羅桂生
摘 要:文章介紹了一種地傾斜短臨信息處理方法-觀測(cè)組合法,采用九江臺(tái)的VS垂直擺傾斜傾斜儀資料,經(jīng)過(guò)觀測(cè)組合法短臨異常信息提取,發(fā)現(xiàn)映震性較好,在預(yù)測(cè)地震上具有一定的實(shí)用性。
關(guān)鍵詞:地傾斜觀測(cè);異常信息提取;觀測(cè)組合法
前言
隨著臺(tái)站儀器的數(shù)字化改造,在形變儀器“改朝換代”的轉(zhuǎn)型過(guò)程中,我們作為基層專業(yè)地震臺(tái)站,總結(jié)水平擺傾斜資料與地震的關(guān)系,并介紹我們一直在使用的形變觀測(cè)組合法以及在我臺(tái)的震例分析,可為全國(guó)有關(guān)形變臺(tái)站在各種形變資料(含數(shù)字化形變資料)與地震的關(guān)系研究中提供一種參考。
臺(tái)站形變觀測(cè)資料短臨臨異常提取,目前有很多對(duì)潮汐資料處理的分析方法,其原理大多采用適當(dāng)?shù)臑V波器進(jìn)行濾波,濾去觀測(cè)值中的漂移和長(zhǎng)周期成分,分離出諸如日波、半日波等潮汐參數(shù)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,也有采用直接調(diào)和濾波分析的方法,不使用數(shù)字濾波器,直接進(jìn)行最小二乘擬合的。
本文介紹一種簡(jiǎn)單、易學(xué)的方法——地形變觀測(cè)組合法。實(shí)踐證明,它能較好地提取出資料中存在的短臨異常信息,在一定程度上能及時(shí)作出短臨預(yù)報(bào)的分析意見(jiàn)。
1 地傾斜觀測(cè)組合方法介紹
2 計(jì)算步驟
2.1 取出一天的2h、3h、14h、15h四個(gè)整點(diǎn)值數(shù)據(jù)(校正后的真實(shí)數(shù)據(jù))。
2.2 把一天的8個(gè)數(shù)據(jù)(EW、NS向各4個(gè))分別輸入地傾斜數(shù)字濾波法處理表中。
2.3 EW、NS兩個(gè)分量分別利用前日的2h,昨日的2h、3h,今日的3h及前日的14h,昨日的14h、15h,今日的15h作組合處理,得出昨天△2.5h及14.5h的數(shù)據(jù)。
2.4 每天用計(jì)算機(jī)分別對(duì)EW、NS向的△2.5h,14.5h的數(shù)據(jù)點(diǎn)圖處理分析。
2.5 用滑動(dòng)值(30天為一周期)或每月求一次中誤差,用2.5倍中誤差作為噪聲上限,曲線圖超出噪聲限者可視為異常。
2.6 我們應(yīng)用VC語(yǔ)言自編程序GCZH,主要功能是實(shí)現(xiàn)任意給定時(shí)段固體潮觀測(cè)數(shù)據(jù)的觀測(cè)組合法自動(dòng)計(jì)算,產(chǎn)出該方法的數(shù)據(jù)文件,用以提取地震前兆信息分析。
3 映震分析
在對(duì)傾斜記錄圖紙固體潮曲線分析的基礎(chǔ)上,我們對(duì)九江臺(tái)傾斜資料運(yùn)用觀測(cè)組合法進(jìn)行處理,并與同時(shí)期的地震,進(jìn)行了映震分析對(duì)比,發(fā)現(xiàn)九江臺(tái)水平擺傾斜觀測(cè)數(shù)據(jù)映震性較好。傾斜觀測(cè)除可以反映部分本地區(qū)的中等強(qiáng)度地震,也能反映較遠(yuǎn)距離的中強(qiáng)地震,九江臺(tái)傾斜觀觀基本屬于“靈敏前兆點(diǎn)”。
3.1 地震資料的選取
我們選取2007年至2012年觀測(cè)資料,通過(guò)觀測(cè)組合法計(jì)算,其異常點(diǎn)數(shù)據(jù)與同時(shí)期發(fā)生的地震反演,發(fā)現(xiàn)有二類現(xiàn)象:一類是遠(yuǎn)地強(qiáng)震的對(duì)應(yīng)。范圍是臺(tái)站周圍1000km、MS6級(jí)以上地震;另一類是近地中強(qiáng)震的對(duì)應(yīng)。范圍是臺(tái)站周圍200km、ML4級(jí)以上地震。(詳細(xì)參數(shù)列于表1)。
3.2 地震異常的統(tǒng)計(jì)
由于觀測(cè)組合法主要是一種短臨方法,相對(duì)趨勢(shì)分析法而言其基值時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),本分析以1~3個(gè)月不等的時(shí)間段來(lái)討論與所選取的地震的關(guān)系,異常限采用常規(guī)的2.5倍中誤差為閾值。
根據(jù)異常起始至地震發(fā)生的時(shí)間差統(tǒng)計(jì),1~10天內(nèi)發(fā)震為33%,20天內(nèi)發(fā)震為60%。
根據(jù)異常的測(cè)項(xiàng)分布,EW、NS同步有震異常數(shù)3次,占有震異??偞螖?shù)的20%。
3.3 典型圖例
典型異常圖例見(jiàn)下圖1
3.4 觀測(cè)組合法預(yù)報(bào)效能評(píng)價(jià)
我們引用兩種方法進(jìn)行預(yù)報(bào)效能評(píng)價(jià):一是異常對(duì)應(yīng)率,P=有震異常次數(shù)/總異常數(shù);另一種是R值評(píng)分,R=有震異常次數(shù)/(異??倲?shù)+有震無(wú)異常次數(shù))[1]。根據(jù)上表,把EW、NS的異常數(shù)單計(jì),二者同步異常記3次,則有震異常數(shù)15次,有震無(wú)異常次數(shù)2次,異常總數(shù)21次,P值為71.4%,R值達(dá)0.65,表明異常對(duì)應(yīng)地震率較高。但EW、NS同步異常的R值僅23.8%,難以投入實(shí)用。
4 認(rèn)識(shí)與討論
通過(guò)以上的震例分析,有如下的認(rèn)識(shí):
4.1 地傾斜觀測(cè)組合法對(duì)九江臺(tái)地傾斜資料的短臨信息處理對(duì)強(qiáng)遠(yuǎn)震及近中強(qiáng)震預(yù)報(bào)具有一定的實(shí)用價(jià)值。
4.2 異常出現(xiàn)后,地震發(fā)生的時(shí)間在1~20天內(nèi)概率達(dá)60%。
但這種方法預(yù)報(bào)的地震要素存在著不確定性,如發(fā)震地點(diǎn)確定、強(qiáng)遠(yuǎn)震與近中強(qiáng)震識(shí)別尚不明確,有待進(jìn)一步研究和探索。
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