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.     

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。     

甚宽频带地震计自噪声测试方法对比

在河北红山巨厚沉积与地震灾害国家野外科学观测研究站,对JS-120型甚宽频带地震计采用2台和3台地震计同址比测法进行同址比测。选取连续600小时观测数据样本,基于分频带概率统计法,提取自噪声优势概率典型值,分析测试结果差异。结果表明,3台法可通过互功率谱之比校正地震计之间传递函数的差异,得到的自噪声水平比2台法更低,结果更加稳定;当比测地震计之间性能存在差异时,自噪声较高的地震计会影响记录的相干性,导致其他地震计自噪声结果偏高;由于安装过程中存在不一致性,在接近二类海洋噪声频段的0.1—1 Hz频带,地震计自噪声功率谱曲线形态发生变化,且2台法表现更明显;在0.04 Hz以下的低频段,地震计自噪声水平较高,与观测背景噪声接近,在进行低噪声科学实验观测场地遴选和背景噪声水平评估时,应考虑低频段地震计自噪声的影响。     

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。     

地震计仪器噪声测量中的几个问题

研究了地震计仪器噪声测量中的几个问题,并从理论、模型仿真和测量实验3个方面证实了下述结论:①平稳地噪声中,两台并列地震计的通频带差异、灵敏度差异及阻尼系数差异对测量结果没有影响;②非平稳的地背景噪声和干扰必然引起测量误差;③地震计自身噪声测量必须在安静的台基上进行。     

嘉峪关地震台地震定位方位偏差研究

对嘉峪关地震台记录的500个地震逐一分析定位,将本台和中国地震台网中心的定位结果对比,统计平均偏差率。详细计算本台及3个子台的四象限定位结果偏差率,对发生方位偏差的震中位置进行归类研究,寻找规律。研究发现,远震定位结果受台基噪声影响大,近震定位结果受地质构造中断层影响大。应用方位角法定位地震可以最大限度地增加定位准确度,近地震速报时注意肃南区域方位异常的偏差角度,可提供较为准确的地震参数。     

嘉峪关地震台地震定位方位偏差研究

对嘉峪关地震台记录的500个地震逐一分析定位,将本台和中国地震台网中心的定位结果对比,统计平均偏差率。详细计算本台及3个子台的四象限定位结果偏差率,对发生方位偏差的震中位置进行归类研究,寻找规律。研究发现,远震定位结果受台基噪声影响大,近震定位结果受地质构造中断层影响大。应用方位角法定位地震可以最大限度地增加定位准确度,近地震速报时注意肃南区域方位异常的偏差角度,可提供较为准确的地震参数。     

连云港地震台台基噪声与干扰源分析

通过对连云港地震台台基背景噪声进行计算和分析,得出该台台基背景噪声属于Ⅰ类噪声水平。分析该台6—7月观测数据,得出日夜噪声差值约3 dB。分析发现,该台人为干扰为基础建设的工程车干扰、景区人员聚集和车辆干扰;自然环境干扰主要来自大风干扰。     

安徽六安井下地震计与地表地震计观测质量对比

将安徽六安2015年安装的2台GL-S60B井下地震计记录数据,分别与在各自井口架设的BBVS-60地表地震计记录数据进行对比,得到了噪声有效值、频谱特征和有效动态范围等,初步获得了井下地震计在六安的运行情况.研究表明,井下地震计观测效果明显优于地面地震计,这对于未来地震台站选址、仪器选型等具有参考意义.     

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。     

海底地震仪的信号传递效果和噪声水平

单球式海底地震仪（以下简称OBS）由于其成本低、操作简便的优点在天然地震研究、人工地震探测中获得了广泛应用.本文首先分析多型进口和国产OBS在台湾海峡西部采集的地震数据,发现同一台OBS上的垂直向速度检波器（Z分量）的信噪比常显著低于压力检波器（H分量）,由于这两种检波器记录的都是海底的垂向振动信号,推测速度检波器的低信噪比更多的与仪器特性有关.然后从信号传递和噪声水平两方面分析影响速度检波器信噪比的因素：为检测速度检波器与OBS壳体的耦合效果,对某型宽频带OBS和陆上地震仪进行了同址同步观测试验,发现OBS的整机灵敏度有较大的差异;为分析速度检波器的水底噪声特征,以H分量记录作为基准,对比分析了同一台仪器不同站位的Z分量噪声水平,发现速度检波器在浅海区受到较大的次生干扰.本文指出OBS的内部耦合和水流次生干扰是至今尚未引起大家重视而又严重影响资料品质和多波探测成效的两个关键问题,这一研究结果对于改进OBS结构设计和制造工艺,以及OBS数据多分量处理方法研究有重要的参考意义.     

地震台站标准化中地震计防震加固装置试验分析

本文根据地震观测台站标准化对地震计等专业设备开展防震加固的要求,对地震传感器加装防震装置后开展振动台测试与台站观测数据一致性分析.振动台测试结果表明在振动台面出现PGA大于103.2 cm·s-2时,地震计出现了明显位移现象,因此,建议地处场地烈度大于Ⅶ度区台站地震计须加装防震装置;我们采用平方相干方式对台站观测数据进...     

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.     

巴里坤测震台背景噪声分析

选取2017—2021年巴里坤测震台数字观测资料,对近2 000 h波形数据,运用Welch平均周期法,计算得到该台台基背景噪声与噪声功率谱密度（PSD）及1—20 Hz地动噪声均方根值（RMS）。通过数据对比分析,认为2018—2020年,受G7、G575高速公路施工、人为干扰等影响,巴里坤测震台台基噪声水平不断升高,2019年噪声值达到最大。同时,对比巴里坤测震台在高速公路通行前后的背景噪声可知,2021年日、夜噪声差值高于2017年,且夏季高于冬季。     

乌鲁木齐区域数字遥测台网各子台背景噪声分析

选取乌鲁木齐区域数字遥测台网中 1 1个子台的背景噪声数字记录 ,计算并分析其背景噪声地动速度均方根值 RMS、有效测量动态范围以及噪声功率谱 ,最后确定出各台址背景噪声相对集中的频段     

山西数字遥测地震台网十五勘选子台台址地动噪声分析

对山西数字遥测台网“十五”勘选的19个子台台址背景噪声进行分析和计算,得出了各台址背景噪声地动速度均方根值(RMS值)、有效测量动态范围、噪声信号功率谱。结果表明,各台址背景噪声水平符合数字地震观测技术规范要求。     

丽江地震台新台址勘选

介绍了丽江地震台新台址勘选过程。使用GL-PS2型一体化地震计进行测点勘选工作,计算分析了2021年12月28日13时至30日12时连续48 h内的地脉动速度均方根值(RMS)和噪声功率谱密度,并对该时段内记录到的天然地震事件进行分析。结果表明,记录到的4次天然地震事件震相清晰易识,拟选台址背景噪声达到Ⅰ类台基噪声水平。综合分析认为,该拟选台址观测环境较好,符合地震台建设要求。     

新疆数字地震台站观测动态范围和台基噪声的分析

介绍了新疆数字地震台仪器的配置,对新疆23个数字地震台站台基噪声进行分析计算。台站的观测动态范围,反映了观测仪器本身的性能和台基环境干扰背景的水平,有效动态范围大小反映记录地震信号的最大能力。台站(台网)的监测能力不仅取决于仪器的性能,而且还与台基的噪声背景有关。得出了各地震台台基的脉动噪声的均方根值、观测动态范围、地噪声功率谱。有效观测动态范围的大小与数字地震仪的种类和配置有关。新疆23个数字地震台中的21个台的台基地动噪声在1~20 Hz内符合中国数字测震台网技术规程的要求,而另外2个台,即二宫和石河子数字地震台没有达到规定指标。     

海拉尔地震台阵噪声源调查

利用海拉尔地震台阵位置资料,选取台阵半径50 km范围,通过实地摸排和GPS仪定位方法,判断台阵周围有无国际标注的各大噪声源,同时计算噪声源与台阵的距离,分析台阵所属9个子台环境噪声水平,并将现今噪声功率谱与2000年时进行对比,汇总结果,并对台阵环境噪声水平进行评价。结果表明,海拉尔地震台阵周围有6类噪声源,其中工业设施和公共交通对台阵噪声水平的影响集中在高频段,但对监测能力影响不大;根据地震计安放位置与干扰源的最小距离进行评价,得出7个子台噪声源水平达到Ⅰ级台站环境地噪声水平,B₄、B₅子台处于Ⅱ级台站环境地噪声水平,台阵噪声水平总体处于良好状态,不影响仪器的正常运行。