PMC方法在江苏测震台网监测能力评估中的应用

江苏测震台网经近20年的高速发展,已拥有75个数字测震台站,针对江苏台网监测能力的评估需求,同时为进一步优化台网布局,提高江苏测震台网监测能力提供参考意见,本文使用基于概率的完整性震级方法,利用江苏台网2009-2021年正式编目观测报告数据,对江苏台网进行监测能力评估。研究结果表明,江苏台网监测能力较好的地区为北部连云港周边地区,监测能力达到了M_(L)≥1.5;监测能力较差的地区为中部地区及近海海域,监测能力达到了M_(L)≥2.0。整个江苏台网基本实现了M_(L)≥2.0的监测能力,周边地区及中部近海海域基本实现了M_(L)≥2.5的监测能力。

利用PMC方法评估地震台阵的地震检测能力——以西昌流动地震台阵为例

为实现对高密度、宽频带流动地震台阵地震检测能力的实时、不同深度评估,本研究采用"基于概率的完整性震级"(PMC)方法,以西昌流动地震台阵为例,对2013-01-13—2014-05-14期间平均的地震检测能力、不同震源深度检测能力,以及某一时刻的实时地震检测能力进行了评估.结果表明,PMC方法可识别地震观测资料处理中人为因素对地震检测能力的影响,不同震源深度下地震的检测能力存在差异,其中H=7.5km时,"网内"的完整性震级MP可达ML0.8,而在H=15.0km和25.0km时,"网内"的MP分别为ML1.0和ML1.4.在示例的2014-01-14时刻,非正常运行的台站造成地震检测能力的变化可被清晰识别出.此外,与MAXC和EMR等其它常用方法的对比表明,这些方法可能过高估计了地震台阵的检测能力.

基于PMC方法的上海测震台网地震监测能力评估

采用基于概率的完整性震级(PMC)方法,选取上海测震台网13个地震台站及周边省市地震台2008—2019年记录的171个地震,计算各地震台及上海测震台网地震监测能力,并模拟增加新的地震台站后台网监测能力的变化。结果显示:①地表基岩台的监测能力较深井台强,且受噪声和地铁影响,市区深井台监测能力较低;②整体上,台站密布的松江和青浦地区,地震监测能力较强,最小完整性震级为ML 0.7。台站稀疏的浦东、奉贤、崇明地区,地震监测能力较弱,最小完整性震级为ML 1.3;③若在上海南部增设奉贤海湾台,可整体提高上海测震台网的监测能力。

基于PMC方法评估青海省测震台网监测能力

采用基于概率的最小完整性震级方法(PMC),对青海省测震台网稳定运行以来实际产出的地震观测报告数据(2014—2021年)进行分析,获得该台网单台检测概率(P_(D))、合成检测概率(P_(E))以及基于概率的最小完整性震级(M_(P))的空间分布。通过对青海及邻区地震监测能力的评估,获得如下认识:青海测震台网监测能力存在明显的空间差异,其中:在台站分布较为密集的青海东部、中部地区,地震监测能力较好,M_(P)分别为M_(L) 1.5—2.0和M_(L) 1.8—2.5;在台站分布较为稀疏的青海西部和南部地区,地震监测能力则相对较差,M_(P)分别为M_(L) 2.5—3.5和M_(L) 2.2—2.7;在台站分布最为稀疏的青藏交界地区,地震监测能力最差,M_(P)约为M_(L) 2.5—3.5。对青海测震台网监测能力的科学评估,可为进一步改善台网空间布局提供参考依据。

中国地震台网监测能力评估和台站检测能力评分(2008—2015年)

针对中国地震台网"十五"项目建成后的地震监测能力科学评估的需求,为进一步优化台网布局、提升边疆海域等重点地区监测能力,本研究利用"基于概率的完整性震级"(PMC)方法,对中国地震台网1001个台站以及2008-10-01-2015-09-17期间实际产出的地震观测资料进行了研究,分析了指定震级档下的检测概率P_E和最小完整性震级MP的分布.除台网整体监测能力分布外,为直观地用单分值表述逐个台站的地震检测能力,本文发展了基于等振幅曲线的"地震检测能力评分表",给出了国家台和区域台每个台站的地震检测能力评分统计特征和空间分布特征.此外,研究中还采用设定"最佳"地震监测能力目标函数的方式,模拟了通过改进观测条件可获得的地震台网监测能力提升的理论结果.研究结果表明,我国华北和东南沿海等东部地区地震监测能力较高,西部尤其是青藏高原南部地区M_p仅约为4.5,近海海域M_p仅约为3.5;从单个地震台站的运行效益角度,台网运行水平和地震观测资料的分析程度对台站的实际的地震检测能力影响显著,新疆等部分台站稀疏地区地震检测能力较高,而中等台站密度的贵州等部分区域相对较低;国家台的地震检测能力评分D_(score)系统优于区域台,新疆等西部边疆地区,以及福建等东南沿海地区的D_(score)明显高于台站密集的东部地区;模拟结果显示,在现有台站布局条件下,通过台站优化改造和提升运维管理水平,可显著提升对内蒙古西部、四川西部、甘肃一青海的北部交界地区、鄂尔多斯地块内部、贵州大部分地区,以及我国近海海域、朝鲜半岛北部和中南半岛北部地区的地震监测能力.

基于概率完备震级评估首都圈地震台网检测能力

完备震级是评估区域地震台网检测能力的一个定量指标,本文采用能反映区域地震台网检测能力的时空分布细节特征的概率完备震级分析方法,对首都圈地震台网的检测能力进行了研究,通过对首都圈2002 2009共8年的地震目录和台站资料的分析处理,得到了首都圈地震台网的完备震级时空分布,据此对台网的检测能力进行了评估,并结合模拟结果探讨了提升台网检测能力的可能性.结果表明:首都圈地震台网的整体检测能力较强,北京地区的检测能力尤其突出,但部分区域检测能力仍有一定的提升空间;模拟结果表明,在东北、西北、西南等位置增加台站可能有助于进一步提高台网的检测能力.相关研究结果可能对未来首都圈地震台网的优化具有参考意义.

南北地震带地震台网监测能力评估的不同方法比较研究

为探讨不同地震台网监测能力评估方法的结果差异性及其原因,本文选用目前国际上比较前沿的"基于概率的完整性震级"(PMC)方法和"完整性震级范围"(EMR)方法,以及中国地震台网常规采用的"震级-最大距离"方法,对2008年10月1日—2015年9月17日南北地震带地区表征地震监测能力的最小完整性震级进行了比较研究.研究中考虑了以往关注不够的地震观测质量一致性问题,统一采用至少3个台站记录的地震资料.结果显示,3种方法的结果差异显著,最小完整性震级的差值在南北地震带个别地区甚至可达ML2.0,其中,PMC方法获得的最小完整性震级Mp值在32°N以北地区显著低于其它两种方法,震级-最大距离方法获得的最小完整性震级Mr低值结果仅与高台站密度地区有关,与包括EMR方法获得的最小完整性震级McEMR相比较在统计均值上则呈McEMR<Mp<Mr.进一步对各地震台站的地震检测能力进行评分,结果显示,台站运维水平和对记录地震分析的完整程度,是造成Mp值显著不同于其它方法结果的主要原因,而是否选用相同的记录台站数量等数据质量约束标准,会造成EMR方法与其它方法结果的显著差异.因此,考虑到地震台网运行的实际情况和不同评估方法的计算原理,推荐PMC方法用于地震监测能力的评估.

重点地震监视区敏感台站的识别研究

识别显著影响重点监视区地震检测能力的"敏感台站",对有针对性地开展地震台网运行维护和加强相关区域天然地震与非天然地震的监视跟踪工作有重要意义。利用基于概率的最小完整性震级(PMC)方法,通过对研究区地震台站进行"检测能力评分"(Dscore)和"缺失评分"(Missing Score)方式进行识别研究,以龙门山断裂南段强震危险区为例的重点监视区"敏感台站"识别结果表明,研究区内51个台站的"检测能力评分"及"缺失评分",可识别对重点监视区地震检测能力影响最大的台站,给出台站停止运行引起的最小完整性震级的变化,并探讨了多台站停止运行等造成影响的极限情况。上述"敏感台站"的识别方式,可为地震台网运行维护、针对特定目标区的地震监视跟踪和进一步的台网优化改造提供参考。

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.