李萬(wàn)金 陳 陽(yáng)
(云南省地震局個(gè)舊地震臺(tái),云南個(gè)舊 661000)
地震發(fā)生后,地震觀測(cè)臺(tái)站的測(cè)震儀器只有具備接收記錄到地震波形就能快速排除干擾,準(zhǔn)確辨別出地震并啟動(dòng)實(shí)時(shí)報(bào)警的功能才能從根本上保障臺(tái)站長(zhǎng)期做好地震速報(bào)工作。如果測(cè)震儀器不能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確率較高的地震實(shí)時(shí)報(bào)警功能,那么臺(tái)站作為防震減災(zāi)一線(xiàn)的地位和作用就無(wú)法凸顯。目前我國(guó)大多數(shù)地震臺(tái)站使用的地震數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)記錄軟件所具有的地震報(bào)警功能就很不理想,簡(jiǎn)而言之就是“有震不報(bào)警,無(wú)震亂報(bào)警”——有點(diǎn)爆破等振動(dòng)干擾就觸發(fā)報(bào)警,記錄到天然地震反而不報(bào)警,這種現(xiàn)狀嚴(yán)重影響了臺(tái)站的震情值班和地震速報(bào)工作。究其原因是由于地震記錄軟件的報(bào)警部分設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有對(duì)地震波形中復(fù)雜、嚴(yán)重的自然界振動(dòng)噪聲干擾進(jìn)行除噪處理就用原始波形來(lái)判別地震,因此,軟件常常辨別不清是干擾還是地震,從而導(dǎo)致地震漏報(bào)、誤報(bào)現(xiàn)象嚴(yán)重。
從目前測(cè)震發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,臺(tái)網(wǎng)與臺(tái)站的地震速報(bào)工作各有側(cè)重,臺(tái)網(wǎng)主要偏重于承擔(dān)大區(qū)域范圍的中強(qiáng)震及以上地震的速報(bào)工作;臺(tái)站將主要偏重于承擔(dān)起所在地小區(qū)域范圍內(nèi)有感地震等中小地震的速報(bào)工作。因?yàn)榕_(tái)網(wǎng)對(duì)地震的定位結(jié)果要對(duì)社會(huì)公布,因此要求定位結(jié)果要準(zhǔn)確,這就需要測(cè)震人員要等地震的主要波形記錄完才能完成正式定位,還要反復(fù)核實(shí)定位結(jié)果,多臺(tái)定位處理數(shù)據(jù)時(shí)間較單臺(tái)定位長(zhǎng);而單臺(tái)只需要一個(gè)相對(duì)準(zhǔn)確的定位結(jié)果來(lái)告之當(dāng)?shù)氐恼凸娭酪粋€(gè)大概信息即可,因此就目前而言單臺(tái)地震速報(bào)是不可替代的。而且以自動(dòng)識(shí)別震相、自動(dòng)定位、自動(dòng)發(fā)布定位結(jié)果為內(nèi)容的自動(dòng)化測(cè)震是測(cè)震分析未來(lái)發(fā)展的方向,只有首先實(shí)現(xiàn)從干擾波形中自動(dòng)識(shí)別出地震的技術(shù),才能進(jìn)一步突破從地震波形中自動(dòng)識(shí)別震相的技術(shù)。從以上兩方面可以看出,研究如何提高單臺(tái)地震報(bào)警的準(zhǔn)確率具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價(jià)值。筆者結(jié)合自己多年來(lái)臺(tái)站測(cè)震工作經(jīng)歷和科研成果對(duì)這一課題進(jìn)行了深入研究。
本文以個(gè)舊地震臺(tái)的FBS-3型和CTS-1型數(shù)字測(cè)震儀記錄的波形為例,結(jié)合本臺(tái)的實(shí)踐從臺(tái)站選址注意事項(xiàng)、地震計(jì)、擺線(xiàn)、防雷地線(xiàn)等方面提出減輕自然界干擾影響的工程技術(shù)措施來(lái)改善地震波形記錄質(zhì)量;簡(jiǎn)要介紹了STA/LTA地震波形判別算法和筆者提出的無(wú)延時(shí)的波形實(shí)時(shí)仿真技術(shù),并運(yùn)用該技術(shù)將寬頻帶數(shù)字地震記錄實(shí)時(shí)仿真成短周期的模擬地震波形從而濾出大幅度的背景干擾進(jìn)行了實(shí)例演示,進(jìn)而得到記錄特征相對(duì)清晰的地震波形,突出地震的縱波特征,再運(yùn)用STA/LTA地震波形判別算法,就能較為準(zhǔn)確的判別地震和干擾,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)地震的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確報(bào)警。