基于概率统计的甚宽频带地震计自噪声水平分析

使用连续1000hr的数据计算甚宽频带地震计自噪声,应用概率统计方法对计算结果进行分析,分别以单小时结果众值、单频点概率统计及分频带概率统计等3种表达方式对分析结果进行展示。通过比较分析,发现第1种方式便于异常结果溯源,但无法获取自噪声非均匀分布特征;第2种方式可以获取固定频点上自噪声水平非均匀分布的详细特征,但高概率值呈现条带分布,没有明显量级差异;第3种方式得到了对应于中心频点的且具有量级差异的高概率值,为地震计自噪声的数学数值建模提供了支持。在异常数据数量较少的情况下,异常结果在后2种方式中得不到体现。     

流动宽频带地震计自噪声测试研究

分别采用双台地震计自噪声互相关分析法(以下简称“Holcomb双台法”)和3台地震计自噪声互相关分析法(以下简称“Sleeman多台法”)对CMG-3T、BBVS-120、STS-2型流动宽频带地震计进行自噪声测试研究.结果表明:Sleeman多台法因有效地规避了传递函数引起的误差,在处理流动宽频带地震计实际记录数据方面比Holcomb双台法更能有效地滤除背景噪声;在简单测试条件下,3种常用流动地震计的自噪声在0.06 ～1 Hz频带内均低于NLNM曲线,显示了相当好的噪声性能指标;在流动台阵观测过程中,地震计方位准确性以及地震计的保温防护措施是保证发挥仪器性能的重要因素.     

甚宽频带地震计噪声与环境耦合研究

首先以甚宽频带地震计为研究对象,分析垂直向的片簧系统理论模型,探讨气压变化对仪器的LP噪声影响;通过理论分析,得出垂直向的片簧系统受气压变化影响较大。根据片簧系统的理论模型,设计一种密封安装方法,通过实验探讨地震计噪声与环境耦合关系(气压、温度和底座变形的关系)。最后对实验数据进行功率谱噪声分析,结果显示抽真空后地震计三个分向的噪声均降低,其中在100 s处垂直向、东西和南北向分别降低了10 dB、5 dB和6 dB。     

甚宽频带地震计磁屏蔽测试

地球磁场和人工磁场不断变化,会对甚宽频带地震计的簧片产生吸引而降低地震观测数据质量。将甚宽频带地震计分别采用宽背簧和窄拉簧悬挂,放置于赫尔姆霍兹线圈中间,测试地震计所受干扰;使用铍莫合金屏蔽罩罩住地震计,再次测试地震计所受干扰。测试结果表明:地震计垂直分向所受干扰严重,使用宽背簧支撑摆体运动的地震计所受干扰程度较大;铍莫合金屏蔽罩对参与测试地震计所有分向均有一定屏蔽效果。     

甚宽频带数字地震资料分析方法

高台以其优越的地理条件 ,使甚宽带数字地震仪有较好的记录效果。两台数据采集器输出 9通道的数采信号更使本台有较丰富的数字记录资料 ,为地震学、地球物理学应用和研究领域提供了更加完善的资料。对于单台来说 ,现在所用的单台交互分析软件已使我们从模拟记录向数字化迈出了可喜的一大步。从这个软件的应用过程 ,我们逐步从陌生走向成熟 ,其中也不乏走过了许多弯路 ,但经过悉心向专家请教和我们不懈的努力 ,此软件已不知不觉地被灵活应用了。现就此软件在使用过程中出现的问题及解决的办法简述如下。1　一个地震事件跨小时 ,即 P头及后续…     

BBVS-120型甚宽频带数字地震计典型地震波形记录特征

对太原基准地震台BBVS-120型甚宽频带地震计记录的不同震中距及不同类型天然地震和非天然地震波形进行分析和对比,结果表明,该地震计能够清晰记录近震、远震、极远震及爆破、塌陷等震相,对各类地震具有较好的监测能力,基本实现全频带观测,可为获得丰富的震相资料并提升地震台监测能力及速报质量,提供技术保障。     

JCZ—1甚宽频带观测初探

即将应用于国家数字地震台网的ＪＣＺ－１甚宽频带地震计。具有从２０Ｈｚ于直流的宽频带平坦响应，是起初记录地面运动的高性能仪器。本文介绍它的地震数据记录系统、传递函数，并就几个典型震例介绍了甚宽频带记录特征和某些数据预处理的方法。     

JCZ—1甚宽频带数字地震仪地震记录特征

分析讨论了ＪＣＺ－１甚宽频带数字地震仪在武汉地震台观测记录的典型特性,并与该台短,中、长周期模拟地震仪的同步观测资料作了比较分析。结果表明,其地震震相记录清晰,丰富。应用ＪＣＺ－１甚宽频带数字地震仪能有效地提高地震台的地震监测能力和全球大震速报质量。     

宽频带地震计的安装

简要介绍了地震噪声的一些特点、环境因素影响宽频带地震计产生噪声的机制,并针对这些特点介绍了安装宽频带地震计的一些隔热保护方法和需要注意的事项,最后从检验系统安装与运行状况的角度,介绍了地震计的标定和台站噪声检测问题,列举了作者在宽频带测震台站建设中的工作实例.     

温度对甚宽频地震计性能的影响

以甚宽频地震计BBVS120为研究对象,通过温度实验测试,研究温度对甚宽频地震计性能影响。结合分析关键元件材料的温度特性,讨论温度对甚宽频地震计灵敏度、幅频特性影响的原因,科学评价观测仪器的温度效应。     

地震计自噪声的研究

仪器的固有噪声水平是地震计的关键技术指标。 如何降低仪器的自噪声是地震计设计中需要解决的重要问题。 本文分析了产生地震计自噪声的两个主要噪声源: 布朗热噪声和电子噪声(1/f噪声), 以及它们对地震计传递函数的影响。 分析了三种地震计所记录的地震台台基噪声, 并且通过试验来检验仪器噪声对地震计观测数据的影响。     

地震台JCZ-1与JCZ-1T甚宽频带地震仪对比观测分析

采用成都基准地震台JCZ-1型和JCZ-1T甚宽频带数字地震仪同一时间段记录的地方震、近震和远震的地脉动噪声做功率谱分析.结果表明,JCZ-1和JCZ-1T型甚宽频带地震仪在主要频带内对地噪声的响应程度是一致的.在高频端和低频端JCZ-1T型地震计分辨率更高,且信噪比更高,高出10 ～ 20 dB.JCZ-1型地震计由于长期使用导致材料老化以及受环境温度或气流微量变化的影响,地震计的噪声较高,可能对地震波记录的幅值产生5％左右的影响.JCZ-1T型地震计在安装过程中所采取的保温、防气流扰动等各种防护措施是可靠的.     

对齐误差对测试地震计自噪声的影响

本文在理论上研究了对齐误差对测试地震计自噪声的影响。指出对齐误差影响到2台仪器记录间的计算互功率谱密度,进而影响到被测仪器记录间相干函数计算,最终影响到被测仪器的自噪声计算。发现当存在对齐误差时,在信噪比较高频段计算得到的自噪声水平比仪器的实际自噪声水平要高,在一般的实际测试中可能高20 dB以上。为了消除对齐误差对自噪声测试的影响,提出通过投影逆变换把观测记录变换到标准坐标系下,再用变换后的观测记录来计算地震计自噪声。给出了基于以上思路和传感参数对比测试方法的地震计自噪声计算处理流程,合成数据、实际测试数据的处理检验计算结果表明,本文方法可以有效克服地震计自噪声测试中对齐误差的影响。     

“彩虹”台风对宽频带地震计记录的影响

201522号"彩虹"台风于2015年10月4日14时前后登陆广东湛江坡头区,对其登陆及前后1周时间内,相邻地震台站宽频带地震计记录的台基噪声速度幅值相关关系进行分析,结果显示:(1)随着台风发育和消亡,在台风登陆的8区域附近,地震台记录的速度幅值由逐渐增加变为逐渐减小,相邻地震台速度幅值线性相关系数达0.9以上;(2)滤波后1—10 s频段数据,相邻地震台速度幅值比趋于稳定。可见"彩虹"台风对1—10 s频段台基噪声影响明显,相邻地震台幅值比趋于稳定。     

两种宽频带地震计高频段性能及记录数据差异的对比研究

通过对比两种宽频带地震计FBS-3和KS-2000 的结构,认为两种地震计在检测上限附近的高频段记录数据存在差异,并以合成地震动为输入,用模型验算方法证实了这一结论.     

温度对甚宽带地震计零点及灵敏度的影响

根据宽频带地震计在北方寒冷地区运行时受温度变化影响的实际情况,针对温度对宽频带地震计的影响做了定量的分析研究,从而总结出温度对地震计影响的具体指标和相应关系曲线,并得出了温度对地震计影响的初步结论,即随环境温度的降低地震计灵敏度逐渐降低,地震计零点电压值在不断升高,尤其垂直向零点随温度的变化率更加明显。为地震计厂家增加温度补偿功能或台站温度环境的改进提供了相应的数据参考。     

短周期与宽频带数字地震计记录波形相关分析

为了研究短周期与宽频带数字地震观测系统的一致性,分别对山东地震台网青岛、济南、荣成、五莲、烟台的5个同一摆墩上安装的两套观测系统记录的同一地震事件波形资料进行了相关性分析。先将宽频带记录通过等波纹带通滤波器进行频带为1~20 Hz的滤波处理,再将短周期记录进行过采样处理,实现与宽频带记录的采样率一致。分析表明,宽频带和短周期地震计记录近震、地方震和非天然近距离地震波形在形态上一致,地震波形的振幅和相位存在较好相似性,震中距越近地震波形振幅和相位的相似度越高,宽频带和短周期地震计得到速度震级间差别不大,一致性较好。     

多通道相关分析用于宽频带地震仪自噪声检测

将多通道相关分析方法用于宽频带地震仪的自噪声检测,测量分析了Reftek 130、130 B和130 S三种地震数据采集器的自噪声检测结果以及14套Reftek 130 S连接Guralp CMG-3T地震计的自噪声一致性检测结果,同时给出了地震计的三轴正交性估计.结果表明：Reftek数据采集器设置为普通增益时在0.3 Hz以上频段自噪声高于Guralp CMG-3T地震计自噪声,设置为32倍高增益时在测量频段远低于地震计自噪声;测量的多台Guralp CMG-3T地震计自噪声结果在不同频段一致性差异较大,垂直向分量0.3 Hz以下频段可作为一致性比对参考频段,采集配置选择普通增益时0.3~2 Hz频段可作为数据采集器一致性比对参考频段;Guralp CMG-3T地震计三轴正交性误差估计平均在0.5°以内.