中国西北、西南地区地震台站地震计方位角偏差估计

选取2019—2020年西藏、云南、四川、青海、新疆地震台网记录的MS≥5.5远震事件P波数据，采用P波质点运动方法，计算中国西北、西南地区211个地震台站方位角及其随时间的变化。结果显示，约53%的台站方位角偏差绝对值始终小于3°，运维状况极佳；约39%的台站方位角偏差绝对值保持在3°—10°，运维良好；约9%的台站方位角偏差绝对值大于10°，少数台站存在极性反转等现象。在运行维护过程中，部分台站受到更换或移动地震计等人为因素的影响，地震计方位角出现短时跳变现象。为保证地震数据的可靠性，应定期对台站方位角进行检查和校正，以便为地震学研究提供可靠的基础数据。     

江苏省测震台网井下地震计方位角检测

为获取江苏省测震台网井下地震计精确方位角,架设地面参考地震计,将其精确指北,并与井下地震计检测结果进行对比,利用相关分析法计算22个深井台站精度较高的方位角。研究结果表明,受多因素制约,井下地震计检测结果普遍偏差较大,部分台站水平向分量几乎反向,如提井,需重新进行方位角检测;地面与井下地震计同频带有利于提高相关性,从而获取高精度检测结果;利用不同频带地震计进行井下地震计方位角检测时,对较宽频带地震计进行仿真处理尤为重要;溧阳2台站新建井下地震计检测结果表明相关分析法可应用于井下地震计方位角检测;尽可能选择台基噪声功率谱密度曲线具有明显波峰频段作为滤波频段,有利于提高地面与井下地震计观测数据相关性,提高方位角检测精度。     

甘肃省测震台网地震台站地震计方位角检验与校正

利用2007年8月—2013年9月甘肃省测震台网记录的549个MS≥6远震事件的P波资料,对所属44个地震台站分量方位等问题进行检核计算。考虑到地震计维修、更换等因素,提供了甘肃省测震台网地震台站按时间序列计算的方位角偏差及方位校正变化情况,以保障测震台网数据的连续性与可靠性。研究结果表明,反演的方位偏差与文献[1]的结果基本一致,表明中国"十五"数字地震网络确实存在部分台站方位偏差较大等方面问题。因此,在进行现代地震学研究中应充分考虑台站地震计方位误差较大和研究时间段内方位角变动等因素的影响。     

采用P波分析法校正北京遥测地震台网地震计方位角

中国地震局地球物理研究所北京遥测地震台网通过调研,率先提出利用寻北仪测量真北方向,并对该台网地震台地震计摆放方位进行测量与校正,发现部分仪器存在大于10°的方位角偏差。考虑到正确可靠的三分量观测数据对地震科学研究的重要性,针对北京遥测地震台网北京地区10个地震台地震计方位校正前后的地震观测数据,采用质点运动轨迹与P波极性分析方法,研究P波波形资料,以便准确测定地震计以往摆放的方位角,对正确利用地震观测数据开展相关科学研究具有重要意义。     

浙江省测震观测台网井下地震计方位角检测与校正

选取浙江省测震台网景宁、北仑、南麂岛地震台井下地震计观测数据,采用地震数据波形相关性分析法,与地表地震计同步观测数据进行相关性分析,检测并校正井下地震计方位角,结果发现,3个地震台井下地震计方位角实际偏差分别为82.2°、-22.8°、32.2°。分析认为,井下地震计安装易受线缆应力影响,导致方位角与实际偏差过大,应在应力释放完成后固定地震计,并架设地表地震计进行数据相关性分析,以确定方位角可靠性。     

利用远震P波质点运动检核区域地震计水平分量方位

地震计三分量方位的准确性对现代地震学研究具有很重要的意义.文献[1]利用P波偏振原理和多地震事件加权叠加方法计算表明,中国“十五”数字地震网络台站中有近三分之一的台站存在地震计水平方位偏差大、极性接反或分量互换等方面的问题.本文选取鄂尔多斯地块周缘地区24个代表性台站,利用2007年8月至2011年3月期间73个M≥7远震事件的P波资料,对台站分量方位等问题进行了检核计算.考虑到期间地震仪的可能重新安装因素,应用单地震事件的反演方位时间序列变化来计算分量方位偏差及其可能的方位校正.研究结果表明,反演的方位与文献[1]的结果基本一致,表明中国“十五”数字地震网络确实存在部分台站方位偏差较大等方面问题.因此,在SKS横波分裂等现代地震学研究中应充分考虑台站地震计方位不准和变动等因素的影响.     

2021年青海玛多MS7.4地震前大武台地电场优势方位角异常特征分析

为了深入了解2021年5月22日青海省玛多M_S7.4地震前是否存在地震电信号,本文利用地电场优势方位角方法对大武地电场的原始资料进行了分析,获得了玛多地震前震中附近场地的岩体裂隙结构变化特征,并结合本次地震震中500 km范围内八个地电场台站的岩体裂隙结构变化和该台记录到的以往震例中大武台地电场优势方位角异常变化与中强地震之间的关系进行了综合分析。结果显示：大武台新旧两套地电场数据的地电场优势方位角在震前11个月出现了显著的同步偏转现象,其中大武旧台在震前两个月优势方位角再次出现大幅度上升,异常特征主要表现为优势方位角出现同步快速偏转,最大偏转达到45°—90°;处于同一次级地块的甘孜台、玛曲台与大武台出现准同步异常现象,而其它次级地块上的台站均无异常出现,表明异常响应受到区域构造的影响。再结合大武台地电场使用该方法分析的以往震例表明：大武台的地电场优势方位角异常在中强地震前具有较好的中短期指示意义。     

利用P波质点运动检测福建台网地震计方位角

为提高福建台网地震计方位角的准确性,于2013年用高精度寻北仪对所属台站进行了方位角的校正工作.主要是利用P波质点运动的原理及"SNR为权重的多事件"方法,选取了全球范围M≥6.0以上的远震作为研究对象,以2013年为界,分两阶段显示福建台网所属台站方位角的变化情况,结合维护日志找出某些台站方位角偏差较大的原因,为持续...     

利用P波质点运动估计“中国数字地震观测网络”地震计方位角

新近建成的中国地震台阵(CEArray)由中国国家数字地震台网(CNDSN)、31个区域地震台网以及几个小孔径台阵构成,台站总数逾千,其中宽频带台站850多个。这一巨大台阵的建成为日常的地震活动监测及窥探地球内部结构提供了前所未有的契机。许多现代地震学研究都要进行垂向和水平分量的旋转,用以分离不同类型的地震波。因此两个水平分量的方位信息构成了正确旋转的关键。我们分析了CEArray台阵记录到的远场P波质点运动,并用以估测每个台站的BHN分量方位角。我们提出了一种基于信噪比的多事件方法来获取最佳方位角,可以很好地解释台站记录的P波质点运动特征。该方法可以给出方位角的稳健估值,包括基于背景噪声水平的误差。我们发现近1/3台站存在不同程度的方位角相关问题,包括水平分量方位角偏差、分量命名错误、以及单个或多个分量的极性反转等。这些问题在基于旋转的地震学分析中必须要慎重考虑。     

全国测震台站仪器方位角普查校正

针对测震台网台站方位角普查校正实际需要和方位角普查工作技术要求,提出测震台网台站方位标志安装、台站新安装地震计方位测定、已运行台站地震计方位角普查校正的操作方法,以及摆墩与摆坑型场地地震仪输出极性的检测判定方法。     

全国测震台站仪器方位角普查校正

针对测震台网台站方位角普查校正实际需要和方位角普查工作技术要求,提出测震台网台站方位标志安装、台站新安装地震计方位测定、已运行台站地震计方位角普查校正的操作方法,以及摆墩与摆坑型场地地震仪输出极性的检测判定方法。     

阿留申群岛地震台站方位角变化及其对横波分裂的影响

利用瑞雷波极化分析法计算了阿留申群岛上AK,AT,AV,IM,TA和XJ台网共59个地震台站的方位角及其随时间的变化。结果显示:阿留申群岛大部分台站的方位角与地理北极均存在一个小角度的偏差,极个别台站的偏差角度极大;部分台站的地震仪在摆放过程中受重新定北、安装新仪器等人为因素的影响,方位角大小在前后时段内并不一致。这充分说明台站方位角对横波分裂研究具有重要作用,当方位角偏离地理北极度数较大时,其对横波分裂研究的影响则不可被忽略,需要对地震数据分时段进行相应台站方位角的校正。      

2022年1月8日青海门源县MS 6.9地震地电场响应特征

2022年1月8日青海门源县发生M_S 6.9地震,利用谐波分析方法和大地电场优势方位角方法,对震中300 km范围内地电场台站的观测资料进行分析,并结合构造物理学相关结论以及2016年门源M_S 6.4地震进行相关解释和对比分析,结果发现：(1)震前半年左右,地电场开始出现振幅异常增大现象,但不同台站的异常表现形式亦有所不同;(2)距离震中越近的地电场台站越容易观测到异常现象,主要表现为优势方位角出现方位偏转、突跳范围增大或收窄等异常现象,可能与台站下方岩体裂隙结构发生变化有一定关联;(3)通过与2016年门源M_S 6.4地震的异常结果对比,发现2次地震优势方位角的异常形态有较大不同,分析认为可能与2次地震震中位置的地质构造,震源机制以及发震断层的属性有一定关系。     

利用同台址地脉动记录检测井下地震计水平向方位角

利用波形相关法对地面同台址多套地震计方位角进行对比分析研究,并在江苏盐城、安徽界首、安徽合肥、安徽阜阳、河南航海5个台进行井下地震计方位角对比检测,同时利用远震P波极性法对地面及井下地震计方位角的检测结果进行验证。结果表明:地面观测台站地震计方位角检测中波形相关法、远震P波极性法与陀螺寻北仪检测结果的偏差分别在0. 4°、2. 9°以内,井下观测台站地震计方位角检测中波形相关法与远震P波极性法检测结果的偏差在5. 5°以内。因此,远震P波极性法及波形相关法均可得到较为满意的检测结果。     

西昌台网地震仪方位角校正

根据对测震台网台站方位角普查校正的工作要求,四川省地震局西昌测震台网采用STH-2型陀螺寻北仪对台网地震台站地震仪进行了方位角校正、方位标志安装和地震仪输出极性检测。通过陀螺寻北仪与地质罗盘仪定位地理正北方向两种方法相比较表明,采用陀螺寻北仪具有精度高,不受外界磁场或其它环境的干扰和影响的优点。在实际工作中发现大部分地震台站方位角偏差超过规范要求。经校正后,台网所有地震台站方位角偏差小于1°,符合规范要求。同时也进一步提高了西昌测震台网的地震观测资料的可靠性和地震分析处理精度。     

井下地震计方位角检测技术应用研究

本文利用波形相关分析法对井下地震计方位角检测精度及一致性进行分析研究.研究中在地表布设地震计进行不同距离、不同频带多套地震计方位角检测对比测试,并在四川泸州、宁夏灵武、陶乐、河南安阳、清丰、陕西定边等6个分别安装井下甚宽频带、宽频带、短周期地震计的台站,进行地表同台址不同频带多套地震计与井下地震计方位角检测及一致性对比测试.根据全球噪声模型1~10s之间存在明显的噪声峰值的特点,对测试数据进行0.2~0.3Hz带通滤波和仿真处理,通过分析得出,对于不同地震计组合,测试地震计方位角检测结果一致性较好,根据地表不同距离、不同频带地震计组合的检测精度和地脉动记录的特点,认为井下地震计方位角检测精度优于4°.     

横向非均匀介质远震体波接收函数的波场特征

系统研究了台站下方存在倾斜界面时,远震体波接收函数的波场特征及多方位接收函数对台站下方介质横向非均匀特征的反映能力．我们利用合成三维横向非均匀介质接收函数的Maslov方法,具体模拟了台站下方存在倾斜界面时的接收函数响应．结果表明,当台站下方存在倾向一致的倾斜界面时,远震体波接收函数的径向分量和切向分量分别随震源方位角的变化呈现对称和反对称的规律性变化．利用不同震源方位角接收函数径向分量和切向分量的变化规律,可以估计台站下方界面的倾向和倾角．当台站下方各界面的倾向不同时,随方位角的变化,接收函数只能直观给出界面的整体倾向．实际观测数据的分析结果表明,对于利用单个台站接收函数研究台站下方介质的横向非均匀特征来说,简单倾斜界面可以看作较好的一级近似．      

偏振分析算法测定井下地震计方位角偏差

基于P波质点的振动方式与初动方向,采用偏振分析算法,计算8次近震数据构建偏振椭球的协方差矩阵方程,得到特征向量值,估算地震计的相对安装方位,对比得到井下地震计方位角偏差。本文分析计算阜南井下台地震观测波形数据,得出地震计三分向输出极性正常与水平方位偏差约9°。     

地震台站标准化中地震计防震加固装置试验分析

本文根据地震观测台站标准化对地震计等专业设备开展防震加固的要求, 对地震传感器加装防震装置后开展振动台测试与台站观测数据一致性分析。 振动台测试结果表明在振动台面出现PGA大于103.2 cm·s^-2时, 地震计出现了明显位移现象, 因此, 建议地处场地烈度大于Ⅶ度区台站地震计须加装防震装置; 我们采用平方相干方式对台站观测数据进行一致性分析, 通过频域与时域对近震和远震记录进行对比, 发现加装防震装置与未加防震装置地震计系统一致性无明显差异。     

SplitRacer:用于远震剪切波分裂半自动分析和解释的MATLAB代码和图形用户界面

我们给出了MATLAB环境下的一个图形用户界面,用于远震剪切波分裂分析。鉴于越来越大型的地震学实验,设计SplitRacer来快速处理大型数据集,因为它集成了自动和用户主导步骤,这使得可根据用户自己的质量标准来进行直观的分析。SplitRacer提供了一系列用来确保精确测量以及用户友好的特征。可以从数字地震台网网络服务国际联合会成员的所有数据中心直接下载数据。将现有数据分割成1个小时的三分量地震波形后就很容易被使用。起初是自动数据检查,然后是对有问题的震相的目视评估。我们通过分析台站记录事件的质点运动并和理论反方位角进行比较来估计传感器的可能偏差。剪切波分裂分析是基于最小(切向)能量法(Silver and Chan,1991),这约束了快波偏振方向和延迟时间。可以对一系列时间窗进行重复测量来做统计误差分析。SplitRacer提供了每个台站单个震相分裂测量的概况,这可用于检测方位依赖性。为了推断台站下方的各向异性,SplitRacer为用一个或两个各向异性层模型,或平滑变化的各向异性模型来拟合观测数据提供了可能。此外,SplitRacer还提供了一个和两个假想层的多震相联合分裂分析,其中同时使用给定台站的所有事件来约束各向异性模型。这显著降低了噪声的影响,并使测量更稳健。作为示例,我们将应用SplitRacer来约束伯克利数字地震台网的固定台站BKS下方的地震各向异性。