基于单台P波初始记录的地震震中和震级快速测定方法研究

利用山东数字化测震单台三分向记录,选择2种测定地震方位角方法和7种数据预处理方法,通过对实际结果的系统对比分析,确定了最佳的测定地震方位角的技术方案和适于地震预警的测震台站。对测定震中距和震级的方法进行了改进,得到了最佳的根据直达P波前2s波形的包络特征参数求震中距、峰值速度的统计关系,以及根据包络特征参数求震级的标度关系。快速测定震中距和震级方法在实时地震预警中具有应用前景。

地震预警中的动态地震定位方法研究及应用

使用2009 ～2011年山东地震台网记录到的71次网内地震波形资料,采用2个地震台站的到时差所构造的震中轨迹近似满足双曲线方程,并结合单台测定的方位角及震中距信息,使用Voronoi图对震中位置加以约束的技术思路,实现地震定位精度的逐步提高.与山东地震台网观测报告给出的震中位置进行对比分析,结果表明：单台定位平均误差为18.3 km,双台定位平均误差为16.6 km,三台定位平均误差为10.7 km.

山东数字地震台网的监测能力

利用山东数字地震台网数字记录无震、无明显干扰事件情况下的44个台站背景噪声资料,计算了山东数字地震台网的监测能力,并利用"十五"台网试运行期间记录的爆破和地震事件进行检验,得出的计算结果与实际观测结果基本相符:鲁西地区、黄海和渤海海域的地震监测能力达到ML≥1.6,中东部地区地震监测能力达到ML≥1.3,胶东半岛部分地区和鲁南部分地区监测能力达到ML≥0.7。

应用单台垂向记录进行区域地震事件实时检测和直达P波初动自动识别

提出一种基于直达P波信号和其它背景噪声在能量、非高斯性、非线性和偏振特性的不同而进行区域地震事件实时检测的新方法信噪综合差异特征量方法(简写为EFGLP方法),同时对比分析了应用信号的不同统计特性来精细识别震相初至的3种有效方法,其中的TOC-AIC方法是新提出的.应用山东数字地震波资料处理的结果表明:①与常规的STA/LTA地震事件触发算法相比,EFGLP方法能够有效降低地震事件的错误报警率和漏报率;②与人机交互震相识别结果相比,当信噪比比较低、震相初至比较模糊时,3种震相精细识别方法中的TOC-AIC方法识别精度最高;当信噪比比较高、震相初至比较清晰时,基于VAR-AIC和TOC-AIC方法所测量得到的震相初至识别基本一致.

山东地震台网数字与模拟记录资料对比分析

对山东数字化台网荣成、烟台、莱阳、潍坊、苍山和大山台记录的垂直向P波初动半振幅、S波与P波的振幅比、P波、S波的卓越周期及振动持续时间比等参数进行了测算,并将之与同台址相应的模拟记录进行了对比,得出分析结果为:1 数字记录的速度震级较模拟记录的位移震级平均偏小0 11,数字记录的仿真震级与模拟记录的位移震级基本一致。2 数字记录的地震波参数与模拟记录一致性较好,没有明显差异。

发展中的山东数字地震台网

山东数字地震台网承担山东地区及附近海域的大震速报和微震监测任务。随着国民经济的发展和数字化技术的成熟,在"八五"期间建设了济南无线遥测地震台网;"九五"期间改造建成了数字遥测地震台网;"十五"期间山东数字地震台网建设后,台站布局、监测能力、大震速报效能得到加强,为地震研究、地震速报、地震应急提供了可靠的技术平台。

山东“十五”测震台网子台地动躁声初步分析

对山东"十五"测震台网正在测试运行的36个国家任务子台的地动噪声进行分析计算,得到各台的背景噪声地动速度均方根值(RMS值)、有效测量动态范围和噪声信号功率谱。结果表明,各子台中有沂水台、莒县台、郯城台、新泰台、烟台台、荣成台、苍山台、商河台、莱州台、龙口台、海阳台、文登台及临朐台是符合一类测震台的标准,其他台站均符合测震台站的选址要求。

地震震中实时动态定位的方法研究

在地震早期预警系统中具破坏性地震震中的确定速度十分重要。本文提出了地震发生后根据1个、2个、3个台站P波到时记录进行动态、近实时确定地震发生区域、线区间和震中位置的方法。方法充分考虑了地震触发台站和非触发台站分布与地震波传播规律的一致性和差异性特征,提高了震中定位结果的精度。对由79个台站组成的山东虚拟测震台网2009-2010年期间记录的425次网内地震进行了快速定位,结果表明对发生在网内的地震可在要求时间内给出比较准确的震中位置,可满足预警地震速报时效性和精度的双重要求。

“十五”期间山东数字地震台网的建设

"十五"期间,由山东省人民政府和中国地震局共同投资建设,山东遥测数字地震台网新建、改建、扩建为山东数字地震台网。建成后的台网与"九五"期间建设的观测系统比较,提高了整个台网的观测动态范围,扩大了台站的观测频带,丰富了记录的信息量;台站数量与密度的增加,使台网监测能力得到提高。本文介绍了山东数字地震台网的建设内容、台网布局、监测能力和功能。

山东数字遥测地震台网地震监测能力评估

根据地震仪器的性能对山东数字遥测地震台网的监测能力进行评估 ,并利用2 0 0 0年 3～ 1 0月地震资料进行了检验。其结果为 :山东地区 1 2 %的面积监测能力为ML≥ 2 0级 ,山东中部及渤海、黄海沿海地区监测能力为ML≥ 2 5级 ,渤海、黄海近海地区的监测能力为ML≥ 3 0级。最后指出台网布局的疏密程度。

山东数字地震台网地震自动定位系统运行分析

山东数字地震台网自主研制了一套地震自动定位软件系统，2008年5月在山东地震台网中心试运行，运行稳定。本文对该系统运行期间自动定位结果进行了统计与分析，结果表明，山东数字地震台网自动定位系统对于网内天然地震定位结果可靠，震中平均偏差4．09km，震级偏差±0．08，平均速报用时63s。

长岛地区构造环境剪应力场的分布特征

利用山东数字地震台网记录资料,根据陈培善等用地震发生的断裂力学模式和震源谱理论,导出的震源处峰值加速度与构造环境剪应力值的关系,计算了山东长岛地区发生的中小地震构造环境剪应力值,并对应力场的分布状况和时空变化进行了分析。结果表明:剪应力τ值随矩震级(ML)的增大而增大,对两者作拟合得到它们之间较简单的关系为:τ=1.89 ML-1.76。在所研究的区域范围内,其构造环境剪应力τ值为1.0～6.0兆帕,与陈培善对3.0～5.5级地震的τ值多在4～8兆帕之间这一统计结果基本一致。

山东数字测震台站台基背景噪声分析

介绍了山东数字地震台网基本情况,计算了40个测震台站台基背景噪声,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)和有效动态观测范围。根据计算结果,依照《地震台站观测环境技术要求》,对山东测震数字台网40个参评测震台站进行背景噪声级别分类,并分析不同台站背景噪声水平较低的原因,以期为测震台网的优化建设提供数据支持。

基于ArcGIS的山东省地震监测台网分布图的编制研究

利用ArcGIS平台编绘完成了山东省地震监测台网分布图,阐述了其编制过程及详细的技术流程,对空间数据库建立的主要技术方法进行了深入的探讨。

基于PMC方法的山东省测震台网监测能力评估

为了实现对山东区域测震台网监测能力的科学准确的评估,分析山东及邻区地震监测能力的时空分布特征,为该区的地震研究和测震台网的进一步优化布局提供科学依据.本文利用"基于概率的完整性震级"(PMC)方法,通过计算山东测震台网的117个台站对周边地震事件的检测概率、测震台网的合成检测概率以及最小完整性震级,来评估测震台网的监测能力.单台检测概率结果显示,PMC方法可客观反映117个台站对地震事件的监测能力,在距离台站较近的区域,检测概率随着震级和震中距的增大而增大,处于沂沭断裂带中南段的台站对低震级档的地震有较高的监测能力.合成检测概率结果显示,检测概率高值区域主要集中在台站密集的胶东半岛和沂沭带中南段,而靠近山东省界的鲁西和鲁北区域则监测能力较差.最小完整性震级的结果也反映了类似的规律.同时,PMC方法还可以检测不同深度对检测概率空间分布特征的影响.