五台地震科技中心SSQ-2I型石英水平摆倾斜仪资料分析

分析五台地震科技中心SSQ-2I型石英水平摆倾斜仪的基本运行情况,并对水平摆倾斜仪的年、月、日变化特征及计震能力进行研究,对比实际观测中潮汐因子、均方差、年变幅和年零漂,总结归纳形变观测中的常见干扰源,为精准识别异常特征提供参考。     

五台山地震科技中心SSQ-2I水平摆仪观测数据干扰因素分析

收集整理五台山地震科技中心2015~2019年SSQ-2I型水平摆倾斜仪的固体潮观测分钟值资料,对典型干扰及原因进行分析,总结各类干扰对观测曲线的影响及机理,为利用数字化资料及时识别干扰、准确捕捉短临异常提供可借鉴的实例。     

全台网垂直摆倾斜仪背景噪声水平分析

利用全台网垂直摆倾斜仪的观测数据,研究不同采样率对功率谱密度结果的影响,并对不同台站、不同类型仪器连续观测数据在地震频段（200~600 s）的背景噪声水平进行着重分析。结果表明：1）不论是单个测站还是全国台网的统计结果,均显示2类垂直摆在地震频段噪声水平相当;2）在区域分布上未见明显规律性变化,但由于受海浪及活跃构造运动的影响,沿海地区部分台站噪声水平较高;3）高噪声水平仪器观测曲线普遍表现为不光滑、毛刺多,除部分台站受海浪影响,大多是观测环境或仪器本身的原因。     

基于非线性最小二乘法的石英水平摆倾斜仪格值标定

采用非线性最小二乘法对石英水平摆倾斜仪格值标定的秒采样数据进行拟合。通过Levenberg-Marquardt算法实现迭代计算过程,准确求解光记录位移信号参数并计算标定格值。仿真和台站标定实验结果表明,采用非线性最小二乘法计算倾斜仪秒采样数据的标定格值与倾斜仪校准格值的一致性较好。     

降雨变化对云县台垂直摆倾斜仪的影响分析

通过分析云县台2013～2016年降雨对垂直摆倾斜仪观测数据的影响发现,在春冬两季,主要受孤立的强降雨影响,当日降雨量达到15 mm以上时,便对倾斜量产生影响;在降雨较集中的夏秋季节,受连续降雨的影响,当日降雨量达到驱动降雨量后,降雨与倾斜量有很好的相关性,而雨季中期关系不明显。由于垂直摆倾斜仪观测值曲线与降雨累积值曲线存在很强的相关性,利用一元线性回归方法对降雨干扰进行剔除,有利于准确提取和识别前兆异常。     

降雨对垂直摆倾斜仪的干扰与排除

针对龙岩地震台垂直摆倾斜仪观测受降雨干扰明显的情况,通过对覆盖层地形、地质条件进行研究,分析降雨干扰产生的原因。由于垂直摆倾斜仪观测值曲线与降雨累积值曲线存在很强的相关性,可以利用一元线性回归方法对降雨干扰进行剔除。同时,对映震效果进行了探讨。     

地震计与垂直摆倾斜仪同点观测数据对比

利用垂直摆倾斜仪与地震计进行同点观测对比实验。将传感器输出信号统一采样后,以时域背景噪声包络为标准对数据进行统一量化,计算振幅谱,根据振幅随频率的变化判断2种仪器对不同信号的检测能力。在此基础上,以背景噪声、地震波、固体潮汐为天然测试信号测试2种仪器的检测能力。结果表明,对于固体潮汐所在的长周期频段的信号,垂直摆倾斜仪记录的振幅大于地震计,地震计在该频段的记录数据主要来源于仪器噪声;对于远震面波,2种仪器皆有较好的记录效果,其中垂直摆倾斜仪记录的振幅大于地震计;近震及地方震引起的高频地震动处于垂直摆倾斜仪设计的响应通带之外,数据可比性不大。     

水平摆组合观测特性及其计算公式

目前在计算地倾斜倾角和方位角时,一般文献仅给出了两个水平摆成直角组合的计算公式,而这种特殊组合方式并不能代表两摆成任意夹角的组合情况。本文给出了适用于任意组合的通用公式,证明了前者仅是后者的一种特例,并对各种组合特性及其精度进行了讨论。     

狮子山台VS型垂直摆倾斜仪和VP型宽频带倾斜仪事件响应特征对比分析

对狮子山台VS型垂直摆倾斜仪和VP型宽频带倾斜仪就降雨干扰、仪器调零、地震响应等各种事件进行对比分析发现,VP型宽频带倾斜仪抗降雨干扰能力强,地震响应灵敏度高,网页自动调零恢复时间短,可极大地提高观测数据质量,保证数据的连续率。     

常熟地震台水管倾斜仪与垂直摆倾斜仪同震响应对比分析

对常熟台水管仪与垂直摆记录到的同一地震的地倾斜响应进行对比分析,探讨了同震形变响应的3个基本特征。结果表明:1)两套仪器的地震延迟时间、响应持续时间与震级及震中距均成正比;2)水管仪的变形幅度与震级成正比,与震中距成反比;垂直摆的变形幅度主要与震级有关,但与震中距也有一定关系。     

汶川地震前泰安台摆式倾斜仪异常现象分析

对泰安台水平摆和垂直摆倾斜仪长期观测资料进行了分析,通过对M2波潮汐因子变化和矢量图进动轨迹的分析发现,汶川地震前存在异常现象.     

VS型垂直摆倾斜仪电容测微传感器摆动误差分析

根据高斯定理分析并推导出非平行平板电容器的电容计算公式,并将其结果用于分析VS型垂直摆倾斜仪的三片式差动电容特性,得出了垂直摆在摆动情况下倾斜角与输出电压非线性关系的表达式.按仪器的结构参数计算了非线性误差的大小,以及线性化近似处理的范围.结果说明倾斜仪输出特性线性化处理合理可行.最后介绍了一种电容传感器装配的妥善方法和允许的装配误差.     

VP型垂直摆倾斜仪观测频带的分析及改进

从仪器原理、传递函数和观测数据等方面分析目前在网进行1 Hz采样的VP型垂直摆倾斜仪在2~60 s周期内的频率特性,认为该仪器可以观测到频带内的信号变化,但因处于过渡带,观测幅度较真实幅度削弱约20~40 dB。对VP型垂直摆倾斜仪观测频带进行拓展,使2~60 s周期内的观测信号由之前的过渡带进入到仪器的通频带,结果与相同采样率的其他定点形变仪器的观测效果相同,将地倾斜观测量转换为加速度表达后,其幅频特性符合全球地震背景噪声模型。改进后的VP型垂直摆倾斜仪对于远距离震级不大的同震体波震相记录效果略优于改进前,但受地脉动影响,在识别非地脉动信号时需要采用更精细的方法和手段来提高识别效果。     

涉县地震台VS型垂直摆倾斜仪与DSQ型水管倾斜仪观测资料对比分析

选取涉县地震台VS型垂直摆与DSQ型水管倾斜仪2015~2018年的观测资料,采用形态对比法、Venedikov调和分析法、相关性分析法检验两者反映同一区域地倾斜量及同步变化的能力。结果表明,两者在排除倾向变化影响的前提下,月变及年变形态一致性较高,且固体潮记录清晰、地震记录及时准确。潮汐因子及其相对误差结果显示,2套仪器的精度均满足要求,相关性分析结果表明两者在排除倾向变化影响的前提下具有较高的相关性。     

武汉台VP型宽频带倾斜仪潮汐观测质量及干扰因素分析

采用连续率、日均值、潮汐因子、中误差和相对误差等质量指标对武汉台VP型宽频带倾斜仪2019年的观测资料质量进行分析。结果表明,VP型宽频带倾斜仪工作正常,资料连续、可靠,潮汐观测精度高,中误差、相对误差水平较低。长周期年变特征显示,仪器观测曲线形态清晰、整体光滑,具有明显的季节性变化特征。对武汉台VP型宽频带倾斜仪2019年的干扰事件进行统计分析,结果表明干扰因素主要为人为干扰（调零、标定）和自然环境干扰（气压、降雨、雷雨）。     

金属水平摆倾斜仪潮汐记录一致性的分析

本文根据同方向二台仪器各潮波的潮汐因子之比的离散程度,分析仪器对潮汐记录的一致性情况。 对金寨台二套金属水平摆倾斜仪一个月记录的调和分析结果表明,M_2、S_2、N_2、K_1和O_1五种主要潮波γⅠ/γⅡ平均值的相对误差南北分量为4.64％,东西分量为6.38％。与漳州台东西方向二台石英水平摆倾斜仪一个月记录调和分析结果比较,可以看出金属水平摆倾斜仪和石英水平摆倾斜仪对倾斜潮汐的记录具有相同水平的一致性。     

观测墩改造对摆式倾斜仪观测质量的影响

对马陵山台VS型垂直摆和SSQ-2I型水平摆倾斜仪搬迁前后的观测资料进行对比分析。结果表明,仪器搬迁后内精度m_γ优于搬迁前,NS向分量的精度显著提高。搬迁后2套仪器噪声M₁显著降低,稳定性更好。     

VS垂直摆倾斜仪常见异常现象的判断及维护

针对地震台站使用的VS垂直摆倾斜仪,对其典型的异常现象进行分析,并给出了维护方法.     

临汾水平摆临震前典型波动异常研究

对山西临汾水平摆固体潮曲线形态在临震前的典型畸变现象进行分析,从时间、空间上对该类典型波动异常在震前出现的概率进行统计,并对其形成的物理机制进行了解释。     

利用全台网垂直摆倾斜仪数据检测日本MW9.0地震激发的低频自由振荡

首次利用全台网多台垂直摆倾斜仪观测数据检测地球自由振荡。2011年日本MW9.0大地震发生后,43台仪器记录到其所激发的自由振荡信号。谱分析结果显示,垂直摆倾斜仪检测到了低频段（1~5 mHz）地球自由振荡振型,并且在超低频部分（<1.5 mHz）仍然还有较高的信噪比。选取43个台站中观测质量较好的36个台站数据进行叠积以增强信号,可以探测到一些非常微弱的模态,最终得到频率高于4.7 mHz的所有零阶球型振荡0S3~0S38（其中7个振型的观测频率与理论值的偏差近似为0）和环型振荡0T3~0T28几乎所有振型,此外还检测到21个谐频振型。