张北6．2级地震宝昌地震台地电异常特征及机制分析

首先分析了宝昌地震台地电阻率观测值曲线具有的长趋势变化以及规则年周期变化特征,为确定和提取前兆异常提供了正常变化的背景值和参考值.其次,通过去倾、傅立叶去年周期变化以及归一化月速率等方法,分析了1998年张北6.2级地震前后地电阻率异常特征,并利用相关理论尝试解释了异常产生的物理机制.归一化月速率法对于提取、分析短临异常,判断发震时间,较为理想;膨胀流体扩散(DD)模式适于解释宝昌地震台地电异常,而广泛扩容各向异性(EDA)模型适合解释该台地电阻率变化的各向异性.     

山西大同—阳高6.1级地震前的地电阻率异常

分析了 1989年 10月 18日山西省大同—阳高 Ms6 .1地震前 ,距震中 15 0 km的内蒙呼和浩特地震台和距震中 2 5 0 km的内蒙宝昌地震台地电阻率的异常特征 ,研究了引起地电阻率异常的可能原因 ,认为这些异常是该次地震的前兆反映。     

山西大同-阳高6.1级地震前的地电阻率异常

分析了１９８８年１０月１８日山西省大同－阳高Ｍｓ６．１地震前,距震中１５０ｋｍ的内蒙呼和浩特地震台和距震中２５０ｋｍ的内蒙宝昌地震台地电阻率的异常特征,研究了引起地电阻率异常的可能原因,认为这些异常是该次地震的前兆反映。     

宝昌台小极距井下地电阻率观测质量与效能评估

选取宝昌地震台2020年至2021年小极距井下地电阻率观测数据,从观测系统稳定性、环境干扰抑制能力等方面综合对宝昌台小极距井下地电阻率观测进行质量分析和效能评估。结果显示,井下地电阻率观测数据质量高。对比地表地电阻率,井下地电阻率对金属管线网、基建工程等地表干扰和浅层温度干扰均有较好的抑制,为直观识别异常提供高质量的观测数据。     

地震前兆数据时频分析

采用平滑伪魏格纳分布方法,相继对乌海地震台洞体应变、哈图乌素地震台体应变、三号地井水位、大甸子井水位、翁牛特地震台地电阻率和宝昌地震台地电阻率等地震前兆数据进行时频分析,结果显示,时频分析可确定地震前兆数据包含的主要谐波成分及频段;时频分布能清晰显示地震前兆数据干扰短期变化时段和频段;时频分析方法的选取和对地震前兆数据的预处理工作,将影响时频结果信度。     

小极距井下地电阻率观测数据质量浅析

为加强2022年北京冬奥会举办地区的震情保障工作,2019—2020年,依托原有地电台网,建设平谷、通州、阳原、大同、代县、临汾、宝昌、和林格尔等8个小极距井下地电阻率观测站（点）,目前均运行良好,与同台地表大极距地电观测相比,观测数据精度提高。选取2021年9—11月井下地电阻率观测站数据记录,就相对均方差、日精度、月精度、月离散度、变化幅度等指标,分析小极距井下地电阻率观测数据质量。结果表明,8个井下地电阻率观测站（点）运行稳定,观测数据精度较高,具备一定映震效能,可为冬奥会举办区域及周边地区的震情跟踪有效服务。     

昌黎台地电阻率变化特征分析

使用褶积滤波、线性回归和相关性方法分析了河北昌黎地震台的地电阻率变化特征.结果显示,降雨是昌黎地震台地电阻率出现"夏低冬高"年变的主导因素;地温对地电阻率日变化有较为明显影响,一定程度上影响了地电阻率的年变;地下水位的趋势上升,可能是导致昌黎地震台地电阻率自2017年以来的长趋势下降的主导因素.     

HHT在探地雷达检测路基质量中的应用

为探明路基中隐藏病害的类型和空间位置,应用探地雷达方法对公路路基质量进行了无损检测.在地层介质强衰减和噪声干扰作用下,探地雷达信号存在信噪比低、深部复杂目标体难以识别的问题.针对探地雷达路基实测信号非线性和非平稳的特点,采用信号均衡和希尔伯特-黄变换相结合的方法,首先对数据进行均衡处理以突出深层弱信号,在此基础上对单道信号进行经验模态分解以获得固有模态函数,通过希尔伯特变换对固有模态函数的瞬态属性特征进行分析,进而将希尔伯特-黄变换应用于整个探地雷达的数据剖面,最后通过综合对比瞬时振幅剖面和瞬时相位剖面对探测结果进行了分析和解释.结果 表明,信号均衡可以有效缓解深部信号衰减问题,基于希尔伯特.黄变换可以从多属性参数角度对探地雷达信号进行处理与解释,可以较好的识别异常体的位置和属性信息,提高了探地雷达解释结果的可靠性.     

山西临汾中心地震台地电阻率震前异常特征

以山西省及邻区十几年来所发生的几个ML4．5以上地震为例，对山西临汾中心地震台地电阻率观测数据分析、处理后所提取出的异常进行了分析，总结出临汾中心地震台地电阻率对应中强地震的中短期异常变化特征。     

宝昌地震台地电阻率电性结构特征

使用高密度电法和电测深法,对内蒙古宝昌地震台地电阻率场地进行实地测量,获得该场地电性结构特征参数,判定该台地电测区结构属于KH型,并结合钻孔柱状图,获得该台地下介质水平层状电性结构模型,发现地层厚度呈不均匀分布,总体较为连续、完整,可为今后该台地电阻率异常提取、异常识别及观测精度提高等提供基础数据。     

2012年印尼8.6级地震应变地震波的Hilbert-Huang时频分析

本文通过端点效应压制的Hilbert-Huang变换, 对大同及沁源台布置的四分量钻孔应变仪记录的印尼8.6级地震激发的应变地震波形进行时频分析, 结果显示印尼8.6级地震的主震和8.2级余震的应变地震波序列各个震相具有不同的时频特征: ① 地震波到达之前的所谓“环境噪声”部分, 瞬时频率低, 瞬时振幅小; ② P波初至时, 高频成分突然增加, 振幅也随即增强; ③ S波到达时, 频率有所降低而振幅剧烈上升; ④ 面波到达时, 振幅进一步剧烈上升达到整个序列的极大值; ⑤ 尾波部分振幅逐渐降低, 但与噪声部分相比频率依然偏高, 振幅依然偏大。 本文也将应变地震波与地震仪记录的地震波进行对比, 虽然应变地震波与地震波波形和Fourier谱具有极高的相关系数, 但从Hilbert-Huang变换得到的边际谱上看, 应变地震波与地震波有显著的区别, 应变地震波比地震波记录的低频成分相对更多。 通过Hilbert谱, 有助于更好地了解非平稳信号的局部特征, 对于突变信号的地震波, Hilbert-Huang变换是一个较好的时频分析工具。     

基于快速傅里叶方法的地震前兆振幅谱分析

利用FFT方法,对地电、地磁、形变及重力等前兆时间序列信号进行分析,结果显示,宝昌地震台及乌加河地震台地电两测向日均值时间序列存在3个主要谐波分量,其中周期近一年的分量物理意义明确.FFT方法在精确确定前兆时间序列中的干扰信息周期时具有较好的效果.     

振动台试验模型地震反应的HHT研究

Hilbert-Huang Transform(HHT)是一种新的适用于非线性、非平稳信号,且具有自适应性的数据处理方法．本文简要介绍了一座45层钢筋混凝土框架结构及其振动台试验模型概况. 利用HHT分析了模型结构在不同烈度地震中的反应记录,得到了Hilbert时频幅值三维分布和Hilbert边际谱．Hilbert谱得到记录能量集中分布的频段与时间范围,捕捉到信号变化的主要特征. Hilbert边际谱曲线形状和峰值频率值随着地震烈度的升级而发生了相应变化,而且所有的结果图形体现出相同的规律性,预示着Hilbert边际谱在土木工程结构安全评价中的应用前景．      

晋冀蒙交界及附近地区小极距井下地电阻率观测装置设计

为提升2022年北京冬奥会期间地电阻率测项的震情保障能力,将对晋冀蒙交界及附近区域的宝昌、集宁、阳原、大同、代县、临汾、通州和平谷8个台站在原有观测基础上增加具有全空间性质的小极距井下地电阻率观测。本文根据台站钻孔岩芯剖面和电测深数据反演测区水平层状电性结构,利用介质对地电阻率观测的影响系数方法,计算影响系数随极距和埋深的变化,选择合适的极距和埋深,使浅层介质对地电阻率观测的影响尽可能小,使目标层位对观测的贡献尽可能大,减少浅层介质对观测的影响。由此得出了各台站观测极距及埋深等装置系数,在此基础上完成了8个台站观测装置的方案设计。     

冬奥会保障项目井下地电阻率观测专用电缆设计与测试

根据冬奥会保障晋冀蒙监测能力提升项目的设计方案,在晋冀蒙交界及附近区域的宝昌、集宁、阳原、大同、代县、临汾、通州和平谷等8个地电阻率台站原观测场地建设井下小极距全空间地电阻率观测装置系统。参照该项目对井下地电阻率观测的技术要求,设计了井下地电阻率专用电缆,在项目实施过程中对专用电缆的导体直流电阻、线间绝缘电阻等主要指标进行了技术测试。测试结果表明,该专用电缆适用于本项目井下地电阻率观测,可保障井下地电阻率观测装置的长期稳定性。     

Hilbert-Huang变换在提取地震信号动力特性中的应用

H ilbert-Huang变换(HHT)是一种处理非线性、非平稳信号的新方法。它通过经验模态分解将信号分解为有限个固有模态函数,并对每个固有模态函数进行H ilbert变换得到H ilbert谱。本文将这种方法应用于地震信号动力特性的提取,有效地获得了信号能量的时频分布,量化提取了中心频率、瞬时相位、瞬时能量、H ilbert能量、最大振幅对应的时频分布等动力特性,并与Fourier变换、小波变换等进行了比较,显示了HHT的优势以及对于进一步实现结构分析和控制的重要意义。     

基于希尔伯特-黄变换的汶川地震记录分析

利用HHT方法对6个台站的汶川8.0级地震加速度记录进行EMD分解,进而对地震波输入结构的总能量进行分解,得到地震动能量在IMF分量之间的分布关系。同时通过对各分量边际能量谱的分析,可以从另一方面得到地震波的频谱特性,边际能量谱峰值频率与地震波傅立叶谱的卓越频率相同,边际能量谱也可以作为一种估算震动卓越周期的方法。     

大同地震窗P波频散衰减的异常变化特征

通过测量介质品质因子来开展大同窗附近测震台站记录P波衰减频散特征的研究,并分析大同窗近场区和外围区震例前后的变化。对山自皂台记录的2001年以来大同窗地震序列的研究结果表明,近场区3次和外围区6次地震前,介质品质因子显示超出1倍均方差的高值变化特征,震后逐渐恢复到背景起伏状态;与大同窗传统的频次指标相比,介质品质因子的映震效果更好;阳原台的结果表明,仅近场区1次和外围区2次地震前,介质品质因子显示超出1倍均方差的高值变化特征,且有虚报、漏报。所处地质构造位置不同、传播路径介质差异可能是引起上述两个台站附近介质品质因子的地震对应效果明显不同的原因。     

基于聚类经验模态分解（EEMD）的汶川MS8.0强震动记录时频特性分析

在2008年5月12日汶川MS8.0地震中,四川数字强震台网共获取了133组三分向加速度记录. 本文选取了一些不同断层距的台站所获取的强震动记录进行了处理和分析．在数据处理中,采用基于聚类经验模态分解（EEMD）提取信号时频特性的方法,有效获得了信号能量的时频分布,提取了中心频率、 Hilbert能量、最大振幅对应的时频等特性,并与傅里叶变换、小波变换进行了对比研究．研究结果表明, 对非线性的强震记录采用聚类经验模态分解（EEMD）能抑制经验模态分解（EMD）中存在的模态混叠问题;与傅里叶变换和小波变换相比发现, HHT边际谱在低频处幅值高于傅里叶谱;与小波变换受到所选取的母波强烈影响不同, HHT直接从强震记录中分离出固有模态函数（IMF）,更能反映出原始数据的固有特性, Hilbert谱反映出大部分能量都集中在一定的时间和频率范围内,而小波谱的能量却在频率范围内分布较为广泛．因此,基于EEMD的HHT在客观性和分辨率方面都具有明显的优越性,能提取到更多强震加速度记录的时频特性．