国家测震台MSDP单台数据处理软件常见故障排除

郭林旺，王　焱，杨世英，郭国祥，邰垣东

(1.山西省地震局临汾中心地震台，山西　临汾　041000；2.山西省地震局大同中心地震台，山西　大同　037008；

3.山西省地震局太原基准地震台，山西　太原　030025；4.太原大陆裂谷动力学国家野外科学观测研究站，山西　太原　030025)

国家测震台MSDP单台数据处理软件常见故障排除

郭林旺1，4，王焱2，4，杨世英3，4，郭国祥1，4，邰垣东1，4

(1.山西省地震局临汾中心地震台，山西临汾041000；2.山西省地震局大同中心地震台，山西大同037008；

3.山西省地震局太原基准地震台，山西太原030025；4.太原大陆裂谷动力学国家野外科学观测研究站，山西太原030025)

摘要：从国家测震台日常观测角度出发，对MSDP单台数据处理软件系统在波形保存、地震定位、报告产出等方面存在的缺陷或容易出现的不当操作加以归纳总结，给出解决方法或提出注意事项，为测震单台用户提供参考。

关键词：国家测震台；数据处理；软件；故障排除

0引言

数字地震台站数据处理系统JOPENS-SeismicMix2.0版本推出后，已在部分国家测震台站推广使用，MSDP交互处理系统是该系统中一个相对独立的软件处理包，主要用于地震事件截取、数据分析和报告产出。该软件功能齐全、操作简便、具有较强的实用性。由于该软件属于测震台网处理系统的浓缩简化版本，开发人员最初编写软件时侧重于台网应用，不可避免地与国家测震单台的需求存在一定的差距，不能完全满足测震单台用户的使用。据初步了解，由于其他原因，软件开发人员将不再对该系统进行升级。该文将软件在国家测震单台使用过程中存在的缺陷或容易出现的不当操作加以归纳总结，并提出相应的解决方法，供测震单台用户参考。

1波形保存方面

1.1　事件导出不成功

在使用MSDP软件导出地震波形事件时，有时软件提示“长度过长”，导致事件不能正常导出。经查，问题出现在如图1波形浏览界面的“扫描时间”长度选取上。由于“导出窗口”对话框中的事件“长度”值即为“扫描时间”值，而该“长度”值为灰色显示又不能修改，当“扫描时间”长度大于截取波形事件长度时，能够导出的事件长度小于要求导出的长度，导致导出事件不成功。图1中，值班员为查看地震事件全貌，将扫描时间定为3 600 s，而截取波形时间小于3 600 s。解决办法为：在波形浏览界面将“扫描时间”修改为不大于截取事件长度，就可将波形事件导出保存。

图1　导出数据文件界面Fig.1　Interface of data export

1.2　跨年度连续波形无法归档

使用MSDP软件对每年年底最后1小时(12月31日23时)和次年初第1小时(1月1日00时)的波形归档时，无数据(该小时文件大小仅为12 K)。作断记统计时，各有20分钟断记。实际上，这部分连续波形已经记录在数据库中，但软件无法导出。利用MSDP软件的其他功能可以对这部分波形进行归档。方法是：选择速度计数据，利用“打开时间段”命令，选取12月31日23时至01月01日00时时间段，点击“攫取”按钮，将该时间段波形显示在软件窗口。在波形上随意标注P、S震相，定位后将事件提交到数据库。(这里需要说明的是，不必在意是否有明显的震相特征和定位结果的正确性，目的是将该段波形提交到事件波形数据库)。然后打开事件库，选择刚才提交的事件，点击“确定”后打开该事件。选取23时和00时的数据分别导出为seed格式，正确命名后与其他小时的文件放在同一目录。这样，在进行断记统计时，数据就是完整的[1]。

同样方法再依次导出同时段的加速度计数据。归档完成后，从事件波形数据库删除该事件。

2地震定位方面

2.1　地震不定位

MSDP软件具有对近震、远震、极远震事件的定位功能。有时，处理人员在标注完震相点击“单台定位”后，软件无反应。此时，值班员应依次排查以下几种情况。

(1) 参与定位的震相超过2个。

与EDAS—IAS等其他地震处理软件不同，MSDP软件要求参与地震定位的震相只能是2个。参与定位的震相权重设为“1”，不参与定位的震相需将其权重设为“0”。

(2) 走时表选用错误。

当处理人员利用MSDP软件分析震中距较大的远震时，地震不定位。MSDP软件有多个走时表供选择，处理震中距小于10.3°的地震时，选用“地方走时表”；震中距为10.3°~40°时，选用“区域走时表”；当震中距大于40°时，应选用“Taup”走时表。软件默认选择“地方走时表”和“区域走时表”。因此，当震中距大于40°时，应在软件“选项-全局设置”中设置“使用Taup”走时表，就能正常定位(见图2)。

(3) 深度错误。

值班员在处理某一近震时，选择参与定位的震相为PG、SG，但软件不定位。经仔细分析，原因是“全局设置”选项中所设定的震源深度值较大，且选用的地方走时表为软件默认的“southChina”走时表所造成。

MSDP软件在使用“southChina”走时表定位近震时，震源深度不能超过17 km。如果超过，应选择“trav”走时表。

图2　设置走时表界面Fig.2　Interface of travel time table setting

(4) 极远震定位选用震相错误。

极远震是指震中距Δ≥105°的地震，震相相对复杂。模拟记录或使用其他软件定位时，通常使用PKP和PP这2个较为突出震相的到时差确定震中距，计算定位结果。但使用MSDP软件时，虽选取了这两个震相，却不能正确定位。因此，多数台站利用PP和SS这2个震相定位，虽然定位结果与实际结果差别不大，但如果SS震相不明显时，这种方法就不适用。其实，只要正确使用定位震相，MSDP软件是完全可以定位极远震的。

处理人员在分析极远震时，往往习惯使用的是J-B走时表的震相名称，而MSDP软件使用的是IASP91走时表，这2个走时表在极远震的初至震相命名方面是不同的。

正确的方法是：用MSDP分析极远震时，平时按照J-B走时表习惯标注的PKP震相应标注为PKIKP，用PKIKP和PP组合来定位。因此，只要正确标注震相名称，无论SS震相是否清晰可辨，都可以利用PKIKP和PP这2个突出震相进行正确定位。

2.2　定位结果方位错误

MSDP单台定位时，定位结果会与实际相差180°，原因是软件定位时未计算方位角造成的，需要人工进行干预。这时，用户只需要按住“shift”键，用鼠标拖动选取P波初值前几秒钟的数据，再右击偏振分析中的方位角。软件计算方位角后，再次定位，结果就是正确的。如，2014年8月3日16：30云南鲁甸M6.6地震(见第40页图3)，初始定位在辽宁省境内(见第40页图4)。做方位角处理后，结果就定在云南昭通市鲁甸县附近，与实际震中位置相符(见图4)。

图3　临汾台记录云南鲁甸M6.6地震波形图Fig.3　Seismic waveform of Yunnan Ludian M6.6 Earthquake recorded at Linfen Station

图4　云南鲁甸M6.6地震定位结果对比图Fig.4　Comparison of locating results of Yunnan Ludian M6.6 Earthquake

3报告产出

3.1　错误分析结果不能删除

地震分析中，值班员可能会误将一个错误分析结果编入报告，发现问题后，即使在主界面删除所有震相、删除事件或者在地震报告中删除该错误数据，但下次打开报告后，错误数据还保存在报告中，这样就导致每添加一次报告就要人工删除该错误数据和修改地震序号。这个错误与报告的生成方式有关，每次生成报告时，系统都会读取以前的震相文件而生成报告。在C:SeismicMixmsdp目录下，有一个res和一个pha文件夹，分别存放震相文件和定位结果。根据地震事件文件名找到误编入res和pha文件夹中的相应文件进行删除，错误数据就不会再出现在报告中。

3.2　震相到时错误

根据全国测震学科技术管理组要求，在编写单台报告时，后续震相到时要省略小时，只写分和秒，如果后续震相与初至震相跨小时，则应在分上增加60即可。一般情况下，MSDP软件可以计算出正确结果，但有一种情况例外。当初至震相为北京时07时，而后续震相出现在08时的地震，在正确标注震相、定位、编入报告后，发现后续震相的到时出现明显错误，有负数出现，数据错误且错位。经分析，这是软件本身的缺陷。由于观测报告采用国际协调时，北京时07时为国际协调时前1日的23时，北京时08时为国际协调时当日的00时，这种情况相当于震相到时跨越1天而导致出错。经统计对比，发现所有错误数据与正确数据存在一定的规律，即错误数据的分钟值加上140就可以得到正确结果。如，图5a中S波到时误为-7 825.8，XS波到时误为-7 711.6，实际S波到时应为6 225.8，XS波到时应为6 311.6(见图5b)。在日常处理此类地震时，需要值班员手工干预才能得到正确的结果。

图5　震相到时校正前后对比图Fig.5　Comparison of arrival times of seismic phases before and after correction

4结束语

MSDP分析处理软件基于数据库管理，能处理SEED国际标准格式波形数据，是目前符合中国地震台网中心要求且旨在全国国家测震台站大力推广的一款软件，广大测震单台用户应充分利用其功能，并在实际使用中积极参与软件功能改进，不断总结经验，使其在测震台站日常工作中发挥更重要的作用。

参考文献：

[1]刘晓峰，许玉红，郅红奎，等.国家台站软件系统应用[J].地震地磁观测与研究，2013,34(1/2):254-257.

Troubleshooting of MSDP Data Processing Software for Single National Seismic Station

GUO Lin-wang1,4, WANG Yan2,4, YANG Shi-ying3,4, GUO Guo-xiang1,4, TAI Yuan-dong1,4

(1.Linfen Central Seismological Station of Earthquake Administration of Shanxi Province, Linfen, Shanxi 041000, China;2.Datong Central Seismological Station of Earthquake Administration of Shanxi Province, Datong, Shanxi 037008, China;3.Taiyuan Referential Seismological Station of Earthquake Administration of Shanxi Province, Taiyuan, Shanxi 030025, China;4.State Key Observatory of Shanxi Rift System, Taiyuan, Shanxi 030025, China)

Abstract:The defects of MSDP data processing software for Single station in aspects of waveform saving, earthquake locating, report outputting are sunnarized from the perspective of daily observation of National Seismic Station. Solutions or suggestions are put forward to providing reference for users.

Key words:National Seismic Station; Data processing; Software; Troubleshooting

作者简介：第一郭林旺(1975—)，男，山西省洪洞人。1995年毕业于防灾技术高等专科学校，工程师。

收稿日期：2015-01-07

中图分类号：P315.99

文献标志码：A

文章编号：1000-6265(2015)02-0038-04