基于数字音频接口的地震数据采集电路板快速评估方法

在宽频带数字地震观测技术领域,提出一种基于数字音频接口(S/PDIF接口)的数据采集电路板快速评估方法。该方法在数据采集电路设计过程中,在模拟/数字转换电路的输出端增加了一组S/PDIF数字音频接口,将模/数转换结果转换为符合音频传输标准的编码数据,并将此数据利用外置声卡同步传输到计算机,在计算机上进行数字抽取滤波、频谱分析等数据处理与解析,从而实现对地震数据采集电路板的快速评估。实验结果表明,该方法思路清晰,实现简便,结果有效可靠,能够解决常规测试评估方法中存在的问题,在高精度、高采样率数据采集技术研发和测试评估方面,具有比较强的实用性和应用前景。     

天津市面向震害快速评估的房屋和人口空间化研究*

以天津市的大比例尺房屋空间数据和第六次人口普查数据为基础,利用GIS空间分析功能,模拟了天津市房屋和人口空间分布,产出1km格网的房屋数据和分时段人口公里格网数据。经检验,模拟的房屋和人口数据达到了较高精度,能够较准确地表达行政单元内部的房屋和人口空间分布。将模拟结果应用到设定地震震害评估中,与基于平均密度法的评估结果对比,表明基于公里格网评估的结果更为合理,减少了由于房屋和人口分布不均匀造成的误差,能够为地震应急工作提供可靠的数据支撑。     

基于离散灾情信息的地震烈度分布快速判定方法研究*

根据历次破坏性地震实际灾情反馈特点的分析总结,结合地震灾害的演变机理和分布特点,本文尝试利用3种基于离散灾情信息点推漫灾情分布面的方法在不同灾情获取阶段快速判定地震烈度分布。从计算原理、数据基础、方法特点和判定结果看,三种方法具有不同的应用场景。泰森多边形判定法简单、易行,可用于震后初期灾情量较少时使用,判定结果较粗糙,必须再结合震源特性、破裂过程以及地形地貌条件等对震害分布的影响进行综合判定后才能得出相对合理的震害分布预判结果;克里金插值判定法是一种基于地理统计方法的空间插值方法,对数据分布有明确要求,其判定结果对灾区范围整体把握较好,可用于已经获取一定量灾情信息但灾区情况尚未明朗时使用,其插值结果再结合地震破裂过程以及震后余震分布信息综合调整后,可作为灾害评估修正和应急决策参考;标准差距离椭圆拟合方法是基于地震烈度分布呈椭圆形的假设提出的,对数据的敏感度较高,可用于对可信度较高的或由专业途径上报的灾情信息进行拟合,其结果可作为现场灾害调查和确定最终烈度分布的参考。     

2015年阿拉善左旗5.8级地震前长波辐射异常研究*

通过涡度、距平、小波变换和时频分析等方法,研究了2015年4月15日阿拉善左旗5.8级地震前,震区(37.50°~43.50°N,103.50°~109.50°E)长波辐射(OLR)时空分布特征。结果显示:①2015年4月去除背景值之后的OLR涡度场在震中附近存在明显高值异常区;② 震中附近格点(39.50°N,105.50°E)和(40.50°N,107.50°E)OLR涡度日值超过二倍均方差频次在震前非线性增加;③ 基于自适应最优核的时频分析方法获得的上述两个格点OLR涡度时频分布图显示震前存在高能量密度区域;④ 本文获得的现象和汶川8.0级地震等震例结果相类似,值得深入研究。     

不同方位甚低频电磁波衰减的初步研究*

利用2005—2010年DEMETER卫星记录NWC发射站的19.8kHz电场功率谱数据,采用统计和线性拟合等方法,研究了NWC站发射的电磁波在顶部电离层及磁共轭区激发的电场效应及其在不同方位的衰减特性。结果发现:(1)在NWC发射站上空,卫星记录电场呈椭圆状扩散分布,电场最强中心点位置相对地面人工源位置有一定偏移;(2)研究区上空电场北部衰减梯度最小,东部衰减梯度最大;(3)在其磁共轭区,南部电场衰减梯度最小,北部衰减梯度最大。综合分析认为人工源(NWC)发射的VLF电磁波传播到电离层高度后,受地磁场影响,电磁波主要沿磁力线方向传播,空间电场最强中心点位置相对发射站的位置发生偏移,向磁赤道方向倾斜,而且偏于磁赤道方向的电场衰减梯度最小。     

基于背景噪声的宁夏及邻区瑞利波层析成像*

使用了宁夏及邻区90个地震观测台站资料,反演得到了该区高分辨率的瑞利面波层析成像结果。选用2012年1月至2013年12月的垂直分量连续波形数据,通过对台站对间进行波形互相关和叠加运算,得到各台站对间的经验格林函数,使用CPS(Computer Programs in Seismology)软件测量得到了4005条瑞利面波群速度频散曲线。选取信噪比大于10的经验格林函数对频散曲线进行了筛选,提取了3182条台站对间的频散曲线,反演得到了研究区周期6~50s,分辨率达0.5°×0.5°的瑞利波群速度分布图像。银川盆地在6~26s为明显的低速异常,且盆地内部的低速异常呈现出不均匀的减弱趋势;关中盆地在6~22s为条状低速异常,呈现出东南部的速度略强于西北部的横向不均匀性;在30~50s呈现出在银川断陷盆地及其以南存在一自北东向西南走向的大区域低速异常区,且表现出山地与盆地之间的主要活动构造带存在明显的地貌界线,即六盘山附近的深大断裂是中国东西两大构造单元的分界线。反演结果与研究区地质构造特征、地层地貌具有较好的相关性,且和银川盆地与穿过盆地的人工地震剖面结果吻合,为该地区活动构造带的动力学和强震发震机理研究提供重要依据。     

基于宏观地震减灾能力的地震生命损失快速评估方法

搜集1999年集集M7.6级地震、2008年汶川M8.0级地震震中高烈度区各乡镇生命损失和当年人口等基础数据,得到不同地震烈度下各乡镇死亡率数据。以评估地震减灾能力的宏观模型为基础,对各乡镇的减灾能力进行评估并划分等级,得到不同等级地震减灾能力与相对应的平均死亡率的统计关系。将此对应关系应用到2010年玉树M7.1级地震中,所得到的生命损失结果与官方公布的结果相近。表明宏观地震减灾能力评估体系可应用于单次地震损失快速评估工作中。     

2015年尼泊尔8.1级地震前后拉萨地电场观测数据变化分析*

2015年4月25日尼泊尔8.1级强烈地震前后,拉萨地磁台(以下简称“拉萨台”)地电场观测数据出现了长时间、大幅度异常变化。在对拉萨台地电场观测条件、观测系统以及观测结果进行初步讨论的基础上,利用“能量合成累加”和“MSA功率谱分析”等数据处理方法,从“时间域”和“频率域”两个方面,对该异常变化的主要特征和演化过程进行了分析。结果显示,尼泊尔8.1级地震前后,拉萨台的地电场观测数据异常变化,经历了“趋势变化-扰动变化-发震期-恢复期”等发展阶段,以及“低频变化-高频变化-平稳变化-高频变化”等演化过程。综合分析认为,拉萨台地电场观测异常变化特征和演化过程,与相关现象和机理研究结果基本吻合,能够完整反映强烈地震孕育、发生和发展全过程,是具有一定客观性、典型性和代表性的珍贵资料。     

2010年广西庞凌河流域一次地震事件的灾害过程及其成因*

利用现场调查资料重组了2010年3月6日庞凌河流域中的一次陷落地震的灾害过程,并结合现有的水文地质资料和地震记录探讨了该次事件的成因。结果表明:该次事件的地下水异常点均位于龙临—头布暗河系统中,个别异常点位于断裂上,断裂内部的岩溶物质相对疏松。地震波的分析结果表明本次地震事件具有陷落地震的特征。地震发生在前,地下水异常发生在后。据此认为,本次事件可能是一次陷落地震,陷落的岩溶不仅造成了地震,还堵塞了地下河,进而造成了地下水异常。     

基于强震动记录的地震生命损失快速评估方法

随着我国强震动观测数据数量和质量的大幅提高, 破坏性地震发生后所观测到的强震动记录也在试验性地转化为仪器烈度数据． 本文将强震动记录引入应急性的生命损失快速评估, 借助已有的地震应急灾害损失快速评估模型的表达方法, 提出了一种将仪器烈度概率密度函数和生命损失函数相结合的地震人员伤亡快速评估方法． 通过确定仪器烈度的概率密度, 并结合四川地区已有房屋建筑易损性研究成果, 建立了考虑建筑地震易损性并与烈度相关的地震生命损失快速评估函数, 并利用汶川地震的强震动记录对本文提出的生命损失快速评估方法进行评估计算. 结果表明, 该方法的计算结果与实际震害损失结果颇为一致, 说明了该方法的可行性, 因而能够及时为地震应急救援提供可靠信息．