蓟县台形变学科数据跟踪分析工作

郑世禄 徐诚 高冰莹 胡雪琪 姜海

摘 要：前兆台网观测数据跟踪分析工作在前兆台站和区域中心全面展开，地震前兆数据跟踪分析产出的事件记录，展现了前兆台网观测数据的动态变化情况。文章以此为资料，介绍了蓟县台形变学科2017年01月至2018年08月前兆数据跟踪分析的开展情况，深入剖析，探讨蓟县台形变学科数据的典型干扰因素及其规律，包括分析事件的汇总归类和产出，典型事件的介绍和对工作中存在的问题进行讨论分析。从中总结经验，提高数据分析与应用服务水平，为科学研究与预测预报提供坚实的基础，推进地震前兆台网日常工作重心从观测为主向观测、应用并重转变。

关键词：前兆台网；跟踪分析；典型事件；观测数据

中图分类号：P315.78 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）31-0006-04

Abstract： The work of tracking analysis of the observational data of precursor network is carried out at precursor stations and regional centers. The records of events produced by the tracking analysis of earthquake precursor data show the dynamic changes of the observational data of precursor network. Based on the data， this paper introduces the development of precursor data tracking analysis in Jixian Seismostation deformation from January 2017 to August 2018， analyzes and discusses the typical interference factors and their laws of Jixian Seismostation deformation data. It includes the summary， classification and output of the analysis events， the introduction of typical events and the discussion and analysis of the problems existing in the work， thereby to sum up the experience， improve the level of data analysis and application service， and provide a solid foundation for scientific research and prediction， thus promoting the transference of focus of the daily work of earthquake precursor network from observation to both observation and application.

Keywords： precursor network； tracking analysis； typical events； observational data

引言

为落实《地震前兆台网观测数据跟踪分析工作约定》（中国地震局，2013）和《地震前兆台网数据跟踪分析技术规范——事件分析记录》（国家地震前兆台网中心，2014）等相关工作要求，推进地震前兆台网日常工作重心从观测向观测、应用并重转变， 于2014 年8 月1 日在全国地震前兆台网正式开展数据跟踪分析工作，跟踪分析结果纳入年度资料评比。天津市地震局下发《关于开展地震前兆台网数据跟踪分析工作的通知》（津震发[2014]13号），成立前兆数据跟踪分析工作实施组，制定《天津地震前兆台网观测数据跟踪分析工作細则（试行）》，明确了数据跟踪分析工作的流程及前兆台站、区域中心的任务与要求。组织前兆观测技术人员深入开展资料分析处理，及时排除故障与干扰，发现并核实可能的前兆异常信息，提供预测预报与科学研究参考，推进“监测、预报、科研”的有机结合，提高前兆台网整体运行质量与服务效能[1]。

1 前兆数据跟踪分析工作情况

1.1 台站观测规模

现有台站观测人员7人，负责蓟县台、小辛庄形变山洞、陆态网络基准站和桑梓流体观测站各套仪器的数据处理与日常维护。

表1 蓟县台运行仪器情况统计表

截止到2018年08月26日，蓟县地震台在网运行的观测仪器共有14套，其中形变仪器7套、重力仪器2套、流体仪器4套、辅助测量仪器1套；其中九五仪器3套，十五仪器11套；测项分量总计为26个。如表1所示。

1.2 台站跟踪分析工作流程

开展跟踪分析工作分为三级。自下而上分别是台站、区域前兆中心以及国家前兆台网中心，台站的工作重点要从单纯产出数据向产出数据与分析应用数据并重发展，第一时问发现异常信息，并作出初步判断，为区域中心的会商和异常核实提供第一手资料，发挥台站一线工作人员熟悉资料、熟悉环境的优势。台站跟踪分析工作流程如图1所示。通过分析之后的观测资料形成记录存在数据库中，以便日后查阅及对比分析。

1.3 台站跟踪分析记录类别

事件分类取决于影响因素，以引起数据变化的直接原因为参考。按照影响因素以及变化类型的不同共分为七小类，分别为正常动态、观测系统、自然环境、场地环境、人为干扰、地球物理事件、不明原因，一般正常动态为一大类，剩下六小类为一大类。根据不同变化类型也会有不同的影响因素、变化形态以及事件的级别和变化幅度。

2 前兆数据跟踪分析工作总结

2.1 选取数据节点及数据汇总

2017年1月至2018年8月蓟县台地震形变学科前兆台网7套仪器记录到各类事件（不含正常）共计378条，其中观测系统事件23条，自然环境事件10条，场地环境事件29条，人为干扰事件64条，地球物理事件252条。如表2所示。

从表2中可以明确看出，主要事件类型与影响因素为观测系统类：供电故障、前置放大故障、数采故障；自然环境类：雷电、气压；场地环境类：水（油）井泉抽水；人为干扰类：标定、进洞、调零；地球物理事件类：地震。其中地球物理事件记录最多的是VP宽频带倾斜仪、DSQ水管倾斜仪；场地环境记录最多的是SS-Y铟瓦棒伸缩仪；人为干扰记录最多的是SS-Y铟瓦棒伸缩仪、VP宽频带倾斜仪；观测系统记录最多的是DSQ水管倾斜仪；自然环境记录更多的是SS-Y铟瓦棒伸缩仪、DSQ水管倾斜仪。

2.2 典型案例分析

（1）2018年05月09日11：23，在巴基斯坦（北纬33.22度，东经70.46度）发生5.1级地震，震源深度41km，蓟县台VP宽频带倾斜仪NS向11：44-12：00、EW向11：44-12：10记录到同震变化，变化形态为震荡，最大变幅分别为NS向2.131ms、EW向1.208ms，震中距4219km；2018年05月09日15：57，在新不列颠岛地区（南纬5.95度，东经151.77度）发生6.0级地震，震源深度30km，蓟县台VP宽频带倾斜仪16：10-17：38记录到同震变化，变化形态为震荡，最大变幅分别为NS向3.915ms、EW向3.262ms，震中距6211km；2018年05月09日18：41，在阿富汗（北纬36.84度，东经71.48度）发生6.4级地震，震源深度120km，蓟县台VP宽频带倾斜仪18：49-19：59记录到同震变化，变化形态为震荡，最大变幅分别为NS向4.879ms、EW向4.594ms，震中距3982km。如图2所示。

（2）2018年01月19日09：30-10：40、14：13-14：59，蓟县台SS-Y铟瓦棒伸缩仪数据受抽水干扰曲线出现畸变，其中NS向为上升变化，最大变化幅度为241.1E-10，EW向为下降变化，最大变化幅度为72.4E-10，NE向为上升变化，最大变化幅度为67.6E-10。经台站人员调查，蓟县台形变观测山洞东南约200m处有一口水井，该井为附近村庄日常生活用水井，每天不定时抽水，抽水干扰长期存在。如图3所示。

（3）2018年06月20日，蓟县台SS-Y铟瓦棒伸缩仪NS向、EW向06：34-06：47仪器标定，标定结果合格并已启用新格值，新格值分别为3.4840（E-10/mV）、3.5488（E-10/mV），期间产生错误数据缺数处理；NE向06：34-06：47仪器标定，本次标定电机转动异常，标定结果不合格，未启用新格值，期间产生错误数据缺数处理，06：48处理台阶，加改正值-1604E-10；NE向08：37-08：59仪器调零，期间产生错误数据缺数处理，09：00处理台阶，加改正值3530E-10；NE向10：06-10：19仪器标定，标定结果合格并已启用新格值，新格值为4.1042（E-10/mV）。如图4所示。

（4）2018年03月30日，蓟县台DSQ水管倾斜仪NS分量、NE分量观测数据曲线出现大量毛刺式突跳，进洞检查仪器线路，初步判断为S端和SW端线路与插头焊接不牢，11：02-12：27对SW端线路插头进行重新焊接，期间NE分量产生错误数据做缺数处理，15：08-16：52对S端线路插头进行重新焊接，期间NS分量产生错误数据做缺数处理，重新焊接后观测数据恢复正常。如图5所示。

2.3 工作中存在的问题及现状

（1）语言描述问题

在开始推进跟踪分析的工作中，台站事件记录存在语言描述、填写、标注不统一，不同的分析人员填写习惯不规范，而且有的划分区间与观测日志中描述时间有偏差；填写事件类型与实际类型不相符。经过一年多的熟悉过程之后，台站分析记录的图形标注和事件描述都趋于规范。

（2）相同/不同类型划分问题

在一天中的曲线中，可能会出现不同的事件干扰，比如人为进洞干扰和调零在同一天的不同时间出现，那么此时就要做两条信息，并且在跟踪分析中的每一条中备注另外一种情况是单独列出做记录的。

3 结束语

蓟县地震台通过近几年前兆数据跟踪分析的工作，解决不同问题，积累了一些工作的经验，同时对预报效能以及一般规律有了更深入的认识。作为天津局唯一的形变学科台站，分析工作量最多，2017 年通过仪器更新改造项目的实施，蓟县台又增设8 套新型形变仪器。加之日后软件与条例的不断更新，也许会出现更多不同的新问题，所以，台站工作人员要尽快熟悉新的地震前兆台网观测数据跟踪分析技术，利用第一手观测资料开展数据分析研究和产出应用工作[2]，及时排除故障与干扰，发现并核实可能的前兆异常信息，发挥前兆观测数据在震情监视、会商中的基础性作用[3]，推進“监测、预报、科研”的有机结合，加快地震前兆台网日常工作重心从观测为主向观测、应用并重转变的步伐，更好地服务于地震预测和科学研究[4]。

参考文献：

[1]王建国，刘高川，李正媛，等.地震前兆台网数据跟踪分析质量监控与产出应用研究[J].中国科技成果，2015，15：29-32.

[2]严兴，刘锦，刘吉平，等.广东省前兆台网数据跟踪分析情况概述[J].华南地震，2015，35（1）：43-50.

[3]全建军，方传极，赖见深，等.前兆台站观测数据跟踪分析工作中常见问题的探讨[J].华南地震，2015，35（3）：59-65.

[4]李正媛.地震前兆台网观测数据跟踪分析技术指南（试行）[M].2015.