CTBTO国际数据中心地震数据处理软件研究进展

全面禁止核试验条约组织(The Comprehensive Nuclear-test-ban Treaty Orginization,CTBTO)筹委会临时技术秘书处(Provisional Technical Secretariat,PTS)国际数据中心(International Data Centre,IDC)负责对来自国际监测系统(International Monitoring System,IMS)台站数据的接收、处理、分析、报告及归档.降低在全球范围内的监测阈值,提高自动处理结果的准确性,是IDC一直以来所追求的目标.在核查地震监测方面,IDC不断改进数据处理软件以满足监测技术发展所带来的新需求,开展了软件结构优化、精确的地球物理模型应用,先进的数据处理方法集成等工作.本文首先简要介绍了IDC地震数据处理方法,然后从软件结构、信号检测与关联算法、区域走时模型等几个方面总结了目前IDC地震数据处理软件研究进展,对涉及的相关算法进行了分析.希望对国家数据中心数据处理软件的发展、以及对核查技术相关的研究工作起到借鉴作用.     

CTBT国家数据中心概述

1996年9月24日,全面禁止核试验条约(CTBT)在联合国总部公开供签署.为更好地发展禁核试条约的核查技术能力,各主要签约国指定其国内的官方机构建立国家数据中心(NDC),代表该国履行相应的条约义务并积极发展自己的国家技术手段(NTM).目前签约国家中,美国、俄罗斯、英国、法国等国具有较强的核查技术能力.本文主要调研了CTBT条约框架下国家数据中心机构的设置和职能;分析了各国国家数据中心在地震、放射性核素、水声和次声四种核查监测技术能力的特点和发展现状.     

IMS的建设背景

应中国全球地震台网建设预研项目的需求,对全面禁止核试验条约组织(CTBTO)下设的国际监测系统(IMS)进行了调查研究。研究表明:IMS地震台阵技术逐渐发展,形成了一门学科,即台阵地震学,地震台阵的应用降低了地震(爆炸)检测下限,使地球精细结构研究成为可能。     

全面禁止核试验条约组织(CTBTO)筹备委员会核查工作组(B组)会议相关的技术名词解释

参与全面禁止核试验条约组织（CTBTO）筹备委员会核查工作组（B组）会议,以及相关的技术交流活动、核查系统建设等工作,涉及到较为复杂的技术系统和专业技术。为便于从事相关管理和技术工作的专家参考,本文系统地编译了相关技术名词,以供参考。     

NET-VISA软件研发进展与性能测试

全球台网地震震相有效关联与快速精确定位是地震监测和禁核试核查的核心问题之一。禁核试条约组织(CTBTO)筹备委员会临时技术秘书处(PTS)国际数据中心(IDC)自成立以来,一直致力于台网震相自动关联有效率及自动处理公报质量的提高,以减轻分析员的工作量。NET-VISA作为IDC下一代全球震相自动关联和事件检测定位软件,使用概率模型和贝叶斯方法找到解释检测观测结果的最佳事件集,进而从这些观测结果中生成自动处理地震公报。测试结果表明,NET-VISA产生的公报要比IDC目前使用的全球关联方法生成的自动处理公报SEL3更加完整和精准。本文介绍了NET-VISA方法的基本原理和测试进展,最后对CTBT北京国家数据中心参加NET-VISA测试中朝鲜6次核试验的NETVISA关联结果作了分析对比。     

兰州台阵勘址测点均方根值的计算与分析

引言 中国是全面禁止核试验条约(CTBT)缔约国之一,根据全面禁止核试验条约组织(CTBTO)建设国际监测系统(IMS)的计划,经我国有关部门批准,中国地震局地球物理研究所将建设兰州台阵。1999年8月,地球物理研究所台阵建设技术实施组经过实地考察,从几个候选阵址中选中兰州地震台西南方向18 km处的大尖山作为兰州台阵阵址。台阵阵址位于兰州南部的雾宿山区,有着稳定的基岩,在附近没有发现大的活断层。 台阵建设需要有噪声场稳定的场地,为了确定台阵阵址各勘址测点的噪声源与噪声的普遍变化,在中国地震局分析预报中心的支持下,共投入了一套FB…     

全面禁止核试验条约（CTBT）科学技术大会（SnT）的科学议程和地震事件性质识别研究进展

全面禁止核试验条约组织（Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty Organization,CTBTO）科学技术大会（Science and Technology Conference,SnT）致力于推进禁核试的科技进步,依靠科技创新来加强《全面禁止核试验条约》（Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty,CTBT）的条约核查制度能力,加快条约生效进程。鉴于地震学是禁核试监测的重要手段以及SnT大会的科学进展有助于检视地震科技的发展,本文系统分析了SnT大会的科学议题设置以及SnT大会中地震事件性质识别等研究进展。分析表明,SnT大会主题中的 “地球复杂系统” 和 “传感器与网络技术” ,以及禁核试监测手段中的地震学手段更受关注。事件性质识别研究始终是与CTBT相关的地震学的核心问题,其在朝鲜系列核试验事件的应用研究也同样是关注的焦点问题,而深度学习和机器学习等新技术在事件性质识别研究中展示了较快的发展趋势。      

兰州大尖山地震台阵勘址

介绍了兰州大尖山核试验监测地震台阵的勘址工作，包括本地区的地质背景、气象条件以及中心建筑（CRF）和各子台建筑的的工程地质情况。该台阵投入观测后表明：台阵所在地区的气象、地质条件等观测环境完全满足全面禁止核试验条约组织国际监测系统（CTBTO／MS）勘选台阵的要求。兰州大尖山地震台阵的建成，进一步提高了甘肃省兰州市及周边地区微震活动的监测能力。     

CD数据流至miniSEED数据流近实时转换的方法及实现

禁核试北京国家数据中心（NDC）是我国与CTBTO/IDC进行数据交换的唯一节点,完成汇集、保存和处理我境内各IMS台站的监测数据,同时向国内用户提供境内IMS台站监测数据。NDC目前主要接入、处理、转发CD数据,但国内履约技术支持单位和协作单位多采用miniSEED数据,并使用JOPENS系统的流服务来交换数据,为了与其进行数据交换或向其分发监测数据,NDC需要具备分发miniSEED数据流的能力。文中设计的软件,是NDC自主开发的应用工具软件之一,可作为JOPENS系统流服务器的本地或远程仪器适配器,将CD数据流准实时转换为miniSEED流或将历史CD数据转换为miniSEED数据流,并通过JOPENS流服务器分发境内IMS台站数据,扩展了NDC的实时数据服务能力。     

海拉尔、兰州核查台阵顺利通过验收

1996年钱其琛副总理代表中国政府在联合国《全面禁止核试验条约》上签字。为了履行《全面禁止核试验条约》中规定的义务，中国地震局、中国人民解放军总装备部和中华人民共和国外交部联合发文，决定在内蒙古自治区的海拉尔和甘肃省的兰州建设用于核侦察的地震台阵，     

国际监测系统(IMS)台网布局综述与评价

1960年9月10日的联合国大会通过了全面禁止核试验条约(CTBT),为了监视全面禁止核试验条约的执行情况,CTBT议定书附件1列出了IMS中构成基本网络的全球50个地震台站(阵)。IMS台阵多数为同心圆小孔径台阵。本文详细介绍了国际监测系统(IMS)的核监测试验方法、地震台站监测分类和建设步骤及两种不同类型的地震台站台网分布情况,并对IMS的地震监测能力做出了评价。     

小孔径台阵远震信号检测的改进

对广义F检测（Selby,2008）可用于自动远震信号检测做了论述。该方法应用于为监测《全面禁止核试验条约》（CTBT）遵守情况而建立的国际监测系统（IMS）基本地震台网13个小孔径台阵10天的波形数据。结果表明广义F方法可用于小孔径台阵的信号检测,虽然相关噪声妨碍了原来的F检测在这种台阵中的有用性。通过把检测结果与《事件检查公报》（REB,由用于监测《全面禁止核试验条约》的国际数据中心IDC提供）预测的初至P型震相到时进行比较,表明广义F检测适合与国际数据中心所用的传统信号检测方法进行比较。尽管F所做检测的总数量大概是国际数据中心所做的一半,但F做了更多的候选关联检测。增加关联检测的比例能够提高公报自动构建的效率,减少分析者工作量。比传统方法更优的是F检测方法基于噪声和信号的概率理论和物理模型而解释简单,对待每个台阵同等和客观,不需要主观调整。对关联和不关联检测的慢度矢量分布的分析表明,F和国际数据中心的关联检测有相似分布,而非关联检测分布可能不同,在一些台阵国际数据中心非关联检测明显与相关噪声源关联。     

台阵地震学、地震台阵与禁核试条约监测系统

本文介绍了台阵地震学的发展,国内外地震台阵的建设和工作进展以及地震台阵与全面禁止核试验条约(CTBT)国际监测系统(IMS)的关系。另外比较系统地论述了台阵地震学在地震精确定位和地球内部构造反演中的应用。     

地震鉴别40年的进展帮助验证全面禁止核试验条约

对全面禁止核试验条约(CTBT)能验证到多大程度已经争论了几十年。美国参议院在1999年就批准该条约的辩论中,验证成为主要的争议。当时的州长乔治·布什在2000年声称并于2002年作为总统再次声称,美国在1996年签署的该条约是不可验     

欧洲北极地区的地震强化监测

本文介绍了挪威地震台阵(NORSAR)与俄罗斯西北地区的地震研究机构(阿尔汉格尔斯克和阿帕季特)合作的初步成果。我们发现,经所有这些机构台网合并后的地震数据联合处理结果与挪威地震台阵给出的区域地震报告和《全面禁止核试验条约》组织国际数据中心发布的标准地震报告相比,欧洲北极地区的可定位地震事件数目显著增加了。特别是在斯瓦尔巴特群岛和法兰士—约瑟夫地群岛以北的加科尔(Gakkel)山脊上,这种增长尤为明显。我们还注意到,沿加科尔山脊发生的绝大多数地震事件都位于该山脊略偏南的区域。我们将其解释为靠近加科尔山脊及其以北地区缺少记录台站,以及使用不能完全代表观测传播路径走时的一维速度模型的结果。我们的结论是,虽然目前对欧洲北极地区的地震活动特征知之甚少,但通过建立适当的合作地震观测基础设施,可以预期对这方面的认识将得到显著提高。     

基于网页提取与分析的 IRIS台站元数据自动同步技术

基于网页提取与分析技术,开发IRIS台站元数据抓取程序,设计并建立禁核试核查北京国家数据中心(NDC)的IRIS台站元数据库,实现IRIS台站元数据从IRIS向NDC的定期自动同步。作为NDC运行的基础支撑数据库之一,该数据库为NDC开展辅助性地震监测数据的自动台站筛选和数据申请奠定了技术基础。     

第23章：地震台阵在地震与禁核试地震学中的用途

在远程检测地下核爆炸的唯一途径是依据其产生的地震信号。正因为这个原因，为验证“全面禁止核试验”情况提供数据而建立的国际监测系统（IMS）还得包含地震台站网。然而，即使监测到了地下核爆信号，也不可能准确无误地辨别出来。该监测系统旨在提供可鉴别出明显是天然扰动的数据和可识别出极有可能是地下核试验的数据。如果检测到可疑扰动，禁止核试验条约的缔约国就可要求这个被怀疑进行核试验的国家允许国际调查组织进入震中区进行现场视察，来核实其是否确实进行了核试验。     

CTBT国际监测系统水声监测网络概况

介绍全面禁止核试验条约（CTBT）国际监测系统（IMS）水声监测网络的组成、类型、分布及其监测能力,从台站的地理位置选择、勘址条件及台站构成、性能指标等方面,详细阐述H-相和T-相水声台站的建设和发展,并分析新一代水听器台站的设计理念及研发测试进展,以期为相关技术研究和我国水声台站建设提供参考。     

布加勒斯特国家地球物理研究和发展研究所:25年的历史回顾

罗马尼亚国家地球物理研究和发展研究所 (NIEP)成立于 1 977年 2月 ,负责协调与罗马尼亚的地震有关的研究工作。NIEP隶属于罗马尼亚教育与研究部。NIEP的主要任务是在罗马尼亚开展地震监测和管理国家地震台网。NIEP开展广泛的地球科学基础研究工作 ,包括震源和地震构造学研究、地震灾害评估、场地效应和小区划、岩石圈结构和动力学研究、地震预报、地震危险性评估和减灾研究。NIEP在支持全面禁止核试验条约 (CTBT)方面 ,确保罗马尼亚的技术服务于全球的地震监测。根据其工作任务 ,NIEP的主要目标是 :发展先进的地震数据收集和管…     

CTBTO监测台站发展及其对朝鲜6次核试验的监测与分析

概述CTBTO监测系统及发展过程中对朝鲜6次核试验的爆炸记录、分析、判断、声明和应对措施。地震台阵/站是CTBTO监测系统的重要组成部分,随着核证地震台阵/站的不断增加,国际监测系统IMS对朝鲜核试验的定位误差椭圆面积逐渐缩小,从2006年的880 km²降低到2017年的110 km²。通过对朝鲜核爆炸事件的记录、分析和判断,证明了该系统的可靠性、技术能力及其设计价值,即接收和审查特定事件数据,并向禁核试签署国提供高质量数据信息,使其能够做出正确判断。