广东 “十五”数字测震台网地震监测能力分析

陈贵美，康 英，杨 选

（广东省地震局，广东 广州 510070）

广东 “十五”数字测震台网地震监测能力分析

陈贵美，康 英，杨 选

（广东省地震局，广东 广州 510070）

根据广东地震台网的记录，对所属台站在实现和广东省及邻省台网数据的联网与共享后的监测能力和定位能力进行了评估，讨论了影响台网监测能力的因素，说明实现数据共享后，扩大了台网地震的监控范围，提高了网缘地震的处理能力。

地震台网；监测能力；广东地区

引言

地震台网监控能力是指台网能测定地震发生的震源位置、发震时刻和震级大小等基本参数，并满足一定精度条件下监测地震范围的能力，台网的定位精度和监控范围，主要取决于台基、观测系统的响应灵敏度、仪器的动态范围、台网密度及台网的合理布局等因素［1］。广东省地震台网经过“十五”数字化改造建设，于2007年10月通过中国地震局监测预报司组织的测试和验收。整个台网运行迄今已近三年，分析其监测地震的能力及存在哪些问题，对正确评价整个台网的建设质量，正确使用台网产出的地震目录、观测报告、地震波形数据资料等有实际意义。

1 地震台网现有所属台站和联网台站列表及分布图

“十五”广东数字地震台网现有44个测震台站，包括5个国家数字台、39个区域数字台及1个测震台网中心。共享本省地方台网及邻省台网台站46个（地方台网6个、海南5个、广西12个、湖南4个、福建11个和江西8个）。表1和表2分别表示了“十五”广东地震台网所属台站和加入本省地方台网和邻省台网的地震台站的位置列表。图1显示了广东地震台网“十五”所用的地震台站的分布。

图1 广东省地震台网“十五”地震台站所属台及共享台的分布图Fig.1 Location of stations of Guangdong earthquake network and shared stations

表1 “十五”广东地震台网所属台站Table 1 Stations of Guangdong “Tenth five-year” digital earthquake network

（续表 1）

表2 地方台网和邻省台网的地震台站Table 2 Stations of local network and adjacent province

（续表 2）

2 广东数字遥测地震台网台站环境噪声计算

台站地震监测能力主要取决于台站背景噪声水平、地球介质对地震波的吸收衰减、地震计检测范围和数据采集器的性能技术指标等，按《地震台站观测环境技术要求》 (GB/T 19531.1～19531.4―2004)规定的数据分析处理方法，在台网投入试运行使用后,用台站记录的波形数据，对广东测震台网所有台站进行了台站环境噪声的计算，并给出了各子台的动态范围。除少量台站由于完整性或别的特殊原因外，基本上都是采用连续48 h的记录数据进行测试。对各台站按小时计算噪声功率谱密度 (PSD)，并由PSD计算在1～20 Hz范围内的rms值，取48 h的平均，以三分向的最大值作为该台站的环境地噪声值，见表3。

从表3结果得出：本台网44个台站中，台站环境噪声水平级别为Ⅰ级的有4个，为少数；大部分为Ⅱ级，有29个；其次为Ⅲ级，有11个台。

3 广东数字遥测地震台网监测能力估算

由近震震级计算公式

表3 广东测震台网台站环境地噪声计算情Table 3 Environment noise calculation of Guangdong digital earthquake network

式中Aμ为两水平向最大地动位移算术平均值,R(Δ)代表量规函数;C代表台基校正值，这里可不考虑台基校正值，取C=0［2］。

选择各地震台所记录的宽带噪声数据,对数据进行去均值,去倾向等必要的预处理后；再对宽带地震数据进行短周期滤波（一般为5～10 Hz）,突出近震信号的优势频带。再根据地震仪器的灵敏度把地震数据的COUNT值转换成纯地动位移,并计算出各台站背景噪声平均地动位移值。

当近震震相Pg波幅度比背景噪声幅度大2～3倍时,Pg波震相可清晰辨认,当Sg波幅度是Pg波幅度的2～3倍时,可清晰辨认Sg波震相［3］。根据台站分布和台站台基静态噪声值计算台网理论监测能力，选取的最大面波振幅值与平均噪声水平的比值为6时取系统观测的最低下限地动速度，利用震级计算公式求出量规函数值R（Δ），通过R（Δ）可求出单台在不同震中距可观测到的最小地震震级，以四个以上台站同时对同一地震可监测为标准，确定台网对同一震级的监测范围。

4 广东地震台网所属台站及联网后的地震监测能力估算情况

根据以上原则,估算了广东地震台网所属地震台站及加入本省地方台网和邻省台网的地震台站后的理论有效监测能力，其结果见图2、图3。

图2 广东地震台网所属地震台站ML1.7～3.5监测能力图Fig.2 The monitor ability map of stations of Guangdong earthquake network

图3 加入本省地方台网和邻省台网的地震台站的地震台网ML1.1～3.5监测能力图Fig.3 The monitor ability map of stations of Guangdong earthquake network and adjacent province

对比图2与图3，不难看出，加入广东省地方台网和邻省台网的地震台站后，广东地震台网的监测能力明显地提高了。

最大ML=3.5级地震的定位能力从未联网时的在N：18°～27°，E：107°～120°左右，共享数据后增加至N：16°～29°，E：106°～122°左右；监测小震的能力也提高了，未联网时台网监测震级ML=2.3的范围在N：21°～24°，E：110°～117.5°左右，联网后的台网监测震级ML=2.3 的最小范围在 N：19°～20°，E：108°～118°左右。

广东地震台网未联网时可监测广东省大部分地区发生的ML2.3级以上地震，新丰江水库区发生的ML1.4级以上地震（图2）；共享本省地方及邻省台网台站后，扩大了台网ML2.3级以上地震的监控范围，监测新丰江水库区的最小震级也下降了，由联网前的ML1.4下降到ML1.1级（图3）；同一区域内的网缘地震，由联网前ML3.5级，下降到联网后的ML2.7，同时将绝大多数网缘地震变成了网内地震，提高了网缘地震的处理能力。

5 结论

广东“十五”数字台网各数字台址背景噪声地动有效速度值在（1～40）E-08 m/s范围内,基本符合规范要求,监测能力和监测范围基本上达到“十五”数字台网建设目标,即全省监测下限达ML2.0、新丰江水库监测下限为ML1.0。

在分析计算过程中，考虑加入本省地方台网和邻省台网的地震台站后，广东地震台网定位能力明显加强。计算结果表明，对于ML=3.5的近震,加入本省地方台网和邻省台网的地震台站后的地震台网的定位能力比未加入时的台网在纬度上多4°左右，经度上要多3°左右；在ML≤2.3地震的控制圈内，共享其他台网的监控能力也明显比未共享时的监控能力范围要大；监测新丰江水库区的地震震级下限也下降了（由联网前的ML1.4下降到联网后的ML1.1级）；大大加强了网缘地震小震的监测能力，同一区域内，由联网前的ML3.5级下降到联网后的ML2.7级，同时将绝大多数网缘地震变成了网内地震。也就是说,通过本省地方台网和邻省台网的地震台站的数据联网，将有力地帮助广东地震台网扩大其定位能力和检测能力,可见，通过数据联网，它的定位能力可以覆盖广东整个地区,而检测能力可以覆盖全国大部分地区。

［1］中国地震局监测预报司.数字地震观测技术［M］.北京：地震出版社，2003.

［2］赵建和.“九五”区域数字遥测地震台网［M］.合肥：安徽大学出版社，2004.

［3］姚宏，陈鑫，黄树生，等.龙滩水电工程数字遥测地震台网监测能力检验［J］.地震地磁观测与研究，2008,29 （4）：62-66.

［4］张有林，戚浩，王燚坤，等.安徽省地震台网监测能力和监控范围估算［J］.地震地磁观测与研究，2005,26 （6）：56-59.

The Monitor Ability of Guangdong “Tenth five-year” Digital Earthquake Network

CHEN Guimei， KANG Ying，YANG Xuan

(Earthquake Administration of Guang Dong Province， Guangzhou 510070， China)

Based on the records of Guangdong earthquake network,the paper evaluated the abilities of monitor,locating of sharing data of earthquake network containing local stations and other stations in adjacent province.Then,the paper discussed the influence factors of monitor.Results show that sharing data enlarge the monitor range and improve the processing ability of network.

Seismic network;Monitoring ability;Guangdong Region

P315.780.1

A

1001-8662（2011）03-0070-08

2011-04-11

陈贵美，女，1969年生，工程师.主要从事地震监测工作.E-mail:cgm@gddsn.org.cn.