性相关。研究结论有助于提高地磁高压直流干扰数据处理的精度和效率,为进一步开发自动化处理算法积累了理论基础。     

高压直流输电对青海地区地磁观测的影响

青海地磁观测资料受4条高压直流输电线路干扰,分别为海驻线、哈郑线、昌宣线、酒湖线。采用多台数据对比的方法,通过对2019～2021年青海地区9个地磁观测资料受高压直流输电线路影响的现状及变化特征进行了分析。结果表明：哈郑线出现干扰最多,海驻线最少,干扰形态为变形的方波;高压直流输电干扰对影响范围内的台站干扰具有同步性,变化方向满足右手螺旋定则,其中Z分量变化幅度最大,干扰幅度随台站离干扰线路的变远而减弱。通过对不同高压直流输电干扰事件的综合分析,给出了判别高压直流输电线路的干扰方法以及处理方法,为今后日常预处理地磁数据以及分析提供了依据。     

多台FHD-2B仪器实时监控软件

通过分析各种人为干扰（高压直流电、车辆、施工等）和磁暴、磁扰等磁场自然变化造成的地磁观测数据异常变化,研发一套用于地磁观测的多台FHD-2B仪器实时监控报警软件,以便能够快速、准确区分人为干扰和磁场自然变化,为地震预报研究提供真实、可靠的资料。     

基于深度神经网络的地磁观测数据高压直流输电干扰事件识别

随着越来越多高压直流输电线路的投入运行,地磁观测数据质量受到了严重影响.现有以人工或半人工方法识别高压直流输电干扰事件的工作量也随着受干扰范围的不断扩大和地磁观测仪器的增多而成倍增加.为了高效、准确地识别地磁观测数据中的高压直流干扰事件,本文基于卷积神经网络和长短期记忆神经网络,提出了一种高压直流输电干扰事件自动识别深度学习模型.利用2012年1月1日至2014年12月31日地磁台站原始观测数据,结合专家标注的持续时间在2 h内的高压直流输电干扰事件记录,制作高压直流输电干扰样本34360条,正常样本34360条.模型在训练集上的准确率达到了94.12%,验证集上的准确率达到了92.94%,测试集上的准确率达到了92.86%.初步研究表明深度学习方法在识别地磁观测数据中的高压直流输电干扰事件中具有较高的准确率,为下一步自动识别地磁观测数据中的车辆干扰、基建工程干扰、轻轨干扰等其他干扰事件提供了一种新的思路.     

地磁H、D分量受高压直流输电干扰形态分析

利用全国地磁台站地磁秒数据干扰资料,统计了27条高压直流输电对地磁观测H、D分量造成的干扰情况,研究高压直流输电对地磁观测H、D分量的影响特点,根据统计结果得到了地磁观测H、D分量受高压直流输电影响的多种干扰形态,并对各类形态产生的原因进行了分析,对H、D分量受高压直流干扰形态有了更清晰的认识。     

地磁秒采样数据智能分析系统软件

地磁秒采样仪器观测过程中,易受各种环境干扰造成数据异常,如磁暴、高压直流输电、人为干扰、仪器故障等,不易被发现并识别,若不能及时处理,将会造成观测数据质量下降。若诸多干扰与磁扰叠加,将更不易识别,导致数据的错误处理。为了提高观测质量,利用现有编程技术,开发地磁秒采样数据智能分析系统软件,实现对地磁观测仪器工作状态、各种干扰、磁暴等现象的实时监控和分析,及时发现异常并报警,同时利用多台数据对比智能分析软件,对复杂干扰和高压直流输电干扰进行自动识别,并数据曲线中标示干扰位置,提高数据资料处理的准确性和有效性。     

丰宁台FHD仪背景噪声减小措施分析

针对丰宁台FHD仪记录曲线毛刺较多、背景噪声偏大的问题,对观测环境、供电、信号线、仪器自身性能等逐一排查,发现主要是受交流供电干扰和信号线过长的影响。经过处理后,降低了背景噪声,提高了观测的精度。通过该分析,总结出降低FHD仪背景噪声的部分经验,有望在其他地磁台站推广应用。     

雷电对地磁相对记录干扰机理探究

地磁相对记录中,雷电干扰在全国范围普遍存在,但干扰原理尚未明了,给仪器的日常维护和数据预处理带来困惑.以蒙城地震台2009-2010年两套GM4磁通门磁力仪记录的数据为基础,针对该类干扰现象进行对比分析,并对其形成原理进行探索.     

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。     

高压直流输电对陕西地磁观测的影响

全国范围内越来越多的高压直流输电工程投入运行,其中5条线路运行对陕西地磁观测造成一定干扰。统计2014年1月-2018年6月陕西地磁观测受高压直流输电影响情况,分析各地磁观测台受高压直流输电线路影响的特征,提出判别直流输电干扰线路的方法和应对高压直流输电干扰的建议。     

地磁台网高压直流输电判别处理系统设计

介绍地磁高压直流输电干扰自动判断处理系统的主要功能、架构设计和运行流程,并对其核心功能的实现过程进行描述。本系统为全国地磁观测人员处理高压直流输电干扰提供具体时间、幅度参考标准,有利于地磁预处理数据质量的提高。     

贵阳地震台地磁相对记录仪运行维护管理经验探讨

贵阳基准地震台在"十五"项目中新上了FHDZ-M15和GM4两套数字化地磁相对记录仪,仪器运行一年余,在仪器供电和通信线路维护、仪器水平状态检查和防潮处理等方面积累了一些经验.本文对此进行了系统总结,希望能对地磁台网的整体运行提供借鉴.     

磁通门在普通山洞观测数据分析

为了解在普通山洞内放置磁通门磁力仪进行地磁观测的可行性,对泰安地震台观测山洞与地磁观测室并行观测的GM4数据,分别从日变化数据的相关系数、日变幅、日均值、子夜均值、高压直流干扰等方面进行对比分析。结果表明,普通山洞内的观测数据日变幅小于地磁房记录数据,但日变形态、子夜均值等一致性较好,可以作为地磁观测的一种补充方式。     

高压直流输电线对甘肃地磁观测的影响分析及应对措施

随着国家电网建设规模的不断扩大,越来越多的高压直流输电工程陆续投入使用,对线路两侧的地磁观测资料造成了不可避免的影响。目前有5条高压直流输电线路对甘肃地磁台站的观测造成一定程度的干扰。通过单台及多台观测资料对比的方法,识别高压直流输电线对地磁观测资料的影响,研究干扰特征,对正确预处理观测资料有重要的意义。结果表明:①高压直流输电对地磁Z分量影响明显,D、H分量不明显;②对地磁观测影响产生的形态主要表现为方波型、缓变型、梯形型、复合型等。通过总结高压直流输电对地磁观测资料影响特征及形态,有助于正确预处理观测资料及为今后实现计算机自动化处理提供依据。     

江苏地磁观测受高压直流输电干扰现状及预处理

随着我国经济全面、迅速发展,高压直流输电线路的建设和运行越来越多,从而对江苏地磁观测环境造成严重影响或干扰。介绍了江苏地磁观测受高压直流输电干扰的现状,分析了高压直流输电干扰的判定、数据表现形态,还介绍了地磁观测数据的预处理及预处理后数据的检验结果。     

山东地磁台网受宁东高压直流输电干扰预处理质量分析

为进一步提高山东地磁台网受高压直流输电干扰的预处理质量,通过中国地震前兆数据处理系统中相对差值检测和预处理检测功能,对山东地磁台网多年来受宁东高压直流输电干扰预处理情况进行了总结分析。结果表明,经过数据预处理,宁东高压直流输电干扰基本被去除,但仍然存在高压直流输电干扰误判、起止时间错判、干扰幅度计量不精确等问题。针对上述问题,对数据进行复核和校对,应用"缓变台阶"功能重新处理,并加强对H、D分量干扰特征的研究。