基于PMC方法评估青海省测震台网监测能力

采用基于概率的最小完整性震级方法(PMC),对青海省测震台网稳定运行以来实际产出的地震观测报告数据(2014—2021年)进行分析,获得该台网单台检测概率(P_D)、合成检测概率(P_E)以及基于概率的最小完整性震级(M_P)的空间分布。通过对青海及邻区地震监测能力的评估,获得如下认识：青海测震台网监测能力存在明显的空间差异,其中：在台站分布较为密集的青海东部、中部地区,地震监测能力较好,M_P分别为M_L 1.5—2.0和M_L 1.8—2.5;在台站分布较为稀疏的青海西部和南部地区,地震监测能力则相对较差,M_P分别为M_L 2.5—3.5和M_L 2.2—2.7;在台站分布最为稀疏的青藏交界地区,地震监测能力最差,M_P约为M_L 2.5—3.5。对青海测震台网监测能力的科学评估,可为进一步改善台网空间布局提供参考依据。     

基于PMC方法的上海测震台网地震监测能力评估

采用基于概率的完整性震级（PMC）方法,选取上海测震台网13个地震台站及周边省市地震台2008-2019年记录的171个地震,计算各地震台及上海测震台网地震监测能力,并模拟增加新的地震台站后台网监测能力的变化。结果显示：①地表基岩台的监测能力较深井台强,且受噪声和地铁影响,市区深井台监测能力较低;②整体上,台站密布的松江和青浦地区,地震监测能力较强,最小完整性震级为M_L 0.7。台站稀疏的浦东、奉贤、崇明地区,地震监测能力较弱,最小完整性震级为M_L 1.3;③若在上海南部增设奉贤海湾台,可整体提高上海测震台网的监测能力。     

利用PMC方法评估山西测震台网的地震监测能力

为科学评估山西测震台网的监测能力,采用"基于概率的完整性震级"PMC方法,以山西测震台网产出的地震观测报告为输入,计算了山西测震台网57个台站对周边地震事件的检测概率、测震台网的合成检测概率及最小完整性震级.单台检测概率结果显示:PMC方法相对客观地反映了57个台站对地震事件的检测能力,山西中部的5个台站,由于台站密度...     

广西测震台网监测能力计算与分析

依据地方性震级公式,采用台站台基噪声值反推震中距最小震级方法对当前参与地震速报的广西测震台网监测能力进行计算,得到当前广西区域地震监测能力基本达到M_L1.4,与邻省交界处的监测能力基本达到M_L1.6,北部湾区域达到M_L1.8;若把广西“十二五”项目新增的测震台站纳入到地震速报工作中,则广西地震监测能力将提升达到M_L1.2。采用最小完整性震级(EMR)方法计算广西及邻区2008—2020年地震目录得到区域最小完整性震级MC值为M_L1.7,较同等地震编目台站条件下利用台站噪声值计算得到的监测能力大0.1级,说明通过台基噪声计算得到的区域地震监测能力较能真实体现当前监测能力。     

内蒙古区域地震台网监测能力研究

国际上新近发展的“基于概率的完整性震级”(PMC)方法,具有可考察地震定位中由于台站人为选择等造成的台网监测能力下降,以及避免传统基于G-R关系的统计算法因地震数目过少而无法评估等优点.本研究利用PMC方法,计算得到内蒙古区域地震台网39个台站对周边地震事件的检测概率及台网检测概率.单台检测概率结果显示:PMC方法能够客观地反映39个台站对地震事件的检测能力;因台网布局等影响,内蒙古区域地震台网中西部和中东部地区的台站检测能力较强,而靠近蒙古、俄罗斯边境的台站, 阿拉善右旗附近地区的台站,以及邻近吉林、黑龙江等地区的台站检测能力较低.合成检测概率结果显示,由于邻省台站的引入,全区80%的地区基于概率的最小完整性震级M_P达到2.2左右,其余地区M_P达到3.3左右.为提高地震台网监测能力,建议在监测能力较弱的中蒙交界地区、东北部地区,以及阿拉善左旗以西地区适度加密台站,进一步优化台网布局.     

基于PMC方法的山东省测震台网监测能力评估

为了实现对山东区域测震台网监测能力的科学准确的评估,分析山东及邻区地震监测能力的时空分布特征,为该区的地震研究和测震台网的进一步优化布局提供科学依据.本文利用"基于概率的完整性震级"(PMC)方法,通过计算山东测震台网的117个台站对周边地震事件的检测概率、测震台网的合成检测概率以及最小完整性震级,来评估测震台网的监测能力.单台检测概率结果显示,PMC方法可客观反映117个台站对地震事件的监测能力,在距离台站较近的区域,检测概率随着震级和震中距的增大而增大,处于沂沭断裂带中南段的台站对低震级档的地震有较高的监测能力.合成检测概率结果显示,检测概率高值区域主要集中在台站密集的胶东半岛和沂沭带中南段,而靠近山东省界的鲁西和鲁北区域则监测能力较差.最小完整性震级的结果也反映了类似的规律.同时,PMC方法还可以检测不同深度对检测概率空间分布特征的影响.     

青海及邻区地震目录最小完整性震级分析

在强震多发且台站分布极不均匀的青海地区开展最小完整性震级分析,对该地区的地震危险性分析具有重要的现实意义。基于青海区域地震台网定位的地震目录,利用"震级-序号"法和多参数方法分析了M_c的时间演化特征;采用"完整震级范围"方法研究了其空间分布特征。研究表明,不同时段青海及邻区M_c的空间分布存在非均匀性,其与测震台站的空间分布特征和分布密度具有较好的一致性。2015年6月后祁连、柴达木、巴彦喀拉区域的东部区域最小完整性震级M_c较小,M_L1.4以上的地震目录基本完整,羌塘区域的最小完整性震级最大,为M_L2.5左右;研究区的M_c随着测震台站数的增加、台网布局的优化而降低。     

四川测震台网ML震级特征研究

基于2013—2022年四川测震台网记录到的四川及邻区2.0≤M_L≤5.5的36 693次地震事件观测资料,利用震级残差统计方法得到59个区域台站的单台M_L震级与台网平均M_L震级的偏差、各单台记录地震的平均偏差和标准偏差。结果显示：震级偏差统计直方图基本呈正态分布,相对集中于-0.5～0.5;单台M_L震级偏差沿龙门山断裂带两侧分区特征明显,呈现“东高西低”,即川西高原地区台站M_L震级偏小及四川盆地台站M_L震级偏大特征;从M_L震级随震中距的变化曲线来看,当震中距<150 km时,单台测定的M_L震级较台网平均震级偏小,当震中距≥200 km时,单台测定的M_L震级较台网平均震级偏大。     

基于PMC方法的辽宁测震台网监测能力评估

为获得辽宁测震台网科学准确的监测能力评估结果,分析辽宁及周边地区的地震监测能力时空分布特征,为测震台网的优化提供科学依据。本研究首次将"基于概率的完整性震级"(PMC)方法应用到辽宁测震台网,通过计算获得辽宁地震台网37个台站的单台检测概率、测震台网合成检测概率以及基于概率的最小完整性震级M_P。单台检测概率表明:PMC方法能够客观地反映台站对地震事件的检测能力;营口—海城老震区周围的台站对较小震级的地震有较高的检测能力,受台网布局影响,位于辽宁边界地区台站的检测能力较弱。M_P时空分布特征显示:辽宁中部沈阳—辽阳—本溪—鞍山—盘锦地区1.5≥M_P≥1.2。辽宁南部大连一带监测能力较低M_P≥3.0,辽宁西部与河北交界地区3.0≥M_P≥2.5,辽宁其他区域2.5≥M_P≥1.8。研究结果表明,为进一步提高辽宁地震台网监测能力,需在辽宁东部、东南部建设台站以提高该区域台站密度,在辽宁西部地区建设部分台站和重新规划需要引入的河北共享台站,以提高该区域的台站密度及改善台站空间布局和该区域的监测能力。     

中国地震台网监测能力评估和台站检测能力评分(2008—2015年)

针对中国地震台网"十五"项目建成后的地震监测能力科学评估的需求,为进一步优化台网布局、提升边疆海域等重点地区监测能力,本研究利用"基于概率的完整性震级"（PMC）方法,对中国地震台网1001个台站以及2008-10-01-2015-09-17期间实际产出的地震观测资料进行了研究,分析了指定震级档下的检测概率P_E和最小完整性震级M_P的分布.除台网整体监测能力分布外,为直观地用单分值表述逐个台站的地震检测能力,本文发展了基于等振幅曲线的"地震检测能力评分表",给出了国家台和区域台每个台站的地震检测能力评分统计特征和空间分布特征.此外,研究中还采用设定"最佳"地震监测能力目标函数的方式,模拟了通过改进观测条件可获得的地震台网监测能力提升的理论结果.研究结果表明,我国华北和东南沿海等东部地区地震监测能力较高,西部尤其是青藏高原南部地区M_p仅约为4.5,近海海域M_p仅约为3.5;从单个地震台站的运行效益角度,台网运行水平和地震观测资料的分析程度对台站的实际的地震检测能力影响显著,新疆等部分台站稀疏地区地震检测能力较高,而中等台站密度的贵州等部分区域相对较低;国家台的地震检测能力评分D_score系统优于区域台,新疆等西部边疆地区,以及福建等东南沿海地区的D_score明显高于台站密集的东部地区;模拟结果显示,在现有台站布局条件下,通过台站优化改造和提升运维管理水平,可显著提升对内蒙古西部、四川西部、甘肃-青海的北部交界地区、鄂尔多斯地块内部、贵州大部分地区,以及我国近海海域、朝鲜半岛北部和中南半岛北部地区的地震监测能力.     

山西地区不同时段地震目录最小完整性震级研究

对地震目录的最小完整性震级M_C的科学评估, 是进行地震活动性和地震危险性分析的重要基础, 而最小完整性震级M_C又是表征台网监测能力的关键参数。 本文据山西地震观测台网建设时间的阶段性差异, 将其分为4个时段, 以1970—2012年山西地区地震目录为基础资料, 利用震级-序号法、 最大曲率法(MAXC)、 90%和95%的拟合度GFT法, 研究了不同时段山西地区地震目录最小完整性震级M_C的时序变化特征。 1970年以来随着山西测震台网的改造, M_C逐步降低, 尤其是“十五”数字化台网改造后, 山西M_L≥0.9地震基本完整, 表明山西地震监测能力逐步提升。     

川南地区地震台网监测能力分析——以自贡地震台网为例

利用台站背景噪声方法对自贡的地震监测能力进行计算，结果显示：2018-2019年自贡及邻区共13个地震台站，自贡地震监测能力达到M_L0.8；到2019年底又新增17个地震监测台站，自贡地震监测能力也随之提升到M_L0.4，其中自流井、贡井、大安和沿滩4个区的地震监测能力达到M_L0.2，荣县和富顺县局部地区的地震监测能力更是达到了M_L0.1。通过震级与频度关系计算实际监测地震数据的最小完整性震级，发现实际监测能力结果与理论计算结果基本一致，可为后续自贡及邻区架设地震监测台站、调整地震监测台站布局提供参考。     

山西地震台网监测能力研究

该研究运用国际上新近发展的"基于概率的完整性震级"(PMC)方法,计算获得山西及邻区区域地震台网44个台站对周边地震事件的检测概率及台网检测概率。发现,因台网布局等影响,山西中部断陷盆地展布区域及两侧隆起区大部分地区的最小完整性震级为MP≤1.5,山西西部边缘地区和最北端与内蒙古自治区、河北省交界地区震级达到1.5≤MP≤2.0,山西最南端的晋陕交界MP为3.0级左右。研究表明,为进一步提高山西地区整体监测能力,在山西西部边缘地区、最北端和最南端可增设台站或引入更多邻省台站。     

包头地震台网组网技术架构和地震监测能力分析

作为国家地震台网和区域地震台网的重要补充，地市级地震台网可为本地区地震速报、地震预警、城市防灾减灾和活断层科学研究提供基础数据。本研究采用基于NetSeis/IP协议的网络组网技术，将单个测震台站组建成台网，形成由16个子台组成的地市级地震台网。应用专业软件对组网前后地震监测能力进行评估，结果显示，包头主城区及周边部分地区地震监测能力有了明显提升，达到M_L1.0。同时，以包头主城区及周边地区为研究区域，选取包头地震台网运行以来的地震目录进行检验，证实研究区地震监测能力优于M_L 1.0。     

南北地震带地震台网监测能力评估的不同方法比较研究

为探讨不同地震台网监测能力评估方法的结果差异性及其原因,本文选用目前国际上比较前沿的“基于概率的完整性震级”(PMC)方法和“完整性震级范围”(EMR)方法,以及中国地震台网常规采用的“震级-最大距离”方法,对2008年10月1日—2015年9月17日南北地震带地区表征地震监测能力的最小完整性震级进行了比较研究.研究中考虑了以往关注不够的地震观测质量一致性问题,统一采用至少3个台站记录的地震资料.结果显示,3种方法的结果差异显著,最小完整性震级的差值在南北地震带个别地区甚至可达M_L2.0,其中,PMC方法获得的最小完整性震级M_p值在32°N以北地区显著低于其它两种方法,震级-最大距离方法获得的最小完整性震级M_r低值结果仅与高台站密度地区有关,与包括EMR方法获得的最小完整性震级M_cEMR相比较在统计均值上则呈M_cEMR < M_p < M_r.进一步对各地震台站的地震检测能力进行评分,结果显示,台站运维水平和对记录地震分析的完整程度,是造成M_p值显著不同于其它方法结果的主要原因,而是否选用相同的记录台站数量等数据质量约束标准,会造成EMR方法与其它方法结果的显著差异.因此,考虑到地震台网运行的实际情况和不同评估方法的计算原理,推荐PMC方法用于地震监测能力的评估.      

PMC方法在江苏测震台网监测能力评估中的应用

江苏测震台网经近20年的高速发展,已拥有75个数字测震台站,针对江苏台网监测能力的评估需求,同时为进一步优化台网布局,提高江苏测震台网监测能力提供参考意见,本文使用基于概率的完整性震级方法,利用江苏台网2009-2021年正式编目观测报告数据,对江苏台网进行监测能力评估。研究结果表明,江苏台网监测能力较好的地区为北部连云港周边地区,监测能力达到了ML?1.5;监测能力较差的地区为中部地区及近海海域,监测能力达到了ML?2.0。整个江苏台网基本实现了ML?2.0的监测能力,周边地区及中部近海海域基本实现了ML?2.5的监测能力。     

陕西地区近震震级与介质衰减、场地响应的关系

利用陕西测震台网51个台站2012—2019年所记录的91个地震,基于遗传算法和互相衔接的三段几何衰减模型,采用Athinson方法计算得到陕西地区介质品质因子Q值与频率f的关系为Q (f)=698.4f ^0.2828。考虑到陕西地区介质横向不均匀性强烈及天然地震分布特征,反演了秦巴山区和关中盆地的介质品质因子,分别为Q₁(f)=665.5f^0.2671和Q₂(f)=756.2f ^0.3443。采用Moya方法反演陕西测震台网46个固定台站的场地响应。TOCH台在1—6 Hz,HUAX台在3—20 Hz,GST台在7—20 Hz,FXI台在2—20 Hz,LNA台在3—10 Hz,均表现出了明显的放大作用。根据波形数据和观测报告,计算出2002—2019年陕西测震台网所记录到的2 309次M_L≥2.0近震单台震级测定值与台网平均震级的差,得到震级偏差的分布图像。结果显示：关中盆地单台震级普遍偏大,这与盆地表层松软沉积层对入射波的放大作用有关。秦巴山区单台震...     

云南数字地震台网监测能力

利用云南省数字测震台网记录无震、无明显干扰事件情况下的48个台站背景噪声资料,计算云南数字地震台网理论监测能力,并利用2013年台网实际记录到的地震事件以及云南省区域地震目录最小完整性震级对理论监测能力进行检验,发现计算结果与实际观测结果基本相符,即云南省测震台网对发生在云南地区地震的监测能力达到M≥1.6。     

台湾海峡MS6.2地震的微震检测定位及其发震断裂

基于模板匹配定位(M&L)对2018年11月26日台湾海峡M_S6.2地震进行遗漏地震的检测与定位。选取10个M_L3.0以上余震作为模板,对震前一天和震后一年内的连续波形进行检测,截止到2019年11月26日,福建台网共记录定位的地震183次,经M&L方法检测定位后的地震750个,约为福建台网目录的4倍,未发现前震,最小完备性震级由M_L2.4降到了M_L1.9。地震目录完整性的明显改善,为研究该地震序列活动性及确定其发震断层提供了数据基础。检测定位后的地震空间分布沿东西向优势展布,但无具体已探明的断裂构造与之对应,因震区位于台湾海峡南部海域地区,并结合主震震源机制解,不排除该区存在未探明的东西向断裂构造。     

天津测震台网地震监测能力分析

通过计算地震台站最小监控震级,得到天津测震台网地震监测能力。采用经典谱估计中的Welch算法,计算天津测震台网31个地震台站噪声水平。取噪声水平有效值的30倍作为能检测到最小地震S波的最大振幅,通过近震震级公式,计算各台站地震震级,取第4个能被检测到的台站地震震级作为最小监控震级。