数字化水位观测资料的应用研究

在中国地震局实施的首都圈防震减灾示范区系统工程中, 河北地区安装了21台套水位数字记录仪, 并于2001年10月1日开始与模拟观测并行运转。与模拟观测相比, 数字化观测具有数据信息量大, 传输速度快, 人为误差小的优点, 从而增加了水位高频、短周期的信息量, 为捕捉地震短临异常信息提供了有利条件。通过对河北地区数字化观测与模拟观测进行对比分析认为, 静水位井的数字化观测与模拟观测资料变化特征一致。并着重讨论以往用于模拟观测时值资料分析处理方法在数字化水位观测资料中的应用。     

小波变换在数字化水位观测资料分析中的应用

小波变换是近年兴起的信号处理方法,具有良好的时频局部化特征。它不但可以准确地描述瞬变信号的局部特征,还可以通过多尺度变换,从不同频带上观察信号的特征。利用小波变换的以上特征将其运用于数字化水位观测资料不同频率潮汐波的分离、同震水震波及震前水位长周期“前驱波”的识别、干扰与同震效应的识别等方面,都取得了较好的效果。     

昆明市水位水温观测资料协调性特征分析

以2004年12月26日苏门答腊8.7级地震为例,分别对昆明市部分水位水温进行了详细分析,对影响观测质量的各种因素进行了剔除,应用差分法、剩余曲线法等多种数学方法提取了强地震前的异常信息。结果显示,昆明市部分水位、水温正常动态变化协调性特征存在同步同向变化,同步反向变化,无规律变化三类;同震响应一般出现在大震发生或震后很短时间内出现异常,形态上表现为测值的突升或突降、阶变与震荡变化,有些变化持续时间很短,很快恢复到正常水平,有些在新的水平下变化,有些虽然有恢复的过程,但无法恢复到正常水平。     

利用概率密度分布提取地下流体数字化观测资料中的高频异常信息以2014年鲁甸6.5级地震为例

中国地震地下流体观测经过数字化改造以后, 观测资料的采样频率显著提高。 流体观测资料中的高频数据含有丰富构造信息, 为我们捕捉地震孕育及发生过程中的前兆异常信息提供了有利条件。 但是, 高频信息的出现激发了对数据分析方法改变的需求, 如何研发与数字化高频观测资料相匹配的数据处理和异常识别方法, 从高频观测数据中挖掘潜在的前兆异常信息, 成为目前地震地下研究者首要需解决的关键问题。 应用概率密度分布法对2014年鲁甸6.5级地震前南北地震带174组水位、 水温分钟值高频观测数据进行分析, 结果显示: 鲁甸6.5级地震前共有10个水位测点和7个水温测点出现高频信息异常, 异常多集中在滇西南构造带的滇中次级块体两侧, 且随着时间推移, 有向震中区逼近的变化特征。 通过对震源区及附近地区地壳结构、 构造应力作用及更大范围的区域动力演化特征进行分析, 发现异常信息的空间分布特征与川滇地区地壳运动场具有很好的一致性, 说明概率密度分布可有效反映出区域构造应力作用, 同时也验证了利用概率密度分布在流体观测数据的高频信息异常提取方面具有一定可靠性。     

乌鲁木齐台地磁观测资料异常信息提取及应用

运用地磁Z分量日变幅逐日比、地磁加卸载响应比、地磁垂直强度极化法对2008 ～2018年乌鲁木齐台数字化地磁观测资料进行分析提取地磁异常,并与周边10次中强地震的对应关系进行梳理.结果 表明:①通过震例总结,确定了乌鲁木齐地磁3种方法的最佳阈值.②当3种地磁分析方法同步出现异常时,异常信度增大.③时间上,地震均发生在首...     

福建省数字化水位水温资料的远场效应研究

以2003年以来全球12次M≥7.8级大震为例,从"一震多井"和"一井多震"两个不同的侧面,结合井孔的水文地质条件,依据水位同震异常变化的记录图形,分析福建省地下流体数字化观测网对不同方位的地震的远场效应。福建省数字化水位、水温资料对M≥7.8级大震产生远场效应所记录到的同震异常与震级、震中距、地震类型、地震所处的构造位置以及水点的水文地质条件等相关。     

永安井数字化水位观测资料干扰

永安冷冻厂深井是东南沿海最深的地震地下水动态观测井,井深1 000.44 m,本文介绍了永安井的地质构造及正常动态变化规律,通过对永安井数字化水位观测资料的分析,总结日常观测过程中可能遇到的多种干扰因素,从自然因素、外界环境因素、人为干扰因素、仪器自身因素等典型表现,提高对非地震前兆干扰因素的识别,以便更好地排除干扰,提高仪器观测资料质量。     

抚松井数字化水位观测资料分析

本文处理分析了抚松地震台2007～2009年水位数字化观测资料,通过相关分析和调和分析计算,得到了该井的气压影响系数和水井的振幅因子及相位滞后的结论,讨论了汶川地震前的固体潮异常变化,并对该井的效能进行了综合评价。     

腾冲地震台数字化水温观测数据异常分析

腾冲地震台数字化水温记录多次出现数据突跳,影响观测资料质量。引入1套相同型号的水温仪进行对比观测,对可能引起原水温仪数据突跳的因素(静电干扰、供电电压、仪器探头故障等)进行一一排查,结果表明,水温仪主机数据转换模块工作不正常是引起水温数据突跳、阶变的主要原因,仪器供电电压不稳、雷电因素对数据突跳的产生有促进作用。消除水温数据突跳干扰的有效解决办法是更换1套水温观测仪器。     

利用概率密度分布提取流体观测资料中的高频异常信息——以2008年汶川8.0级地震为例

随着地下流体观测技术的提高,尤其是地下流体观测数字化改造以后,观测资料的采样频率明显提高,这些高频采样的观测资料中蕴含着丰富的构造信息,如何从分钟值甚至更高频率采样的观测资料中提取有用的异常信息,是目前从事地震地下流体资料分析人员最为关注的科学问题之一.本文引入概率密度分布法,分析了2008年汶川8.0级地震前南北地震带及其附近区域72个测点的数字化水位和水温分钟值采样高频观测资料,结果显示:汶川8.0级地震前有16个测点水位和14个测点水温出现高频异常信息,出现高频信息异常的观测点多集中在滇西南构造带,异常出现的时间呈现出由南向北推移的特征.据此认为概率密度分布法在流体资料的高频异常信息提取方面具有一定的可靠性与适用性,可为数字化高频观测资料异常提取提供借鉴.     

山东数字化水位观测资料与模拟观测资料的对比分析

山东数字化水位观测开展了近3年时间，与模拟观测相比，具有数据传输快、数据量级大、人为误差少的优点，从而使地下水位的高频、短周期信息大量增加，为捕捉地震短临异常信息提供了有利条件。分析结果表明，数字化水位观测资料与模拟观测资料的变化特征一致，因而可以代替现有的模拟观测；数字化水位观测资料保存在SQLserver数据库，可通过地震前兆信息处理与软件系统（EIS2000）方便地联接，随时采用相关的数学处理方法分析，跟踪动态的发展变化；日常分析应用表明，数字化水位观测资料仍可延用以往模拟观测资料的分析处理方法，同时许多新方法（如潮汐分析、加卸载响应比法）也可在数字化水位观测资料分析中应用。     

长沙井数字化水位观测资料典型干扰分析

从自然环境、人为因素、观测技术系统和地球物理事件等方面总结长沙井水位在日常观测中可能遇到的干扰因素,分析不同干扰因素对长沙井水位观测数据产生的影响,归纳其干扰特征.结果表明,长沙井水位受到的自然环境干扰主要有气压、降雨和雷电等;人为干扰主要包括更换仪器、井房改造、清理排水管路和调节气氡进水量等;观测系统干扰主要为排水管...     

怀4井数字化水位观测资料初步分析

介绍了怀4井的地质构造情况和怀4井数字化水位观测资料的特征。分析了该井水位观测资料潮汐效应,同时指出了影响该井水位观测质量的干扰因素,加深了对怀4井水位资料的认识,有助于今后分析预报水平的提高。     

水位观测资料的小波变换及异常提取

利用小波分析方法对永安台水位观测资料进行处理,提取测点周边5次中强震前水位观测资料中存在的短临异常信息,通过分析,永安台水位资料对150 km范围内中强震前确实存在一定程度的异常反应。结果表明:小波分析方法能够有效地将一些高频信息从原数据中分离出去,并且能够得到清晰的前兆数据原始变化趋势,可以使今后各种长短期震前异常的识别变得更加容易。     

数字化形变观测资料异常识别方法的应用及评价

对数字化形变观测资料在地震分析预报中的应用方法进行了分析和评价。重点分析了中短及短临异常的识别方法，并采用“异常类比法”对所采用的异常分析方法进行了评价。结果表明：非潮汐分析、斜率差信息、从属函数、自适应阀值等方法适合于识别短临异常；K—L最佳直线拟合、傅里叶变换等方法适合于识别中短期异常。     

浅析四川水位水温观测资料变化与年度地震趋势预测

清理了2000年以来四川省年度会商报告中涉及的水位、水温观测的异常资料及运用这些异常资料进行年度地震趋势预测的情况,分析了运用单学科观测数据进行地震趋势预测的优势和存在的问题,探讨了历年来比较可信的分析方法及准确预测和虚报的原因,提出了利用水位、水温观测数据在地震分析预报工作方面的一些建议.     

用概率密度分布研究岷县—漳县6.6级地震流体资料异常

正随着地下流体观测技术的不断提高,高采样率的观测资料中蕴含着丰富的与地下构造活动有关的信息,如何从高频观测资料中提取有效的地震前兆异常,成为地震地下流体学科分析人员最为关注的科学问题之一。本文利用概率密度分布方法,分析了2013年甘肃岷县—漳县6.6级地震邻近区域400 km范围内17个流体台共计30个测项的数字化水位和水温分钟值数据,计算结果显示,在岷县—漳县地震前,共有10组水位和水温数据出现了异常变化,即概率密度     

新04号井数字化水位观测与模拟观测资料的对比分析

在以往30多年曲地震地下流体水位观测中，我国地震地下流体分析预报人员积累了大量水位震例数据和不少宝贵经验，但这些震例和经验都是基于以往的模拟水位观测资料基础上的。如果观测方式进行了数字化改造，那么以往的震例经验还能否继续适用是一个值得探讨的问题。     

甘肃及邻区数字化水位观测资料的应用与地震监测效能评估

甘肃及其附近地区已建成的数字化水位观测点共有12个, 其中模拟与数字化观测同时运行的只有甘肃平凉一个测点。 文中分析了数字化水位的年、 月、 日动态特征以及数字化资料的应用。 分析了主要影响数字化水位资料的干扰因素, 分析结果发现, 数字化水位观测中目前较为突出的问题是水位动态中存在较大幅度的脉冲和突变。 根据以往的震例总结, 认为有可能识别出破年变为标志的中期前兆异常, 以阶变和脉冲为特征的短期异常很难识别。 潮汐理论用于模拟观测资料的处理方法, 仍然可以在数字化观测资料中应用。     

双王井数字化观测资料前兆及干扰异常分析

近年来,渭南双王井已经积累了大量准确可靠的流体观测资料,但并未对该资料进行过系统的清理和分析。本文对双王井自数字化观测之日起至2021年底（2007年6月1日—2021年12月31日）的地下流体数字化观测资料进行了系统的整理,以双王井水位及水温观测的干扰及震前异常观测资料为研究对象,分析数字化观测资料的变化情况,通过其干扰和震前异常下曲线的形态,从水位、水温的趋势变化特征、固体潮特征、同震变化、地震前兆异常与典型干扰异常等方面进行了分析,研究双王井地下流体资料的变化特征,对观测数据反映的信息进行总结和应用,为今后渭南及周边地区水温、水位异常落实和地震预测研究提供科学的参考依据。