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蒙城数字地震台台基噪声分析作者：曾宪军于林民吴坤薛志明来源：《科技资讯》 2014年第3期蒙城数字地震台台基噪声分析①曾宪军1,2 于林民1,2 吴坤1,2 薛志明1,2(1.安徽省蒙城地震台; 2.安徽蒙城地球物理国家野外科学观测研究站安徽亳州 236000)摘要:台基的噪声是反映在此台基上能否进行测震数字化观测的基本条件和观测环境的优劣,台站的监测能力不仅取决于仪器的性能,还与台基的噪声背景有关,通过分析我台的台基噪声水平及其特征,深入认识本台台基噪声对测震各类数字化仪器观测的影响程度,并提出合理化建议。
关键词:蒙城台台基噪声噪声评价中图分类号:TH76 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)01(c)-0248-03不同频段的地震记录仪,除了能记录到地球上不同类型地震波的传播外,还能记录到了很多复杂的噪声信号,如潮汐、台风等影响就是台基噪声之一,它包括岩石本底噪声,周围环境噪声和人为干扰等产生的噪声,是所有噪声叠加在一起的综合作用,在不同频段,不同动态范围,不同灵敏度的仪器上记录到的脉动情况是有所差异的。
通过九五、十五改造,安徽蒙城地球物理国家野外科学观测研究站相继增上了FSS-3M短周期、BBVS-120甚宽频带地震计、JCZ1-360超宽带地震计,基本上达到了全频带观测,为了充分地发挥这些仪器在地球物理科学研究方面的作用,就现有的台基条件能否满足各种仪器的观测规范要求,有必要对本台台基背景噪声进行评估。
1 地震台站台基噪声的分析计算1.1 资料的选取一般情况下,台址的干扰背景与时间有关,白天噪声大,夜间较平静,数据样品应在比较平静的时间段内采集。
数据选取在23点到凌晨5点之间进行,要保证选取的数椐没有地震记录,而且记录长度足够长(1小时)。
1.2 去直流分量在数字地震记录中有直流偏移,也就是说在记录的信号中包含有直流分量,它不表示地面运动,在计算中必须扣除直流分量。
2 观测动态范围计算方法和观测动态范围计算公式[2]2.1 观测动态范围计算公式为2.4 将记录有效值e换算成背景噪声速度有效值eV=e·P/(S·G·2m),式中:S为地震计的速度灵敏度,单位是v·s/m;P为数据采集器输入允许峰—峰电压值,单位是V;G为数据采集器的设置放大倍数;m为数据采集器的位数,如使用的是16位采集器,m=16。
地震监测设施和地震观测环境保护条例（1994年1月10日中华人民共和国国务院令第140号发布）第一章总则第一条为了保护地震监测设施及其观测环境，保障地震监测预报工作的顺利进行，制定本条例。
第二条本条例所称地震监测设施，是指地震台（站）监测设施、地震遥测台网设施和其他地震监测设施。
本条例所称地震观测环境，是指保障地震监测设施得以正常发挥工作效能的周围各种因素的总体。
第三条地震监测设施所在地的人民政府负有保护地震监测设施及其观测环境的责任。
第四条县级以上人民政府管理地震工作的部门对地震监测设施及其观测环境的保护工作，负责监督、检查、指导和协调。
第五条任何单位和个人都有保护地震监测设施及其观测环境的义务。
禁止任何单位或者个人危害、破坏地震监测设施及其观测环境。
任何单位或者个人对危害、破坏地震监测设施及其观测环境的行为，都有权检举、控告。
第六条保护地震监测设施及其观测环境，应当尽量避免或者减少对国家、集体和个人造成损失。
第二章保护范围第七条地震监测设施的保护范围：（一）地震台（站）内的地震监测仪器设备、设施；（二）地震台（站）外的观测用山洞、仪器房、观测井（水点）、井房、观测线路、通信设施、供电设施、供水设施、专用用堤坝、专用道路、避雷装置、及其附属设施；（三）地震遥测台网接收中心的观测设备、设施；（四）地震遥测台网的中继站、遥测点观测用房、地震传输设备、供电设备、及其附属设施；（五）地形变、地磁、重力、地电测线和测点的测量标志及其保护设施、测量场地以及专用道路等。
第八条地震观测环境的保护范围，是指地震监测设施周围不能有影响其工作效能的干扰源的最小区域。
干扰源地震监测设施的最小距离见附表1、附表2、附表3；未列入有关附表的铁路、电气化铁路、高压输电线、发电厂、建筑群、无线电发射装置等其他干扰源距地震监测设施的最小距离，由县级以上人民政府管理地震工作的部门会同有关部门通过现场实测确定。
第三章保护措施第九条县级以上地方人民管理地震工作的部门应当将本行政区域内地震监测设施的分布地点及其观测环境的保护范围，通报同级公安机关和城乡规划部门。
DB41/T 2599—2024煤矿地震监测站网技术规范1范围本文件规定了煤矿地震监测站网的建设、运行与维护要求。
本文件适用于煤矿地震监测站网，其他矿山地震监测站网可参考使用。
2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 19531.1—2004地震台站观测环境技术要求第1部分：测震GB 50011—2010建筑抗震设计规范GB 50021—2001岩土工程勘察规范GB 50057—2010建筑物防雷设计规范GB 50223—2008建筑工程抗震设防分类标准GB 50343—2012建筑物电子信息系统防雷技术规范DB/T 17—2018地震台站建设规范强震动台站DB/T 22—2020地震观测仪器进网技术要求地震仪3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1地震earthquake大地震动。
3.2矿震mining-induced earthquake因采矿活动引起的地震事件。
3.3地方性震级local magnitude用近震记录测定的地震震级。
用M L表示。
3.4面波震级surface wave magnitude用地震面波记录测定的震级，通常用水平向面波记录测定，以符号M s表示，用垂直向宽频带面波记.录测定的面波震级称为宽频带面波震级，用M s(BB)表示。
我国规定以它为标准，国外报导的地震震级一般也为面波震级，常用M来表示。
3.5矿震监测区mining-induced earthquake monitoring area以煤矿开采影响区为监测目标的区域。
3.6DB41/T 2599—2024地震计墩seismometer pier安放地震计的墩体。
3.7测震井seismometer well安放井下地震计的井。
4煤矿地震监测站网建设条件4.1符合下列条件之一，应建设煤矿地震监测站网：a) b) c) d) e)冲击地压煤矿；经评估或鉴定煤层(或顶底板岩层)具有冲击倾向性的煤矿；生产能力90万吨/年及以上的井工煤矿；在开采过程中频繁发生大于M L1.5矿震的煤矿；矿区周边地质构造复杂、附近有较大的断层结构，具有发生大于M L2.0天然地震风险的煤矿。
《地震台站建设规范地震烈度速报与预警台站》编制说明1. 编制的必要性《国家地震科学技术发展纲要（2007-2020年）》重点领域及优先主题“地震应急响应与处置技术”方面，明确指出发展“地震和地震烈度的速报”、“重要工程设施预警与紧急处置”；《中华人民共和国防震减灾法》明确提出“国家支持全国地震烈度速报系统的建设”，“应当通过全国地震烈度速报系统快速判断致灾程度，为指挥抗震救灾工作提供依据”。
《国家防震减灾规划（2006-2020年）》提出了我国2020年防震减灾总体目标，并明确将“建设地震预警技术系统，为重大基础设施和生命线工程地震紧急自动处置提供实时地震信息服务”作为防震减灾工作的一项主要任务。
2010年《国务院关于进一步加强防震减灾工作的意见》明确提出，到2015年，要“在人口稠密经济发达地区初步建成地震烈度速报网，20分钟内完成地震烈度速报”；到2020年，要“建成较为完善的地震预警系统，地震监测能力、速报能力、预测预警能力显著增强”。
为实现上述目标，中国地震局在“十五”重点项目建设中已建成了北京（80个台站）、天津（80个台站）、昆明（50个台站）、兰州（50个台站）和新疆（50个台站）共310个台站构成的5个区域地震烈度速报系统；在“十一五”重点项目“国家地震社会服务工程”中将建成首都圈地震预警示范系统（104个台站）和兰州地震预警示范系统（80个台站）；在国家科技支撑项目“地震预警与烈度速报系统的研究与示范应用”支持下，研发了地震预警、烈度速报、地震参数自动速报、大震烈度速报等四大系统，并在福建省和首都圈地区进行了试验示范。
“国家地震烈度速报与预警工程”已进入立项评审阶段，可行性研究正在有序推进。
该项目将在4个重点地震预警区内建设基准站1470个，平均间距小于40千米；4个重点地震预警区外建设基准站459个，平均间距小于100千米；在4个重点地震预警区内建设基本站2175个，平均间距约32千米；4个重点地震预警区外建设基本站1641个，平均间距约58千米，烈度速报和预警台站共计5675个，平均间距约37千米。
恩施地震台背景噪声特征分析B ackground N oi s eC haract eri s t i cs of E ns hi St at i on刘炜健1,2黄颂1,2林俊1,2(1、中国地震局地震研究所(地震与大地测量重点实验室),湖北武汉4300712、湖北省地震局,湖北武汉430071)1概述对地球噪声模型的研究开始于1959年,以Br une和O l i ver 提出了高、低测震背景位移曲线[1]为标志。
高、低测震背景位移曲线对评估和对比台站特性、规定仪器参数和预测仪器在不同环境下的响应提供了参考标准。
1980年,Pet er s on开展了对全球SR O和A SR O地震台的不同频段背景噪声的研究工作,计算得到低噪声模型(LN M)[2],之后的高噪声模型(H N M)则是利用位于海岸和海岛上的SR O台站数据计算而得。
为了改进高、低噪声模型,Pet er s on通过筛选和计算全球75个测震台站的背景噪声功率谱密度(power s pect r al dens i t y,PSD),于1993年提出了新的全球噪声模型———新高噪声模型(N H N M)和新低噪声模型(N LN M)[3]。
2000年以后,评估测震背景噪声的方法继续得到发展,M cN am ar a提出了概率密度函数方法(Power dens i t y f unct i on, PD F),此方法省去了数据筛选工作,直接利用功率发生的概率在频率域的分布反映测震背景噪声特征[4-5],可以更高效全面地描述背景噪声特性。
本文选取恩施台STS-2.5和CTS-1两台地震计2015年全年连续波形数据,通过计算、对比两台仪器功率谱密度PSD与概率密度函数PD F,对恩施台背景噪声进行分析。
2数据处理方法使用传统功率谱密度PSD法时,需要先对测震数据进行筛查,剔除掉如地震和系统干扰等时段数据后进行计算,否则PSD 曲线会受干扰影响,降低其可信度。
