连续GPS观测中的相关噪声分析

分析了中国地壳运动观测网络GPS基准站位置时间序列中相关噪声的特性.利用最大似然估计反演了幂指数噪声的谱指数;考察了多种噪声模型,发现除闪烁噪声之外,约50%台站的东分量中的相关噪声可用"随机漫步噪声+一阶高斯-马尔可夫噪声"模型来描述,与其它分析机构产出的全球解并不一致,显示出处理策略的不同能够造成相关噪声的差异.白噪声和闪烁噪声的大小存在明显的地理分异,东南沿海台站的噪声要大于西北内陆台站.考虑相关噪声时,各站的速率估计方差要增大一个数量级以上,水平分量多在1mm/a以内,而垂向分量则较大.     

连续观测站的噪声分析

分析了中国地壳运动观测网络在全国布设的27个GPS连续站开始运行以来至2005年11月的站坐标时间序列. 在对数据进行清理的基础上， 分析了各站坐标分量噪声的功率谱密度， 计算了表征各分量的噪声特性的谱指数. 谱指数显示， 大部分站的各坐标分量时间序列的噪声可以用白噪声+闪烁噪声的模型来描述， 少部分则可用白噪声+闪烁噪声+随机漫步噪声的模型来描述. 采用最大似然估计准则， 定量估计了模型中的各噪声分量. 结果表明， GPS站坐标时间序列中白噪声甚至不是噪声的主要成分. 因此， 仅顾及白噪声得到的测站运动参数的误差估计， 实际上是过高的， 或者说是过于乐观的. 相应地， 对这些运动参数作出解释时， 如果不充分考虑这一因素， 有可能会对读者产生误导.      

定点形变前兆预报地震的观测技术与分析方法

本文对中国近年来在上述领域中的发展进行了系统总结,即:建立全国性的有效监测台网;提高观测资料质量方法的研究;发展自动记录的量测仪器及观测技术;以定点形变前兆进行地震预报的实用化研究。     

地下水位时间序列噪声分析

地震的孕育时间长达几十年甚至几百年,前兆观测往往获得相当长时间的观测数据,时间序列中包含大量的随机信号,也就是噪声。本文应用噪声分析软件CATS,引入经典的噪声统计模型,运用最大似然估计法分析吉林省地震前兆地下水观测时间序列的噪声特性,结果表明地下水观测噪声可用闪烁噪声加白噪声联合模型来描述。     

基于地震对应概率谱分析的定点形变前兆异常探索

利用地震对应概率谱和累计滑动平均概率方法,选取精河水平摆卡尔曼滤波差值进行中强地震前兆定量的异常识别探索。探索中先是对精河水平摆卡尔曼滤波差值数据进行数据分布及各区间参数有震对应分布的研究,然后利用累计滑动平均方法得到滑动平均概率,从而检验地震对应概率谱在定点形变前兆异常的预报效能。     

华阴定点形变台地倾斜观测曲线趋势转折分析

<正>1研究背景追溯以往震例,在大震发生前,地倾斜、地应变在不同时空范围内均可能存在异常变化,异常分为趋势转折、破年变、大幅波动、潮汐因子变化及潮汐畸变等（牛安福,2010;刘琦,2016）。这些异常变化可能反映了区域构造应力场的改变,也可能夹杂较多的非构造干扰因素（任天翔,2018;杨小林;2018）。陕西华阴定点形变观测台站水管仪NS分量观测曲线在2014年底出现趋势转折现象,为厘清该现象的成因,调查台站周边环境变化,建立区域有限元模型,并分析该处环境变化对形变观测的影响,排除观测数据中非构造因素成分,为确定异常变化信度提供依据。     

基于MATLAB的定点形变观测数据时频分析软件设计及应用研究

为方便台站工作人员快速准确分析定点形变观测数据的时频响应特征,利用MATLAB软件研发了基于小波分析和同步挤压时频变换的交互式数据处理与成图软件包。该软件包遵循模块化设计原则,利用导入模块读取从中国地震前兆台网数据处理系统下载的原始数据,利用预处理模块对缺失数据进行插值补全,利用小波分解与重构模块从原始数据中提取待分析的目标信号分量,利用同步挤压时频分析模块对提取目标进行高精度时频分析,并在各模块关键节点中增加绘图功能,全部处理过程采用绘图-参数输入-绘图交互的方式进行,参数灵活可调,且每步计算结果直观清晰。应用该软件包对2020年1月至2021年6月西昌小庙台DSQ型水管仪和SS-Y型伸缩仪整时值采样数据进行固体潮时频计算,并与理论固体潮时频结果进行对比,结合时频辅助分析方法,从时频谱角度初步评价了2套仪器观测资料的质量情况,为台站日常数据跟踪分析提供了参考。     

南北地震带定点形变前兆异常指标初建

基于《中国震例》及其他相关的内部震例资料、 研究报告及文献资料, 对南北地震带地震前的定点形变异常整体特征进行了研究分析。 结果表明: 异常项数随震级升高而增大, 但不同地震间差异较大。 异常的最长持续时间和最大分布范围随震级增大而增大, 但对于6.0~7.9级地震异常在震区附近出现“围空”现象。 研究区内异常主要以趋势转折和破年变为主, 其次为大幅突变、 大幅波动、 潮汐因子异常。 各类异常的时空特征对地震的震级、 时间和地点具有不同的指示作用。 震前400天至200天的范围内异常数量会出现快速增加现象, 对于6级以上地震还发现在震前200天以内出现异常数量的显著减少现象。 另外, 发现存在一些定点形变异常敏感台站, 可能与区域构造及应力应变积累位置有关。     

定点形变数据可视化分析系统的研制及应用

定点形变观测在地震监测预报中具有独特优势,其观测数据可以反映与地震的孕育、发生直接相关的应力—应变信息。在日常地震监测工作中,大量定点形变数据需要进行分析和处理,为简化此项工作,设计开发一套基于MATLAB GUI的定点形变可视化分析系统,提供常见时频分析处理方法,具备数据导入、预处理、时频分析及数据输出等功能,用户界面操作简捷,可以满足日常计算和分析需求。     

乌加河地震台、乌力吉地震台台基噪声特征对比分析

利用2020年5月1—7日乌加河地震台、乌力吉地震台波形数据,应用噪声功率谱概率密度(PDF)方法,计算2个台站的台基噪声,分析了2种观察环境下的台基噪声特征及影响因素。结果显示,在小于0.1 Hz频段乌力吉地震台台基噪声值明显大于乌加河地震台,说明地震计在小于0.1 Hz 频段受环境温度影响的特征较显著;在大于1 Hz频段2个台站台基噪声值均有台阶性升高频段,这是由在该频段台基噪声受人为活动影响所致。     

吉林测震台网数字台站台基噪声功率谱分析

介绍吉林测震台网数字台站仪器配置,对台网31个测震台站台基噪声功率谱进行计算,得出各地震台台基的地动噪声的均方根值、观测动态范围、地噪声功率谱,并将计算地动噪声功率谱作为吉林地震台网资料分析处理的一项日常工作进行.     

北京市测震台网数字地震台站台基背景噪声分析

基于北京市测震台网连续三分量地震计波形数据,计算28个测震台站台基噪声,利用Welch方法计算噪声功率谱密度（PSD）,进而计算地震台台基1-20 Hz地动噪声均方根值（RMS）和观测动态范围。结果表明,依照《地震台站观测环境技术要求》,北京市测震台网中有11个Ⅰ类台、9个Ⅱ类台、6个Ⅲ类台、2个Ⅳ类台。通过分析北京市测震台网数字地震台背景噪声水平,为测震台网的规划建设提供数据支持。     

安徽数字测震台网新参评台站背景噪声分析

计算并分析安徽数字测震台网9个新参评台站数字化记录背景噪声,得到各台址背景噪声均方根RMS值、有效测量动态范围、噪声功率概率密度谱,按照地噪声水平规定,对各台进行台基噪声分类,数据表明,9个新参评台站有4个Ⅰ类台址、5个Ⅱ类台址。对于9个新参评台站噪声功率概率密度谱及各频点噪声干扰源,分析认为,大多数台站在频率10 Hz附近存在2组概率较高的背景噪声,与白天和夜晚的不同噪声水平相对应。     

地震台站台基噪声功率谱概率密度函数Matlab实现

选取2015年四川数字测震台网中筠连和华蓥山地震台记录的垂直分向连续波形数据,利用Matlab软件,计算地震台站台基噪声功率谱概率密度函数,分析地震台站环境噪声特征。结果表明,台站环境噪声功率谱密度概率密度分布对地震事件波形（体波、面波）、人为噪声（台站周围人为活动、车辆及机器噪声等高频干扰）、系统瞬变（数据丢失、地震计小故障）以及仪器标定信号等反映较好。使用台基噪声功率谱概率密度函数方法,有利于监测地震台站数据记录,提高观测数据质量。     

国家数字地震台网台站地动噪声功率谱分析

介绍了国家数字地震台站仪器的配置,通过对37个新建数字地震台站自2002年8月至2003年7月台基噪声功率谱的计算和分析,把37个国家数字地震台站的台基分为3类。为了得到台站地动噪声的变化情况,我们已经把计算地动噪声功率谱作为国家数字地震台网资料分析处理的一项日常工作进行。     

汶川地震前后四川区域GPS时序特征演变及统计分析

为探索地震事件对GPS坐标时间序列的长周期影响,对汶川地震前后四川GPS观测网络长约10年的解算成果进行了多参数模型噪声特征分析.基于最大似然估计方法和频谱特性分析,提取了地震前后各测站坐标序列中的噪声分量,使用Λ-统计检验,得出"白噪声+闪烁噪声"模型可以作为四川GPS区域观测网络的最优噪声组合模型,同时,地震事件使得地震前后GPS噪声分量中的白噪声、闪烁噪声、随机游走噪声等发生显著改变,说明传统谱噪声分析中简单地将地震数据拼接在一起并进行统一处理的模式并不可取;使用共模误差分析方法、区域速度场变化趋势等信息对地震前后噪声模型的改变成因进行了初步的物理解析.     

环境变化对信阳测震台背景噪声水平的影响

利用均方根速度值计算方法及背景噪声功率谱概率密度函数方法,对信阳测震台20082013年数据进行计算,得到不同时期背景噪声水平,分析环境变化对背景噪声的影响.     

上海地震台阵地动噪声功率谱分析

介绍了功率谱分析的计算方法，并将功率谱应用于对上海地震台阵地动噪声记录的分析。结果表明，该台阵16个子台的地动噪声功率谱在高于1Hz的频域上均低于宽频带台站的平均值，说明各子台的背景噪声符合并优于地震观测对背景噪声的要求。而对于高频段的噪声则可通过台阵的独特的数据处理，很容易将其去除。     

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。