全台网垂直摆倾斜仪背景噪声水平分析

利用全台网垂直摆倾斜仪的观测数据,研究不同采样率对功率谱密度结果的影响,并对不同台站、不同类型仪器连续观测数据在地震频段（200~600 s）的背景噪声水平进行着重分析。结果表明：1）不论是单个测站还是全国台网的统计结果,均显示2类垂直摆在地震频段噪声水平相当;2）在区域分布上未见明显规律性变化,但由于受海浪及活跃构造运动的影响,沿海地区部分台站噪声水平较高;3）高噪声水平仪器观测曲线普遍表现为不光滑、毛刺多,除部分台站受海浪影响,大多是观测环境或仪器本身的原因。     

内蒙古山洞台站背景噪声特征分析

计算内蒙古测震台网2019-12~2020-11山洞观测数据的加速度功率谱密度（PSD）和相应的概率密度函数(PDF),研究相应台站的背景噪声特征。结果表明,高频段背景噪声的昼夜差异显著,疫情防控期间噪声水平明显低于其他时段;次级微震频段背景噪声季节性变化显著,噪声水平冬季强、夏季弱,随着台站离海岸线距离增大,PSD峰值有逐渐减小的趋势;主微震频段背景噪声在10~20 s均有峰值,峰值冬季最强,春、夏、秋季基本没有差异,不同台站同一季节峰值差异小;长周期段噪声水平四季差异不大,春、夏季略高于秋、冬季。     

垂直形变观测中排除地下水干扰的数值模型

本文根据地下水动力学中的Ｄａｒｃｙ定律，建立起受地下水运动支配的地面沉降模型，并采用有限元法给出上述模型的数值解，理论研究表明，如果边界域选取得当，沉降因子γ的初值、导水系数Ｔ及补给项Ｒ（即抽水、注水量）有一个符合研究区实际情况的给定值，该模型的计算结果将会取得较好精度。     

延庆综合地震台形变观测干扰特征分析

以延庆综合地震台2018~2019年SS-Y型伸缩仪、SSQ-2I型水平摆倾斜仪、DSQ型水管倾斜仪3套形变仪器的数字观测资料为基础,分析形变观测的主要干扰因素及其机理,为识别形变观测数据异常提供参考。     

VP型垂直摆倾斜仪观测频带的分析及改进

从仪器原理、传递函数和观测数据等方面分析目前在网进行1 Hz采样的VP型垂直摆倾斜仪在2~60 s周期内的频率特性,认为该仪器可以观测到频带内的信号变化,但因处于过渡带,观测幅度较真实幅度削弱约20~40 dB。对VP型垂直摆倾斜仪观测频带进行拓展,使2~60 s周期内的观测信号由之前的过渡带进入到仪器的通频带,结果与相同采样率的其他定点形变仪器的观测效果相同,将地倾斜观测量转换为加速度表达后,其幅频特性符合全球地震背景噪声模型。改进后的VP型垂直摆倾斜仪对于远距离震级不大的同震体波震相记录效果略优于改进前,但受地脉动影响,在识别非地脉动信号时需要采用更精细的方法和手段来提高识别效果。     

陶乐地震台地表与井下地震计记录波形对比研究

为定量研究地表与井下背景噪声的异同,在同一台站地表架设地震计,与井下地震计进行同步观测。首先选取样本数据计算背景噪声功率谱密度,分析不同类型地震计安装在不同深度时功率谱密度及平均噪声RMS值的变化特征。通过对比分析3种地震计记录的近震和远震波形发现,地表宽频带、短周期和井下短周期地震计记录的近震波形都比较清晰,震相易于识别,且地表宽频带与井下短周期地震计记录的远震波形更清晰;而地表短周期地震记录的远震波形较差,失真严重,震相不易识别。在进行震源频谱对比分析中发现,相对于地表地震计,井下地震计记录的近震波形在7~12 Hz频段受干扰较为严重,远震波形则在4~7 Hz频段受干扰严重,震相分析时需慎重处理。     

新冠疫情防控措施对新疆地区地球背景噪声影响分析

2020年7月中旬至8月下旬,新疆地区采取疫情防控措施.选取2020-06～2020-09新疆台网28个宽频带数字地震计的波形数据,获取相应的PSD(功率谱密度)和PDF(概率密度函数),统计不同频段PSD值分布情况,分析疫情期间新疆地区噪声水平变化特征.结果 显示,受新冠疫情的影响,乌鲁木齐地区高频段(2～20 Hz...     

湖北省潮汐形变观测异常及干扰识别

对2003—2013年湖北省数字化定点形变潮汐观测中的突跳、阶变、震颤等异常的分析发现,气象因素对形变潮汐观测的影响复杂:1)不同气压场控制影响形变观测的异常形态不同,但响应频率一致;2)台风对形变观测的秒值和分钟值数据在1～4秒和2～4分钟较高频段均有响应;3)台址条件不同,降雨对形变观测产生的畸变影响不同。影响范围一般在0～全日波频段且存在较大的噪声;4)短时大气温度变化对形变观测有一定影响,会使曲线发生抖动或暂态波动,在64～128分钟和128～256分钟较低频段上有响应。水库冲沙、水库蓄水、土石开挖等环境荷载变化对分钟值观测曲线产生明显阶跃、抖动型实时畸变。人员进洞、施工、仪器标定检修等人为活动对观测曲线的影响可直接识别。     

地震计与垂直摆倾斜仪同点观测数据对比

利用垂直摆倾斜仪与地震计进行同点观测对比实验。将传感器输出信号统一采样后,以时域背景噪声包络为标准对数据进行统一量化,计算振幅谱,根据振幅随频率的变化判断2种仪器对不同信号的检测能力。在此基础上,以背景噪声、地震波、固体潮汐为天然测试信号测试2种仪器的检测能力。结果表明,对于固体潮汐所在的长周期频段的信号,垂直摆倾斜仪记录的振幅大于地震计,地震计在该频段的记录数据主要来源于仪器噪声;对于远震面波,2种仪器皆有较好的记录效果,其中垂直摆倾斜仪记录的振幅大于地震计;近震及地方震引起的高频地震动处于垂直摆倾斜仪设计的响应通带之外,数据可比性不大。     

对数功率谱法计算磁性体顶底深的若干问题

对数功率谱法是计算磁性体顶深、底深的常用反演方法之一。该方法简单、计算速度快,并且不需要预先知道磁性体的磁化率。本文对该方法在实际资料处理时遇到的一些问题做了进一步的研究。通过对计算磁性体顶深、底深的误差分析,证明计算顶深的精度较高。对于非均匀磁化模型,作者推导出其谱公式,这与均匀磁化模型的谱公式近似相等,从而证明对数功率谱法计算磁性体顶、底深度不受非均匀磁化影响。三度磁性体的二度近似计算也是完全可靠的。 最后,计算了山西省太原盆地磁性体顶深,其结果与已有的地质、地球物理资料相符合。     

降雨变化对云县台垂直摆倾斜仪的影响分析

通过分析云县台2013～2016年降雨对垂直摆倾斜仪观测数据的影响发现,在春冬两季,主要受孤立的强降雨影响,当日降雨量达到15 mm以上时,便对倾斜量产生影响;在降雨较集中的夏秋季节,受连续降雨的影响,当日降雨量达到驱动降雨量后,降雨与倾斜量有很好的相关性,而雨季中期关系不明显。由于垂直摆倾斜仪观测值曲线与降雨累积值曲线存在很强的相关性,利用一元线性回归方法对降雨干扰进行剔除,有利于准确提取和识别前兆异常。     

VP型宽频带垂直摆倾斜仪与SQ-70石英水平摆倾斜仪观测资料对比分析

从干扰因素、连续性、稳定性、观测精度和映震能力等方面对徐州地震台SQ-70模拟石英水平摆倾斜仪和VP型宽频带垂直摆倾斜仪2014-01~12数据进行对比分析后认为,后者性能明显优于前者,并能实现远距离数据快速传输,有利于及时捕捉地震的短临信息和资料共享。     

天津地区VP宽频带倾斜仪与宽频带地震仪数据融合分析

以天津蓟县地震台VP宽频带倾斜仪采集的典型地震同震波形及同址地震仪数据为研究对象,获取和识别天津地区VP宽频带倾斜仪同震波形的频谱特征、频带响应及震相成分,并基于地震前兆台网观测数据跟踪分析平台统计不同区域VP宽频带倾斜仪的幅度与震级,利用经验公式拟合振幅与震级的关系,实现蓟县地震台VP宽频带倾斜仪和宽频带地震仪面波最...     

利用EEMD及超导重力数据探测超低频地球自由振荡模态分裂信号：探测实例

利用2004年苏门答腊9.0级地震后GGP台网中15台超导重力仪的18组观测数据,采用EEMD分解技术及叠积技术,检测了频率小于1 mHz的低频地球自由振荡的简正模（3S1、0S4、0S5）及其频谱分裂现象。通过对原始分钟间隔的超导重力数据进行预处理得到重力残差,然后运用EEMD方法将其分解到处于不同频段上的IMF分量,提高了探测低频自由振荡信号的信噪比,使一些低频自由振荡信号的谱线分裂更清晰地显现出来。结果表明,经过EEMD分解过的重力残差能更有效地检测低频自由振荡信号,得到信噪比更高的低阶球型振荡分裂谱线。该研究进一步证实了EEMD数据处理方法的有效性以及超导重力仪在低阶地球自由振荡检测中的优越性。     

气象因素对倾斜仪观测干扰特征分析

采用常熟台水管仪与垂直摆2009～2015年观测数据,研究了气压、降雨、气温、洞温等因素对地倾斜观测的影响特征。结果表明,降雨对地倾斜观测数据干扰最为显著,表现为NS分量发生南倾,EW分量发生西倾,量级上NS分量受干扰程度比EW分量大,垂直摆受干扰程度比水管仪大;气压变化影响表现为短周期扰动,并导致日值曲线出现短时间畸变;气温及洞温变化影响观测值出现明显的年变规律和年变幅变化,对日观测值影响不明显。     

河北VP型宽频带垂直摆倾斜仪映震效能及时频特征分析

利用河北地区8套VP型宽频带垂直摆倾斜仪的连续观测资料,从映震特征及映震能力等方面讨论其映震效能,并对其时频响应特征进行分析。结果显示：1）河北地区宽频带垂直摆倾斜仪的映震能力与震级和震中距正相关,与震源深度负相关（崇礼台除外）;对于同一地震而言,各台站震中距的远近与仪器映震能力相关性不大。2）8套仪器均能记录到较为完整的远震地震波信息,从波形上能够清晰看到P波与S波的起始时刻。3）时频分析结果显示,仪器能够记录到较为完整的面波信号,但受采样率的限制,体波（P波和S波）信号记录不全,无法记录到0.5 Hz以上的信号。4）由于厂家修改了崇礼台仪器的高端截止频率参数,调整后仪器记录的高频成分增多,信噪比降低,对浅源地震的映震效能产生了与其他仪器相反的结论,对该仪器参数的修改结果需作进一步验证。