PCA优化CEEMD的DSQ水管倾斜仪信号随机噪声压制方法

提出一种基于主成分分析(PCA)优化完备集合经验模态分解(CEEMD)的DSQ水管倾斜仪信号随机噪声压制方法CEEMD-PCA。该方法融合了相关系数、分布熵、MSE、R^(2)、SSE、RMSE、MAE、MAPE等8个IMF分量质量评价指标,借助PCA实施指标值矩阵的降维压缩,将其转化为一个能代表全部不同类型指标特点的新参数,并构建IMF分量质量综合评价函数,根据分数排名结果完成原始含噪信号的线性重构。仿真信号和实测信号去噪实验结果皆表明,CEEMD-PCA模型优于卡尔曼滤波、70阶低通FIR滤波等经典模型,能提高原始信号的信噪比,精准完成信号重构,更好地保留有效成分。

DSQ水管倾斜仪信号随机噪声压制研究

基于自适应噪声完备集合经验模态分解CEEMDAN和小波去噪,提出一种DSQ水管倾斜仪信号随机噪声压制方法。首先将信号进行CEEMDAN分解,得到若干个本征模态函数IMF,分解数量随不同信号噪声动态变化;然后计算每条IMF和原信号的相关性系数,对处于系数阈值范围内的IMF作小波变换处理;最后执行线性重构,得到去噪后的信号。仿真和实际去噪实验结果表明,随机噪声压制效果明显,信号有效成分保留比率较高,优于其他同类方法。

DSQ水管倾斜仪标定数据分析及应用

DSQ水管倾斜仪作为观测地倾斜固体潮观测的有效手段,具有运行稳定、精度高等特点。仪器在观测运行中按规范要求应定期进行标定,通过对标定序列进行分析,以获得仪器格值参数是否稳定。本文通过对武汉中心地震台辖区内多套水管仪的标定数据按端点标定精度、相对误差是否小于1%作为分类标准,将标定结果归纳为3类。将仪器标定结果进行分类识别,有助于有针对性的开展维护工作。

道路建设对DSQ水管倾斜仪影响分析

2013年9月30日信阳地震台DSQ水管倾斜仪NS向观测数据曲线出现大幅向南下滑现象,EW向数据正常。实地调查发现,此次不正常变化由地震台临近村庄修路(距离最近处小于20 m)造成,因人为降低地面载荷,使外界环境发生变化,导致观测数据异常,排除地震异常可能。

河南郑州台数字化DSQ水管倾斜仪观测精度的评定

选取了河南郑州台数字化 DSQ型水管倾斜仪观测资料较好的 2 0 0 1年 10月 1日至 12月 31日的数据进行了分析处理 ,对该仪器的观测精度进行了评定。经计算 ,其北南向和东西向日飘移分别为 0 .0 0 0 7s和 0 .0 0 2 6 s,M2 的振幅因子为 0 .714 9和 0 .6 4 14 ,振幅因子中误差为 0 .0 0 5 5和0 .0 0 4 4。

蓟县地震台VP型宽频带倾斜仪和DSQ型水管倾斜仪同震响应对比分析

选取2019年蓟县地震台VP型宽频带倾斜仪和DSQ型水管倾斜仪记录的10个地震事件,基于前兆台网观测数据跟踪分析平台,对比分析2套观测系统的同震响应参数。在分析过程中,以2019年12月15日菲律宾棉兰老岛M_(S)6.8地震为例,进行震相识别和快速傅里叶变换分析,并以2017—2019年日本岛弧地区地震记录为例,对比分析同震形变波振幅与震级的关系。分析结果表明:(1) 2套观测系统记录的最大响应幅度、响应延迟时间、响应持续时间具有一定规律和差异性;(2)在频率响应上,VP型宽频带倾斜仪记录波谱信息丰富,可识别P波、S波、面波,而DSQ型水管倾斜仪记录波形频率集中分布在2—32 min;(3)对于日本岛弧地区5—7级地震,VP型宽频带倾斜仪记录的波形振幅A与震级M的指数关系明显,而DSQ型水管倾斜仪对5级地震映震能力不强。

华阴地震台DSQ型水管倾斜仪观测资料评价与干扰因素分析

对华阴地震台DSQ型水管倾斜仪2013—2016年观测资料记录情况、观测曲线、资料的内在精度、仪器的稳定性等方面进行了有效分析研究。总结了影响观测资料的干扰因素,对异常曲线进行了分析,认为仪器运行性能较好,记录质量较高,能清晰地记录到日变固体潮,年变曲线连续完整,数据精度较高。密切关注周邻趋势异常发展,扩大资料分析范围,对可能存在的背景性同步变化结合动力学特征进一步分析。

乌兰浩特地震台DSQ型水管倾斜仪干扰因素分析

选用2017年4月到2019年4月乌兰浩特地震台DSQ型水管倾斜仪观测数据,总结自然环境、人为及场地干扰事件,并挑选典型干扰事件进行详细分析。结果表明,观测数据受自然环境干扰时主要表现为噪声大现象,受人为干扰时会出现数据突跳,受场地环境干扰时会出现数据畸变。通过对各类典型干扰的分析,期望为同行就DSQ型水管倾斜仪观测数据的干扰识别及处理提供参考。

乾陵综合地震台DSQ型水管倾斜仪观测资料评价

选取乾陵综合地震台DSQ型水管倾斜仪2013—2016年观测资料,对观测资料的完整性、记录情况、记录波形、资料的内在精度、仪器的稳定性及干扰因素等方面进行了有效的分析研究。分析认为,该仪器运行情况连续、准确,观测资料记录的完整性高;仪器工作状态稳定,年零飘值小于仪器设计规范的要求;观测数据质量较高,能清晰地记录到地球固体潮汐变化,NS测向、EW测向记录曲线连续完整,观测数据精度较高。仪器主要干扰因素为工作状态的影响、气象因素、人为因素和不明原因造成的干扰。

西安地震台新建与原形变山洞DSQ型水管倾斜仪观测资料对比分析

西安地震台新建与原形变山洞引洞进深、覆盖层厚度、观测环境等存在差异,山洞内各架设一套DSQ型水管倾斜仪进行形变观测。选取2套仪器2020年观测数据,就数据完整率、固体潮波形记录、自然环境干扰、强远震同震响应、数据内在质量等进行对比分析。结果表明:①与原形变山洞相比,新建山洞观测数据的稳定性、内在质量较优;②新建山洞架设的水管仪基本不受大风、降雨等自然环境干扰的影响;③受人员参观影响,新形变山洞水管仪数据完整率、相对噪声水平略差;④基线长度不同,可能是2套仪器记录强远震同震响应幅度不同的原因之一。总体上,随着新建形变山洞观测环境的逐渐稳定,其各项指标具有稳中向优的趋势。

DSQ型水管倾斜仪电压灵敏度的调整技巧

DSQ型水管倾斜仪是“九五”期间推出的数字化地震前兆仪器。

陇县八渡地震台DSQ型水管倾斜仪观测质量评价

选取陇县八渡地震台DSQ型水管倾斜仪2015—2019年观测资料,对观测资料的观测精度以及仪器运行中可能受到的各类干扰进行分析。研究得出该仪器运行良好,连续性完整性高,运行状态较稳定,M2波中误差小于0.02的限值要求,观测数据精度较高;仪器主要干扰来源为气象因素、人为因素、故障状态等。

南平地震台地倾斜仪器资料分析对比

该文利用南平地震台VS垂直摆倾斜仪、DSQ水管倾斜仪和VP宽频带倾斜仪3套仪器产出的观测数据资料,运用分析对比研究方法,从连续性、稳定性、M2波潮汐因子等方面出发,对南平台地倾斜仪器观测资料进行分析对比,以对观测仪器性能进行综合评价,为今后地震数据分析提供一定的研究依据。

西安台新山洞两套倾斜仪观测数据对比分析

西安地震台新山洞于2019年建成,覆盖层较厚、观测环境优良,内部日温度、年温度变化均符合形变仪器观测环境要求。通过对2020~2021年新山洞架设的两套地倾斜仪(VP和DSQ)观测资料进行对比分析,得出以下结论:(1)VP型宽频带倾斜仪数据完整率和连续率均大于99%,DSQ型水管倾斜仪2020年数据连续率和完整率小于99%。(2)两套地倾斜仪器都能清晰记录到固体潮汐,VP型宽频带倾斜仪两个测向记录波形较好,两套仪器均无明显年变形态,水管倾斜仪北南和东西向数据漂移较大,北西向波形较稳定。(3)DSQ型水管倾斜仪观测精度、噪声水平明显高于VP型宽频带倾斜仪。(4)新山洞覆盖层较厚,强降雨、大风等自然环境变化对观测没有明显影响。(5)以青海果洛州玛多县Ms7.4地震、青海海北州门源县Ms6.9地震为例,分析表明VP型宽频带倾斜仪记录到的同震变化较DSQ型水管倾斜仪时间早、幅度大、持续时间长,这与观测仪器的基线长度、输入信号的频率等有关。

泾县地震台DSQ数据固体潮分析

对泾县地震台DSQ型水管仪观测数据进行调和分析,认为倾斜仪工作比较稳定,观测资料质量达到形变规范要求;与往年同期数据调和分析结果进行对比,发现不同气候条件、噪声、地震等因素,均对调和分析结果,即相关潮汐参数有一定程度的影响。

鄂尔多斯块体北缘台站水管仪观测质量及同震响应对比分析

针对仪器运行状况和外界环境等影响观测质量的因素,以及台站所处地质构造不同对台站影响的问题,采用位于鄂尔多斯块体北缘的乌加河台、包头台、乌海台2015~2017年DSQ水管倾斜仪的观测资料,对比分析3个台站的年零漂、相对噪声水平 M 1、M2波潮汐因子γ值均方差等特征参数,并进行同震响应分析。研究表明,包头台水管仪的观测质量优于其它台站,主要是体现在零漂小、精度高、稳定性好,研究结果为评定水管仪观测质量提供了科学依据。同震响应的延迟时间与震中距相关,最大振幅与震级间呈正相关,与震中距间呈负相关。

云县台倾斜观测资料地震前兆分析与研究

收集整理云县台水管倾斜观测资料,滤除固体潮固定频率成分,剔除降雨干扰,构建月降水量和月倾斜增量的线性方程,并求取实际测值与理论值的残差。结果表明,倾斜观测两分量异常变化的开始或结束时间对台站周边500 km范围内地震发生时间有一定的指示意义,当残差值大于1倍均方差时,异常开始后1~6个月内,周边200 km范围内会有5级以上地震发生,500 km范围内有6级以上地震发生。预报效能检验结果显示,该方法对云南地区MS≥5.0地震具有较好的映震效果,可为该地区中短临地震趋势分析提供依据。

乾陵地震台地倾斜观测运行效能分析

对乾陵地震台2019年7—12月VP型垂直摆倾斜仪和DSQ型水管倾斜仪观测数据进行系统分析,对比研究2套仪器在固体潮记录、数据连续性、观测精度、日均值变化趋势相关性和映震能力等方面的差异,结合乾陵地震台地质构造、台基岩性和仪器自身差异等分析产生差异的可能原因,并分析2套仪器在不同方面的优势。