地震监测的新近应用：准备、报警和响应系统

引言图1给出了由澳大利亚地震研究中心开发的地震准备、报警和响应系统的全部组成部分。该系统包括由地震学家提供的灾害信息(地震的位置、震级和衰减),也包括由用户提供的易损性信息(财产位置、易损性和重要性、任务和优先级)。     

震后一分钟：强震图,有效震中和有效震级

本文报道了台湾实时地震监测的最新进展,尤其是台湾中心气象局遥测地震台网(CWBSN)的实时强震监测。该项工作旨在大震发生后迅即速报。如果速报能在强振动到来之前完成,那么地震早期警报将成为可能。CWBSN已能在大震发生后一分钟内给出强度图、震中和震级。速报和早期警报主要适用于大震(M>>5);不限幅波形记录的需要促使CWBSN在1995年将强震探测仪(如力平衡加速度计)并入其遥测地震监测系统中。将时间域递归处理应用于多道输入地震信号,通过一组联网微机生成强度图。通过等值线,能迅速识别出位于强度图最大等值线(通常为100gal)中央的有效震中。有效震级也能迅速由最大等值线(通常为100gal)覆盖的表面积确定。对于具有有限破裂面的大震,如此得出的震中和震级是更适当的震源位置和破坏强度的估算值。有效震中给出了破坏区域的中心,与传统的震中定位比较,后者仅给出了破裂形成的初始位置。有效震级所反映的更接近地震破坏的潜能,而不是强调总能量释放的传统震级。CWBSN已能在一分钟内获取上述震源的关键信息。这一时间将会进一步缩短至30s以内,如本文中举例描述的那样,地震早期警报的确是一个可能达到的目标。速报和早期警报信息将电传给用户,以采取人为或无人干予的快速反应行动。     

美国地质调查局2006年地震灾害研究工作计划和预算

1 2006年项目概述 2006年美国地质调查局为地震灾害研究项目的预算申请了51 337 000美元. 美国地质调查局地震灾害项目(EHP)将提供科研信息和必备的相关知识, 用于减少地震和由地震引起的海啸、山体滑坡和沙土液化所导致的人员死亡和经济损失. 项目内容包括: 及时报告震中位置、震级及其可能的破坏; 区域和国家对地震的灾害评估; 增加对地震的成因和地震影响的认识, 提升地震预测能力.     

2009年12月—2010年2月中国及邻区地震目录

<正> 本地震目录由中国地震台网中心(CENC)提供。中国地震台网中心使用全国90个测震台站的地震数据,记录了中国及邻区M≥2.5的地震,各地震事件的记录台站均在5个以上。地震目录使用的走时表为J-B表①,发震时刻为国际时,地名为按Flinn、Engdahl和Hill~(②③)划出的地震分区给出的大致的地理位置(仅作位置参考,不含任何政治意义)。其中:Ms是由数字地震记录仿真成中周期宽频带地震仪(SK和DK-1仪)测定的震级,M_(S7)是由数字地震记录仿真成763长周期地震仪记录测定的震级,m_B是用宽频带中周期仪(SK仪     

2010年7—8月中国及邻区地震目录

<正> 本地震目录由中国地震台网中心(CENC)提供。中国地震台网中心使用全国90个测震台站的地震数据,记录了中国及邻区M≥2.5的地震,各地震事件的记录台站均在5个以上。地震目录使用的走时表为J-B表,发震时刻为国际时,地名为按Flinn、Engdahl和Hill划出的地震分区给出的大致的地理位置(仅作位置参考,不含任何政治意义)。其中:Ms是由数字地震记录仿真成中周期宽频带地震仪(SK和DK-1仪)测定的震级,M_(S7)是由数字地震记录仿真成763长周期地震仪记录测定的震级,m_B是用宽频带中周期仪(SK仪     

2014年1-4月中国及邻区地震目录

本地震目录由中国地震台网中心（CENC）提供。中国地震台网中心使用全国90个测震台站的地震数据,记录了中国及邻区 M≥2．5的地震,各地震事件的记录台站均在5个以上。地震目录使用的走时表为 J-B表①,发震时刻为国际时,地名为按 Flinn、Engdahl 和 Hill②③划出的地震分区给出的大致的地理位置（仅作位置参考,不含任何政治意义）。其中：MS 是由数字地震记录仿真成中周期宽频带地震仪（SK 和 DK-1仪）测定的震级,MS7是由数字地震记录仿真成763长周期地震仪记录测定的震级,mB 是用宽频带中周期仪（SK 仪或 DK-1仪）或763长周期仪测定,mb 是用短周期地震仪测定。为便于使用和对比,报告中还给出了美国国家地震信息中心（NEIC）测定的短周期体波震级 mb 和面波震级 MSZ 。为避免混乱,各种震级之间概不换算。     

考虑行波效应的高墩刚构桥地震易损性分析

基于传统可靠度理论,结合IDA方法和大质量法,将空间效应引入地震易损性分析,提出了实现考虑行波效应的桥梁地震易损性评估方法。以一座墩高不一致的双肢薄壁高墩刚构桥为算例,建立系统近场和远场地震易损性曲线。结果表明:评估桥梁系统地震易损性时,宜考虑行波效应,否则可能高估其抗震性能;与远场地震易损性相比,近场地震易损性受行波效应影响显著;与矮墩易损性相比,高墩易损性对行波效应敏感。     

地震预警的下限应该是多少?

正地震预警对社会的影响非常重要,但关于这一课题的研究尚不成熟!地震预警(EEW)系统的主要目标是向可能受到特定震级的地震影响的社会群体发出警报,使他们能够采取必要的行动减轻地震造成的影响。例如人员受伤、基础设施损坏或情绪恐慌等。大多数EEW系统的工作原理是快速确定地震的位置和震级水平,估计地震烈度,然后向潜在的可能受影响的群体发布警报。但是,EEW系统会受地震震级确定的速度以及地震破裂传播过程的细节、地震波传播路径和预警系统分布情况的     

国际地震中心(ISC)简介

纽伯里(Newbury)是一个只有两万五千人口小的城市,美丽而又安静,它座落在伦敦的西边约100公里的地方。著名的国际地震中心ISC(International SeismologicalCentre)就设在这里。全世界的1000个以上地震台的资料(北至格陵兰,南至南极州)都定期送到这里,进行全球地震资料的汇集、分析和出版。国际地震中心的主要任务是收集世界范围的地震信息,包括仪器记录数据和宏观地震资料,精确地计算地震的位置和震级,编辑并出版全球地震目录、地震报告以及大地震的宏观资料,建立完整的资料档案并对有关的地震问题提供咨询服务。     

2013年甘肃岷县-漳县MS6.6地震余震 序列目录完备性研究 基于对单台记录地震事件震中与震级的估计

中强地震余震序列地震目录编目是否完备、 震源参数是否准确,直接影响余震序列特征分析、 震后趋势快速判断和强余震预测等研究结果的科学性和可靠性. 2013年7月22日甘肃岷县-漳县M_S6.6地震余震序列目录中存在较多单台记录地震事件,地震观测报告仅给出其震级,而未给出震中位置. 由于余震波形间的相互交叠干扰,使得余震最大振幅的测量误差较大,造成地震观测报告给出的单台事件震级误差较大. 精确估计单台记录地震事件的震中和震级,能够补充完善现有地震目录,提高地震目录的完备性. 本文对单台记录地震事件震中和震级的估计不仅限于单个台站,而是通过分析区域台网中多个台站的波形记录实现. 首先以余震序列中震级较大、 波形记录信噪比较高的地震波形作为模板,使用波形互相关震相检测技术,检测单台记录的地震事件在多个台站的震相到时. 如果能在4个以上台站检测到震相,则利用测震台网常用的HYPOSAT方法估计其震中位置,并利用多个台站记录波形与模板地震的振幅比估计其震级. 之后计算主震发生后不同时间的最小完备性震级,并通过线性拟合得到最小完备性震级随时间变化的表达式,以分析此地震余震序列的目录完备性. 经过计算共得到253个单台记录地震事件的震级和其中177个事件的震中位置,其震中空间分布范围与余震序列中其它地震分布范围基本一致. 震级复测以及与人工拾取震相到时误差对比表明,该方法所得震相检测和震级估计结果具有较好的可靠性. 主震及最大余震发生后的短时间内,有较多数量单台事件的目录所给出的震级偏低,分析认为可能受主震与较大余震后续震相以及余震间相互干扰所致. 主震发生0.02—0.3天内,其余震序列最小完备性震级随时间的对数呈线性下降,在0.3天后最小完备性震级稳定在M_L1.1左右.      

根据峰值地动位移标度无饱和地计算地震震级

全球定位系统测量仪是非惯性的,它直接测量相对于全球参考框架的位移;而惯性传感器受到系统出格(主要因倾斜)的影响,对得到位移的积分有不利影响。我们根据分布在近源到区域距离(约10~1 000km)上的高速全球定位系统台网记录,研究了MW6~9地震的峰值地动位移(PGD)的震级标度性质,得出的结论是:实时全球定位系统的地震波形可用来快速测定震级;通常在破裂开始的第一分钟内,许多情况是在破裂结束前,可定出震级。虽然比用P波初始几秒钟波形的地震预警方法要慢一些,但我们的方法不会遇到地震传感器在大震级时出现的饱和效应。快速震级估算可用于快速生成地震的震源模型、海啸预测和需要长周期位移准确信息的地震动研究。     

利用高频GPS时间序列进行地震预警研究

正传统地震仪可以监视地震发生、记录地震波信号等相关信息,为快速确定地震参数提供观测资料。但在应用中主要存在两个问题:(1)宽频带地震仪遇到强震时经常会超出记录量程,无法完整的记录地震波波形;(2)在地震和海啸预警研究中,地震仪数据通常需要积分为位移量计算震级和海啸高度,但受仪器倾斜、旋转等因素影响,积分结果会引入许多误差,难以获得准确的地壳形变信息。以上问题都会给地震参数特别是震级的快速准确确定带来困难。尤其是大     

海峡两岸地震目录中台湾地震震级之异同

台湾地处欧亚板块和菲律宾板块的接触带上,每年发生5级以上地震数百次,本世纪以来已发生7级以上地震40多次,是重要的地震活动场所． 由于资料来源不同、采用的震级标度不同,以及海峡两岸分隔等对资料交换的影响,致使两地目录中同一次台湾地震的震级往往不一致．采用一致标度量度地震大小,是震级标度的近代发展方向．笔者在为新的中国抗震设防区划图编制的强地震（M43/4）目录中,将新的台湾均一震级目录与大陆地震目录合并形成完整的中国强地震目录．对5M＜6的台湾地震,我们采用台湾中央气象厅均一地方震震级;对M6的地震,仍采用IASPEI面波震级．因此,对6级以下和6级以上地震分别统计的两地震级偏离,前者反映了台湾均一地方震震级ML(Ｓ)与大陆的北京面波震级间的偏离,而后者则反映了两地面波震级间的偏离．对7级以上地震,我们还给出了不同来源的具体震级数据,以方便参照使用． 统计结果表明,对于998次5～5.9级地震,平均来说,台湾震级略高于大陆震级,偏离幅度为0.13震级单位,其标准偏差为0.32;同样,对298次6级以上地震的统计结果,仍是台湾震级平均略微偏高,幅度为0.09,其标准偏差为0.23;我们还注意到6级以上事件震级差在1972年前后有明显改变．1971年以前,大多数事件的台湾震级高;1972年以后,大多数事件的北京震级高．这可能与资料来源有关． 文中给出3个不同来源的本世纪以来7级以上地震目录．王(锦华)目(录)给出7级以上事件44次;郑(世楠)目(录)给出7级以上事件39次;中国地震目录1911年前由闵子群等编,1912～1990年由汪素云等编,1991年～1997年11月由杨智娴编给出7级以上事件41次．我们讨论了此3个目录中7级以上地震的异同点． 文中统计的两地震级差别和经验关系为以目录化地震资料作研究的地震学家提供了有益的参考,但它们不能用作不同标度震级之间的相互转换,因为其中一些数据已不是直接测定的震级值．本文给出的7级以上强地震目录,可相互参照使用,以确保研究人员得到完整的地震活动图象．      

核电厂考虑结构参数不确定的 地震易损性分析

为考虑核电厂结构参数不确定对结构地震易损性的影响,基于一次二阶矩法(First-Order Second-Moment, FOSM)进行地震易损性分析。以核电结构中混凝土材料的密度、弹性模量,泊松比和抗拉强度为不确定参数,建立有限元模型,并与试验结果对比,以验证模型的准确性。基于有限元数值模拟方法,通过增量动力法计算核电厂模型在多条地震记录下不同峰值加速度的动力响应,同时基于FOSM得到参数不确定下的对数标准差,进而得到核电厂结构考虑参数不确定的地震易损性曲线。结果表明,结构参数的不确定对核电结构有一定的影响,未考虑参数不确定的地震易损性结果会低估结构的失效概率。该方法可为核电结构基于参数不确定下的易损性分析提供一定的理论依据与实用价值。     

中国地震台网面波均匀震级与国际测报系统面波震级的对比研究

本文主要利用1982年中国地震台网记录的72个地震的面波振幅。周期资料,计算了面波均匀震级(MCH),然后计算了ISC、MOS、NEIS、UPP等测报系统面波震级与均匀震级的偏差(DMS),年平均偏差(EE1)及标准误差(EE3),介绍了各种计算公式和应用方法,比较分析其结果,得出年平均偏差都小于0.1震级的单位,这说明均匀震级的测定工作已处在国际水平上。今后,我们准备将此项工作按年代顺序做下去,并陆续将其结果提供给震级研究工作者,为震级的归一化和实用化提供系统的数据资料。     

M_(WP)震级测定方法在全球中强地震自动测定中的应用

本文使用M_(WP)震级测定方法,对地震参数自动测定系统进行了改进,实现了对全球M_W≥6.0地震震级更快更精确的自动测定.与传统的M_L、M_S等震级测定方法相比,M_(WP)震级测定方法有2个显著优点:1由于只使用P波列,因此该方法可使用S波或面波限幅记录,可用波形资料较多;2选取的时间窗位于S波之前,震级测定速度更快.对地震参数自动测定系统在2014年9月22日至2015年12月22日测定的254个全球M_W≥6.0地震参数进行分析,结果表明,M_(WP)与全球矩心矩张量(GCMT)产出的M_W的一致性较好,无明显系统偏差,86.2%的M_(WP)与M_W的偏差绝对值小于等于0.3,可在震后平均531 s获得全球地震时空强参数.中国地震台网对全球中强地震时空强参数的自动测定与准实时地震信息服务,对于提高中国地震台网对全球地震的应急处置能力,提升中国在国际防震减灾领域的影响有现实意义.     

PGV/PGA和PGD/PGA随震级和震中距变化的研究

以太平洋地震工程研究中心(PEER)和强震动观测系统组织委员会(COSMOS)记录的13次地震的486个台站的三分量地震动峰值数据为基础,按照震级和震中距大小将其分类,得到地震动的峰值比PGV/PGA和PGD/PGA与震级和震中距的关系。结果表明:峰值比随着震级的增大而增大,随着震中距的增大也增大。最后给出了峰值比与震级和震中距的衰减关系,以供抗震设计参考使用。     

山西省数字台网与模拟台网震级的对比研究

统计分析了山西省数字地震台网考核运行 3个月以来的记录地震的震级情况 ,将两套人机交互处理系统 (泰德和港震系统 )测定的速度震级及港震系统仿真后 (DD— 1)测得的位移震级 ,与山西省模拟台网 (即大同、太原、临汾、长治 9个模拟人工值守台 )所测定的位移震级进行了对比 ,研究了它们之间的相关程度、一致性、差异性 ,得出港震系统与泰德系统测定的速度震级与模拟震级、数字系统仿真 (DD— 1)后测定的位移震级与模拟震级相关系数均在 0 .940以上 ,相关性较好的结论     

主余震下近海钢筋混凝土桥墩全寿命抗震分析

我国近海桥梁具有服役期长、工作环境恶劣并且面临较高的地震作用风险等特点。本文分析了全寿命周期内高性能混凝土中氯离子腐蚀作用,采用10组相同台站记录的实际主余震记录构造出新的主余震地震序列,利用增量动力分析(IDA)和地震易损性方法分析了主余震地震序列和氯离子腐蚀对桥墩抗震性能的影响。分析结果表明:在轻微破坏状态下,服役时间和地震序列对桥墩地震易损性影响不大;在中等破坏、严重破坏和完全破坏状态下,服役时间和地震序列作用均对桥墩地震易损性有很大影响,桥墩更容易进入危险状态。     

基于深度学习的地震震级分类

为了探索地震加速度时程记录的震级信息,训练卷积神经网络基于地震震级大小对地震记录进行分类,将K-NET和KiK-net中将近12万个地震记录作为样本,对其进行信息筛选和归一化,之后将地震加速度时程记录用作输入,训练卷积神经网络模型以M5.5为分类界限来区分大震和小震。结果显示,在训练集中基于该模型的分类准确率为93.6％,在测试集中的准确率为92.3％,具有良好的分类效果,这表明大震记录与小震记录之间存在一些根本的区别,即可通过地震动加速度时程记录获取一定的震级信息。