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。     

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。     

利用PMC方法评估海南测震台网地震监测能力

利用“基于概率的完整性震级”PMC方法,采用海南测震台网地震编目报告数据和台站资料,计算了海南测震台网21个台站对海南岛陆及周边海域地震的检测概率、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：由于受台站布局、台基等因素影响,海南岛陆中部台站的检测能力较强,琼北地区 4个火山口台和三亚台检测能力差。合成检测概率及最小完整性震级结果显示：以屯昌为中心点以及周边的琼中、文昌、定安地区为检测高值地区;接入广东广西共享台,海南岛陆 90% 的地区基于概率的最小完整性震级 M_P达到 M_L1.5左右,海南岛陆西南部分地区及海岸线 50 km 范围内 M_P达到 M_L2.0 左右。结果表明：海南岛陆中北部地震监测能力较强,西南部及周边海域地震监测能力较弱,研究结果希望能为进一步优化海南测震台网布局提供一些参考依据。     

赤峰地震监测中心站与阿古拉地震监测站面波震级偏差及相关性分析

选取赤峰地震监测中心站与阿古拉地震监测站分别记录的2019年2月1日至2021年2月1日418个地震事件,对2个台站所测定的地震震级分别与中国地震台网中心发布的正式目录震级进行比较。结果表明,赤峰地震监测中心站震级平均偏差为 0.178,标准差为±0.312;阿古拉地震监测站震级平均偏差为0.194,标准差为±0.387。M_S(CIF)与M_S(AGL)间的线性相关系数为0.938,表明二者震级偏差间有较强的线性相关性。另,统计分析了2个台站震级偏差与震级、震中距、方位之间的关系。     

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.      

长河坝—黄金坪水库区域地震台网监测能力分析

位于四川省甘孜藏族自治州康定市内大渡河干流的长河坝-黄金坪水电站,为大渡河流域开发中,以长河坝、大岗山、瀑布沟等形成主要梯级格局开发方案中,"三库22级"水电站中的第10和11级电站,其地震监测台网也采用梯级设计方式,长河坝-黄金坪上下游水库地震监测台网统一设计、建设及监测,共享同一地震监测能力。通过对监测设备的技术指标、台基地噪声水平和震级-频度对数关系的分析,结果表明,长河坝-黄金坪水库区域地震固定台站建成后,地震监测能力达到并优于设计的理论监测能力,地震监测震级达到下限为M_L 0.5的设计要求。     

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。     

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。     

小湾、漫湾水库地震监测台网重建前后监测能力对比分析

漫湾、小湾水库地震监测台网大部分台站于2015—2016年间相继停止工作,经多次论证,于2019年对两台网共18个台站进行优化及恢复重建。经过对地震台站及中心机房设备的优化更换和恢复观测改造,水库地震台网共13个台站的运行率均达95%以上,水库监测区地震监测能力下限达到ML 0.3,监测能力优于恢复重建前水平。漫湾、小湾水库地震监测台网的恢复重建,提高了监测区水库地震监测能力,对防震减灾事业发展及民生安全保障工作起到重要的推进作用。     

2013年四川芦山MS7.0地震自动速报震级偏差分析及方法改进

使用震中距320 km范围内40个台站的波形记录, 大致还原了2013年4月20日芦山M_S7.0地震的自动速报震级测定过程． 结果表明, 在中国地震局对外发布自动速报参数的时间点上, 震级还处于快速上升段, 此时测得的标准震级为M5.8, 与对外公布的标准震级M5.9比较一致, 却远小于之后人工修订的震级M7.0． 分析芦山地震自动速报震级偏差较大的原因: ① 使用限幅记录, 造成震级低估; ② 地震参数发布过于强调快而忽略了准, 参数发布时有些台站的S波(或Lg波)未到达或未完全到达, 造成计算的平均震级偏小． 通过选择合适的震中距范围, 减小限幅记录的影响并适当延时, 在震后137 s得到震级为M6.8． 另外, 应用M_WP震级测定方法, 在震后77 s获得矩震级为M_W6.8, 显示该方法在测定矩震级时具有快速稳定的优势． 基于上述研究结果, 本文提出改进自动测定震级的措施和方法: ① 对于M＜7.0的地震, 在使用M_L震级测定方法确定震级时, 需在未限幅台站占绝对优势的震中距范围内使用未限幅记录, 并延时到最远台站的S波(或Lg波)最大振幅到达后测定M_L; ② 应用M_WP震级测定方法测定大地震的矩震级．      

新疆中强地震矩震级的初步研究

整理新疆地震台网2010年1月至2023年2月M_L≥4.0的623个中强地震波形数据，利用CAP方法反演得到相应矩震级，使用回归分析得到矩震级M_W和近震震级M_L之间的关系式为M_W=0.668+0.789M_L,相关系数为0.841,标准差0.272 4。回归的标准化残差近似正态分布，矩震级M_W和近震震级M_L呈正相关关系，表明在新疆地震台网日常工作中使用CAP方法测定中强地震的矩震级是可行的。     

地震自动速报中常用震级测定方法的适用性研究

对于M_L、M_WP、m_B等自动速报中常用的震级测定方法,通过模拟2020年1月19新疆伽师6.4级地震和2021年5月21日云南漾濞中强震震群震级的准实时测定过程,分析这3种震级测定方法在震后不同时间产出的震级的准确度及产生震级偏差的原因。此外,通过计算2020年1月1日—2022年7月31日中国大陆发生的56个M4.5以上地震事件的M_L、M_WP、m_B震级,分析这3种方法在中强震震级测定中的稳定性,比较不同测定方法在不同震级段的优劣及适用范围,得到以下几点认识:(1)使用转换公式将M_L转换为M是造成震级偏差较大的重要原因,M_L不应转换,其值可直接作为中强震自动速报的发布震级;(2)对于密集发生的震群,M_WP和m_B易受先前地震尾波或长周期信号的影响,震级偏大,且偏差较大,不宜用作地震自动速报的震级,使用M_L更优;(3)在4.5～5.5震级段应使用M     

考虑活动地块边界带的分区震级经验关系

地方性震级M_L和面波震级M_S是两种常用的震级标度, 二者经常需要依据经验公式进行相互转换． 基于历史地震整体统计的经验公式由于资料有限, 且没有考虑区域地质条件的差异, 在实际使用中所产生的误差较大． 本文整理了40多年来同时包含M_L和M_S的1万2621条历史地震数据, 通过回归分析得到了震级M_L与M_S的经验关系; 并进一步按照震源所处的Ⅱ级活动地块边界带进行了分区回归分析, 得到了27个分区内地震震级M_L与M_S的经验关系． 结果显示, 经过分区转换后的M_L与M_S具有更好的相关性, 且考虑活动地块边界带所获取的地震震级能有效地降低M_L与M_S之间的转换误差．      

赤峰及邻区地方性震级量规函数修正

选取2010—2019年赤峰市及邻区发生的884次地方震，针对该区域10个地震台站记录的5 160个地震事件，基于残差统计方法，得到各台站单台震级与中国地震台网中心发布震级的偏差、平均偏差和标准偏差，得出单台震级平均偏差随震中距的变化，进而修正研究区域地方性震级量规函数，并予以验证。结果表明，使用修正后量规函数计算的标准差（0.284）小于由原量规函数计算的标准差（0.356），且所得震级偏差分布较由原量规函数所得结果更集中，说明应用修正量规函数测定赤峰及邻区地方性震级更准确。     

新国家标准震级标度与传统震级标度对比研究

使用四川省地震台网2013年4月以来的宽频带数字地震资料,对新国家标准震级标度与传统震级标度中的4类震级进行了对比分析。结果表明:新M_L与传统M_L、M_S（BB）与M_S7之间的差别最小,相关性最高;所有事件的新m_b均大于或等于传统m_b;大部分事件的新M_L大于传统M_L;m_B（BB）大于m_B的事件多于m_B（BB）小于m_B的事件;M_S（BB）小于M_S7的事件数量与M_S（BB）大于M_S7的事件接近;新M_L较传统M_L更符合区域地质实际状况,新m_b较传统m_b更便于测量,M_S（BB）较M_S7、m_B（BB）较m_B更适应当前的宽频带数字地震资料,其测定结果更稳定。新国家标准震级标度充分考虑了我国震级测定的历史连续性,很好地继承和衔接了传统震级标度,在可操作性和资料适用性方面有极大提高。      

地震阈值监测技术中的震级校正

地震阈值监测技术能够实现对台网监测能力的实时评估,该方法利用短时平均值(STA)代替A/T来计算震级.为了使STA计算的震级跟传统震级计算结果一致,需要对利用STA计算的震级进行校正.本文通过分析台站检测到的历史事件,选择最优的滤波频带计算log(A/T)与log(STA)之差,得到利用STA计算震级的校正系数.利用新疆地震台网部分台站的数据,分析了阈值监测技术计算的台网监测能力,结果跟实际值基本一致.     

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。     

2014年安徽金寨ML3.9震群序列震源一致性研究

首先采用P波、 SV波和SH波的极性和振幅比联合求解2014年安徽省金寨M_L3.9震群序列的震源机制解, 并在此基础上计算得到该震群序列的震源一致性参数和P轴方位角随时间的变化; 然后基于震区附近3个台站记录到的该震群序列的地震波形, 计算其体波谱振幅相关系数, 同时读取震区附近3个台站记录到的该震群序列中115次M_L≥1.5地震的极性. 研究结果表明: 金寨M_L3.9震群序列的地震震源机制解绝大多数为压性走滑型, P轴方位角较为一致; 其震源一致性参数处于较低水平, 体波谱振幅相关系数较高; 台站所记录到的地震极性也较为一致. 该结果表明金寨M_L3.9震群序列的震源一致性程度非常高.      

2022年四川泸定MS 6.8地震预警处理结果分析

2022年9月5日四川泸定发生M_S 6.8地震,中国地震台网中心JEEW预警处理系统有效处理并产出本次地震的预警信息。本次地震发生在四川地震预警区内,震后6.4s发布首次预警处理结果,使用7个台站数据,与统一编目结果相比,震中位置偏差3.7km,震级偏差-0.8,盲区半径15km。随着参与定位台站的数量增多,震中位置及震级偏差逐渐减小,但盲区半径不断增大,预警效益随之减小。震后39 s,使用337个台站数据后,预警震级稳定在6.4。预警震级整体偏小主要原因是,震后短期内有效波形数据较少,较短时间窗内的波形振幅不能反映震级的实际大小。另外,部分近场基准站地震波形限幅,且M_L震级存在饱和,也导致震级被低估。本次地震预警效果较好,但震级准确性有待进一步提升。为提高预警系统的减灾效能,在不断改进震级算法的同时,也需完善预警信息发布策略。