摘要：為了科學(xué)評(píng)估云南地震臺(tái)網(wǎng)的監(jiān)測(cè)能力，分析云南地區(qū)的地震監(jiān)測(cè)能力時(shí)空分布特征，采用基于概率的震級(jí)完備度（PMC）方法，利用2009—2023年云南地震臺(tái)網(wǎng)地震目錄、震相和臺(tái)站信息等數(shù)據(jù)，計(jì)算了云南地震臺(tái)網(wǎng)在云南地區(qū)的平均地震監(jiān)測(cè)能力和在不同深度的監(jiān)測(cè)能力，得到滇中、滇西局部地區(qū)的基于概率的完備性震級(jí)MP=1.5，云南全境基本都能監(jiān)測(cè)到2.5級(jí)地震。評(píng)估了研究時(shí)段內(nèi)云南地震臺(tái)網(wǎng)臺(tái)站監(jiān)測(cè)能力的演變，發(fā)現(xiàn)部分臺(tái)站的監(jiān)測(cè)能力持續(xù)下降。但自2018年增加20個(gè)臺(tái)站后，云南2.0及2.5級(jí)地震的監(jiān)測(cè)范圍有一定的擴(kuò)大，但微震監(jiān)測(cè)能力提升不明顯，可能是因?yàn)?018年以來云南一直處于小震弱活動(dòng)狀態(tài)。最后，對(duì)應(yīng)用PMC方法規(guī)劃提升臺(tái)網(wǎng)監(jiān)測(cè)能力進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：完備震級(jí)；地震監(jiān)測(cè)能力；PMC方法；云南地震臺(tái)網(wǎng)；檢測(cè)概率；空間分布

中圖分類號(hào)：P315.3"" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A"" 文章編號(hào)：1000-0666（2025）01-0061-10

doi：10.20015/j.cnki.ISSN1000-0666.2025.0007

0 引言

地震目錄是地震學(xué)研究的主要成果之一。創(chuàng)建地震目錄是一個(gè)復(fù)雜的過程，這個(gè)過程涉及到地震記錄震相識(shí)別、地震定位以及震級(jí)的確定。地震目錄的完備性取決于地震臺(tái)網(wǎng)的監(jiān)測(cè)能力，而監(jiān)測(cè)能力又與臺(tái)站的分布、密度、局地位置、噪聲條件、處理軟件和處理策略等有關(guān)。描述地震臺(tái)網(wǎng)監(jiān)測(cè)能力的一個(gè)常用參數(shù)是完備震級(jí)（MC），即地震臺(tái)網(wǎng)能以100%的概率檢測(cè)到的地震的最小震級(jí)。完備震級(jí)越低，缺失的微地震越少，地震目錄就越完整（李智超，黃清華，2014）。目前的地震監(jiān)測(cè)能力評(píng)估方法大致可分為兩類，一類是地震波形分析方法，包括基于震級(jí)衰減關(guān)系、噪聲水平給出的理論監(jiān)測(cè)能力（Sereno，Bratt，1989）、振幅閾值（Gomberg，1991）和地震記錄晝夜信噪比（Rydelek，Sacks，1989）等。另一類是統(tǒng)計(jì)地震學(xué)方法，該方法假定震級(jí)－頻度的分布滿足G-R關(guān)系（Gutenberg，Richter，1944），同時(shí)認(rèn)為對(duì)G-R關(guān)系的線性擬合較好的震級(jí)檔是完整的，如最大曲率（MAXC）方法（Ogata，Katsura，1993）、擬合度分別為90%和95%的GFT方法（Wiemer，Wyss，2000）、完整性震級(jí)范圍（EMR）方法（Woessner，Wiemer，2005）等。第一類方法基于理論評(píng)價(jià)，反映的是在一定條件下應(yīng)具有的能力，與實(shí)際的地震活動(dòng)性無關(guān)，其結(jié)果與實(shí)際的檢測(cè)能力有偏差；第二類方法則多基于研究時(shí)段內(nèi)全部地震給出的平均結(jié)果，受研究時(shí)段內(nèi)地震發(fā)生數(shù)量、大小的影響，且無法開展實(shí)時(shí)評(píng)估。

Schorlemmer和Woessner（2008）提出了一種基于概率的震級(jí)完備度（Probability-based magnitude of completeness，PMC）方法，將完備性視為地震臺(tái)網(wǎng)記錄能力的函數(shù)，只使用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，即震相拾取信息、臺(tái)站的啟停時(shí)間和衰減關(guān)系（即震級(jí)-距離關(guān)系）進(jìn)行計(jì)算，還開發(fā)了PMC方法的相關(guān)軟件，并將該方法應(yīng)用于美國南加州地震資料分析。Nanjo等（2010）應(yīng)用此方法評(píng)估了瑞士地震臺(tái)網(wǎng)監(jiān)測(cè)能力，我國地震工作者也對(duì)中國地震臺(tái)網(wǎng)（王亞文等，2017）、內(nèi)蒙古地震臺(tái)網(wǎng)（劉芳等，2014）、首都圈地震臺(tái)網(wǎng)（李智超，黃清華，2014）、西昌臺(tái)陣（蔣長勝等，2015）和遼寧區(qū)域臺(tái)網(wǎng)（安祥宇等，2019）等開展了應(yīng)用研究。

為了評(píng)估云南地震臺(tái)網(wǎng)監(jiān)測(cè)能力，分析云南地區(qū)的地震監(jiān)測(cè)能力時(shí)空分布特征，本文使用2009—2023年云南地震臺(tái)網(wǎng)的地震觀測(cè)報(bào)告和臺(tái)站信息，利用PMC方法對(duì)云南“十五”規(guī)劃中建成的數(shù)字地震臺(tái)網(wǎng)的監(jiān)測(cè)能力進(jìn)行評(píng)估，以期為云南區(qū)域的科研和水庫臺(tái)陣、臺(tái)網(wǎng)的設(shè)計(jì)以及云南臺(tái)網(wǎng)布局的優(yōu)化提供依據(jù)，也為科研人員對(duì)云南地震活動(dòng)總體情況的把握提供一定的參考。

1 PMC方法

PMC方法主要包括兩個(gè)步驟：第一步為分析震相數(shù)據(jù)，獲得每個(gè)站點(diǎn)的檢測(cè)概率PD，PD是空間和震級(jí)的函數(shù)；第二步為合成在時(shí)間t、位置x、監(jiān)測(cè)到M級(jí)地震事件的概率圖PE（M，x，t），以及完備性震級(jí)分布MP（x，t）。

（1）單臺(tái)檢測(cè)概率計(jì)算。利用觀測(cè)報(bào)告中的震級(jí)M以及臺(tái)站和地震事件的位置信息計(jì)算出的震源距L（或震中距Δ）給出各個(gè)臺(tái)站對(duì)不同震級(jí)、震源距的檢測(cè)概率PD。

由于震級(jí)和距離分別用震級(jí)單位和千米來測(cè)量，所以要對(duì)距離和震級(jí)進(jìn)行單位統(tǒng)一轉(zhuǎn)換，即臺(tái)網(wǎng)使用的震級(jí)計(jì)算公式。一般來說，震級(jí)定義為：

M=c1logA+c2logL*+c3（1）

式中：A為記錄的振幅；L*為震源距（或震中距Δ），此處的震源距是臺(tái)站到計(jì)算點(diǎn)的距離，加*以示區(qū)別于實(shí)際地震的震源距（下文的*意義相同）；c1、c2和c3為常數(shù)。如果對(duì)于一個(gè)給定的臺(tái)站，觀測(cè)到震源距為L1和L2的兩個(gè)地震事件，并且這兩個(gè)事件都產(chǎn)生振幅A，可以得到震級(jí)差ΔM*，即獲得震源距與震級(jí)差ΔM*的關(guān)系：

ΔM*=c2logL1-c2logL2（2）

云南地震臺(tái)網(wǎng)測(cè)定的地方震震級(jí)ML，即量取仿真短周期地震儀的位移記錄（WA）的S波或Lg波的最大振幅來測(cè)定震級(jí)，震級(jí)公式使用我國區(qū)域地震臺(tái)網(wǎng)的地方震震級(jí)（ML）的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)公式（中國地震局監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)司，2003）：

ML=log（A）+R（Δ）（3）

不同震中距引起的震級(jí)差ΔM*=R（Δ′）-R（Δ）。數(shù)據(jù)選取條件采用如下形式（Schorlemmer，Woessner，2008）：

LM≡ΔM2+ΔM*2≤0.1（4）

式中：M為臺(tái)站記錄到附近地震事件的震級(jí)與計(jì)算點(diǎn)（M，L）的震級(jí)M之差；ΔM*為地震事件的震級(jí)與根據(jù)震級(jí)測(cè)定公式得到的計(jì)算點(diǎn)的震級(jí)M*（假設(shè)與地震事件記錄震幅相同）之差。

當(dāng)符合條件的地震事件數(shù)Nt≥10時(shí)，可根據(jù)被臺(tái)站檢測(cè)到的事件數(shù)目N+和未被檢測(cè)到的數(shù)目N-計(jì)算臺(tái)站的檢測(cè)概率：

PD（M，L）≡N+N++N-（5）

PD表示在（M，L）空間中的概率分布，且概率值由N+占全部事件的比例得出，二維空間中的PD可展示出更為客觀、信息量更大的各臺(tái)站地震檢測(cè)概率實(shí)際情況。圖1為單臺(tái)檢測(cè)概率的計(jì)算方法示意。圖中三角形為計(jì)算點(diǎn)，空心五角星為臺(tái)站未檢測(cè)到的計(jì)算點(diǎn)附近的符合LM≤0.1條件的記錄地震，實(shí)心五角星為臺(tái)站檢測(cè)到的計(jì)算點(diǎn)附近的符合LM≤0.1條件的記錄地震。

（2）對(duì)于給定的概率閾值，如0.999 99，合成在時(shí)間t、位置x處M級(jí)地震的檢測(cè)概率PE（M，x，t），在時(shí)間t、位置x的基于概率的完備程度為MP（x，t）。

①為了計(jì)算檢測(cè)概率PE（M，x，t），需測(cè)量從x位置到臺(tái)網(wǎng)中在時(shí)刻t運(yùn)行的所有站點(diǎn)的距離，然后計(jì)算檢測(cè)概率PD，i（M，L），即每個(gè)臺(tái)站i處到x的給定距離L和目標(biāo)震級(jí)為M的檢測(cè)概率，計(jì)算相應(yīng)的未檢測(cè)概率PN，i（M，L）=1-PD，i（M，L）。為簡潔起見，定義PD，i=PD，i（M，L）和PN，i=PN，i（M，L）。檢測(cè)概率PE（M，x，t）定義為≥4個(gè)臺(tái)站檢測(cè)到該事件的聯(lián)合概率。如果臺(tái)網(wǎng)的觸發(fā)條件是基于其它臺(tái)站數(shù)，則必須調(diào)整條件。通常，臺(tái)網(wǎng)使用4個(gè)站，測(cè)量的信號(hào)高于某個(gè)閾值。由于臺(tái)網(wǎng)站點(diǎn)通常gt;4個(gè)，因此更容易計(jì)算聯(lián)合概率PE（M，x，t），通過計(jì)算0個(gè)臺(tái)站P0E，僅有1個(gè)臺(tái)站1PE，僅有2個(gè)臺(tái)站P2E和僅有3個(gè)臺(tái)站P3E的檢測(cè)概率，最后用1減去這些值：

PE（M，x，t）=1-∑3j=0PjE（6）

②計(jì)算基于概率的完備震級(jí)MP（x，t），即尋找檢測(cè)概率PE（M，x，t）等于1-Q的最小震級(jí)，其中Q是事件被錯(cuò)過的概率。

MP（x，t）=minM∈MMPE（M，x，t）=1-Q（7）

式中：M是可能的震級(jí)區(qū)間。按照保守估計(jì)，本文取Q=0.000 01。

2 研究區(qū)概況

云南地區(qū)屬高原山區(qū)，處于青藏高原南延部分，地勢(shì)從滇西北向滇東南傾斜。最高點(diǎn)海拔6 740 m，最低點(diǎn)海拔僅76 m。地貌特征表現(xiàn)為高原波狀起伏、高山峽谷相間，自滇西北向滇東南形成三大地勢(shì)階梯，山川湖泊縱橫，斷陷盆地星羅棋布。

云南地區(qū)6.0級(jí)以上地震主要集中在小江地震帶（巧家—東川—尋甸—嵩明—澄江—華寧）、通海—石屏地震帶、中甸—大理地震帶、瀾滄—耿馬地震帶、大關(guān)—馬邊地震帶、楚雄—南華地震帶、騰沖—龍陵地震帶、思茅—普洱地震帶，以及永勝—賓川地震帶。其它地區(qū)諸如寧蒗、玉溪、易門、昆明、永平—保山一帶、宣威—彌勒一帶也大多發(fā)生過5.0～5.9級(jí)，甚至6.0～6.5級(jí)地震。全省范圍內(nèi)，5.0～5.5級(jí)地震在時(shí)空分布上都具有較大的隨機(jī)性（云南省地震局，2005）。

云南地震臺(tái)網(wǎng)經(jīng)過“十五”規(guī)劃建設(shè)、“十一五”規(guī)劃建設(shè)和“云南省十項(xiàng)重點(diǎn)工程項(xiàng)目”建設(shè)后共有73個(gè)測(cè)震臺(tái)站，圖2是云南地震臺(tái)網(wǎng)臺(tái)站及地震事件空間分布圖。本文選取云南地震臺(tái)網(wǎng)“十五”項(xiàng)目全面建成后的觀測(cè)資料進(jìn)行分析，使用2009—2023年ML≥0.0地震的觀測(cè)報(bào)告。時(shí)間段的選擇基于兩種考慮，一是將15年平均分成3個(gè)5年，主要考察臺(tái)站檢測(cè)能力的變化；二是以2018年為界分成兩個(gè)時(shí)段，主要目的是為了考察2018年增加20個(gè)臺(tái)站后，臺(tái)網(wǎng)監(jiān)測(cè)能力的變化。表1是觀測(cè)資料的具體情況，篩選后的事件數(shù)是刪除無經(jīng)緯度、無深度、無震級(jí)、震級(jí)小于0級(jí)的地震后的事件數(shù)。在此基礎(chǔ)上，利用PMC方法對(duì)云南地震臺(tái)網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)能力評(píng)估。

3 計(jì)算結(jié)果

3.1 單臺(tái)檢測(cè)概率

從云南地震臺(tái)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫中獲取臺(tái)站的啟用或停用時(shí)間信息。由于觸發(fā)算法要求有4個(gè)P波初動(dòng)的臺(tái)站，因此為了與臺(tái)網(wǎng)的日常運(yùn)行保持一致，本文只采集啟（停）時(shí)間內(nèi)臺(tái)站的垂直分量。此外，去掉臨時(shí)臺(tái)站，將騰沖火山臺(tái)陣和滇西臺(tái)陣納入臺(tái)網(wǎng)中，并將同址的臺(tái)站建立別名文件，程序運(yùn)行中將同址臺(tái)站進(jìn)行合并。

單臺(tái)檢測(cè)概率PD（M，L）是PMC方法計(jì)算的基礎(chǔ)，本文使用2009—2023年的地震數(shù)據(jù)，對(duì)云南全部符合條件的臺(tái)站進(jìn)行了計(jì)算，并使用以下條件進(jìn)行評(píng)估：① M=ML1.0 且PD=100%時(shí)的震中距范圍；② M=ML3.0 且PD=100% 時(shí)的震中距范圍；③ L=100 km 且PD=100%時(shí)對(duì)應(yīng)的震級(jí)M；④ L=300 km 且PD=100%時(shí)對(duì)應(yīng)的震級(jí)M。計(jì)算和統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表2。根據(jù)前述評(píng)估條件，認(rèn)為滿足條件越多的臺(tái)站檢測(cè)能力越好，按以下原則進(jìn)行評(píng)價(jià)：全部4項(xiàng)都滿足的為A類、滿足3項(xiàng)的為B類、滿足2項(xiàng)的為C類、滿足1項(xiàng)的為D類。

從表2可以看出，監(jiān)測(cè)能力為A類的臺(tái)站有26個(gè)，占35.6%；B類的臺(tái)站有40個(gè)，占54.8%；C類的臺(tái)站有6個(gè)，占8.2%；D類的臺(tái)站有1個(gè)，占1.4%?？傮w評(píng)價(jià)認(rèn)為云南地震臺(tái)網(wǎng)的臺(tái)站檢測(cè)概率優(yōu)良率達(dá)90%以上。圖3是各類臺(tái)站中的幾個(gè)典型臺(tái)站檢測(cè)概率和原始點(diǎn)陣圖。

對(duì)全部73個(gè)臺(tái)站進(jìn)行5年尺度的計(jì)算分析，觀察臺(tái)站檢測(cè)能力的變化。對(duì)只滿足1項(xiàng)條件的黑龍?zhí)杜_(tái)進(jìn)行檢測(cè)能力變化分析（圖4）。由圖4可以看出，2014年以后，黑龍?zhí)杜_(tái)監(jiān)測(cè)能力明顯低于之前，并且持續(xù)下降。黑龍?zhí)杜_(tái)原位于昆明市市區(qū)邊緣，但由于城市發(fā)展，臺(tái)站所在之處現(xiàn)已成為城區(qū)，加之公路、城市建筑及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等，對(duì)其影響日益加劇，城市建設(shè)應(yīng)是其監(jiān)測(cè)能力下降的主要原因。

滿足2項(xiàng)條件的6個(gè)臺(tái)站為富寧臺(tái)、東川臺(tái)、宣威臺(tái)、羅平臺(tái)、會(huì)澤臺(tái)、馬龍臺(tái)，均位于云南經(jīng)濟(jì)發(fā)展較好的滇東地區(qū)，這些臺(tái)站監(jiān)測(cè)能力弱的原因主要是觀測(cè)環(huán)境的變化，影響因素主要為城市建設(shè)、公路建設(shè)、工業(yè)發(fā)展等。

3.2 云南地區(qū)微震檢測(cè)能力分析

PMC方法可用兩種形式表示地震監(jiān)測(cè)能力，即某一震級(jí)檔相對(duì)應(yīng)的在空間上的檢測(cè)概率PE，以及基于概率的完整性震級(jí)MP的空間分布。本文利用MP的空間分布來評(píng)估云南地區(qū)的地震監(jiān)測(cè)能力。由于震源深度參與了檢測(cè)能力評(píng)估計(jì)算，可以實(shí)現(xiàn)MP對(duì)不同深度的地震的檢測(cè)能力計(jì)算，由于云南地區(qū)的地震震源深度多均勻分布于20 km范圍內(nèi)（楊晶瓊等，2018），因此，本文分別對(duì)云南地震臺(tái)網(wǎng)地下10 km和地表的監(jiān)測(cè)能力進(jìn)行了計(jì)算。

對(duì)2009—2023年的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，得到云南地震臺(tái)網(wǎng)在云南地區(qū)的地震監(jiān)測(cè)能力，評(píng)估結(jié)果如圖5所示，從圖中可以看出，無論地表或地下10 km，全省監(jiān)測(cè)能力基本達(dá)到2.5級(jí)，大部分地區(qū)達(dá)到2.0級(jí)，局部地區(qū)為1.5級(jí)；在地表時(shí)，個(gè)別地方達(dá)到1.0級(jí)。

考慮到2018年云南地震臺(tái)網(wǎng)新增加20個(gè)臺(tái)站，本文對(duì)資料進(jìn)行了分段計(jì)算，即分為2009—2017年和2018—2023年兩個(gè)時(shí)段。兩個(gè)時(shí)段臺(tái)網(wǎng)的監(jiān)測(cè)能力均低于整體的綜合監(jiān)測(cè)能力，這是由于資料局部和整體的關(guān)系引起，屬于正常情況。監(jiān)測(cè)能力高的地區(qū)，臺(tái)站檢測(cè)能力均處于A、B兩類。通過對(duì)比，可以看出PMC方法對(duì)地震數(shù)量的依賴性比較大，即區(qū)域的地震活動(dòng)水平對(duì)監(jiān)測(cè)能力的分析有更大的貢獻(xiàn)。2018年增加20個(gè)臺(tái)站后，云南地震臺(tái)網(wǎng)的監(jiān)測(cè)能力在2.0和2.5級(jí)的范圍內(nèi)有一定的提升，但對(duì)小震的監(jiān)測(cè)能力的提升不明顯，可能是小震活動(dòng)偏弱引起的。

4 討論

4.1 研究中存在的不足

本文在臺(tái)站的檢測(cè)概率和完整性震級(jí)MP的空間分布的計(jì)算中，僅考慮了云南地震臺(tái)網(wǎng)的臺(tái)站，未將鄰省和鄰國臺(tái)站加入計(jì)算，因此可能會(huì)低估了省際交界和國界處的監(jiān)測(cè)能力。處理地震數(shù)據(jù)時(shí)，人為舍棄信噪比低以及離震中較遠(yuǎn)的臺(tái)站記錄數(shù)據(jù)，這可能會(huì)造成臺(tái)站檢測(cè)概率的降低，從而影響臺(tái)網(wǎng)整體監(jiān)測(cè)能力。

4.2 提升臺(tái)網(wǎng)監(jiān)測(cè)能力的途徑

一般可通過加密臺(tái)站方式來提升地震臺(tái)網(wǎng)的監(jiān)測(cè)能力，云南地震預(yù)警項(xiàng)目建設(shè)完成后，云南的臺(tái)站包括201個(gè)基準(zhǔn)站、228個(gè)基本站及1 230個(gè)一般站，用于地震速報(bào)分析的臺(tái)站從73個(gè)增加至201個(gè)，這種變化，縮小了臺(tái)站間距，將大大豐富地震觀測(cè)資料的產(chǎn)出，云南地震臺(tái)網(wǎng)的監(jiān)測(cè)能力也將得到提高。隨著云南預(yù)警臺(tái)站觀測(cè)資料正式進(jìn)入地震編目，將會(huì)獲取更多的地震數(shù)據(jù)，同時(shí)利用PMC研究方法開展研究，獲得的結(jié)果將會(huì)更加符合實(shí)際，也將彌補(bǔ)本次研究的缺憾。

單臺(tái)檢測(cè)能力對(duì)地震臺(tái)網(wǎng)的監(jiān)測(cè)能力產(chǎn)生重要影響，因此，可對(duì)檢測(cè)能力低的臺(tái)站進(jìn)行環(huán)境改造，提升檢測(cè)能力。無法進(jìn)行環(huán)境干擾處理的臺(tái)站可考慮采取就近選址搬遷等辦法。

未來臺(tái)網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)中，應(yīng)盡量減少可能會(huì)產(chǎn)生的環(huán)境干擾因素，應(yīng)著重考慮避開城市建設(shè)、公路建設(shè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等因素，避免環(huán)境因素的變化對(duì)臺(tái)站帶來影響。

4.3 PMC方法應(yīng)用前景

PMC方法要求研究時(shí)間段內(nèi)，臺(tái)網(wǎng)的觸發(fā)條件以及震級(jí)公式是恒定的。該方法能夠很好地評(píng)估臺(tái)網(wǎng)的監(jiān)測(cè)能力，具有非常好的應(yīng)用前景：一是用來評(píng)估一個(gè)地區(qū)的地震活動(dòng)狀態(tài)，也可用作估計(jì)中等地震活動(dòng)較強(qiáng)地區(qū)的缺失地震的數(shù)量的工具。二是可用于臺(tái)網(wǎng)性能的跟蹤，并作為未來臺(tái)網(wǎng)升級(jí)的規(guī)劃工具?？赏ㄟ^虛擬安裝的單個(gè)站點(diǎn)的檢測(cè)概率分布PD來評(píng)估和規(guī)劃臺(tái)網(wǎng)。虛擬站點(diǎn)的概率分布取決于站點(diǎn)特性、當(dāng)?shù)卣军c(diǎn)和噪聲條件。作為近似，可以假設(shè)一個(gè)虛擬站點(diǎn)的概率PD與離虛擬站點(diǎn)位置最近的站點(diǎn)的概率PD相同的方法，確定虛擬站點(diǎn)的檢測(cè)概率。三是可將PMC方法應(yīng)用于科研臺(tái)陣和水庫臺(tái)網(wǎng)的設(shè)計(jì)，利用擬建臺(tái)網(wǎng)附近的臺(tái)站的檢測(cè)概率，對(duì)擬建臺(tái)網(wǎng)的監(jiān)測(cè)能力進(jìn)行評(píng)估，以評(píng)判科研臺(tái)陣和專用臺(tái)網(wǎng)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

5 結(jié)論

本文利用2009—2023年云南地震臺(tái)網(wǎng)的地震目錄、震相和臺(tái)站信息等數(shù)據(jù)，根據(jù)臺(tái)網(wǎng)的臺(tái)站數(shù)量變化情況及臺(tái)站觀測(cè)的時(shí)長，進(jìn)行了評(píng)估時(shí)段劃分，采用PMC方法進(jìn)行計(jì)算研究，在計(jì)算分析的基礎(chǔ)上，對(duì)云南地震臺(tái)網(wǎng)73個(gè)臺(tái)站的地震檢測(cè)概率及臺(tái)網(wǎng)的監(jiān)測(cè)能力進(jìn)行了評(píng)估，獲得如下認(rèn)識(shí)：

（1）云南地震臺(tái)網(wǎng)73個(gè)臺(tái)站的地震檢測(cè)概率中有66個(gè)達(dá)到優(yōu)良，優(yōu)良率高于90%。

（2）云南地震臺(tái)網(wǎng)完整性震級(jí)MP的空間分布顯示，無論地表還是地下10 km處，云南全省監(jiān)測(cè)能力基本達(dá)到2.5級(jí)，大部分達(dá)到2.0級(jí)，局部為1.5級(jí)；在地表時(shí)，紅河州的石屏、建水一帶達(dá)到1.0級(jí)。

（3）用PMC方法得到的云南地震臺(tái)網(wǎng)地表監(jiān)測(cè)能力高于地下的監(jiān)測(cè)能力，這主要是由于同一地點(diǎn)，震源距隨深度增加而變大。

（4）云南地震臺(tái)網(wǎng)部分臺(tái)站的檢測(cè)能力偏弱或下降的主要原因有城市建設(shè)、公路建設(shè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展引起的環(huán)境變化等。

（5）云南地震臺(tái)網(wǎng)對(duì)2.0級(jí)以上（局部1.5級(jí)）的地震有較好的監(jiān)測(cè)能力，但1.5級(jí)以下的地震記錄可能會(huì)有較大的缺失。

（6）通過對(duì)完整性震級(jí)MP的空間分布和臺(tái)站檢測(cè)概率的分析認(rèn)為，云南地震臺(tái)網(wǎng)監(jiān)測(cè)能力高的地區(qū)主要得益于單臺(tái)的優(yōu)良檢測(cè)能力，由此可見提高臺(tái)網(wǎng)監(jiān)測(cè)能力重要途徑之一是改善單臺(tái)檢測(cè)能力。

本研究使用的資料為云南地震臺(tái)網(wǎng)產(chǎn)出的地震觀測(cè)報(bào)告，PMC方法計(jì)算程序由內(nèi)蒙古地震局劉芳研究員提供，審稿專家提出了諸多寶貴修改意見，在此一并表示感謝！

參考文獻(xiàn)：

安祥宇，趙倩，王曉睿，等.2019.基于PMC方法的遼寧測(cè)震臺(tái)網(wǎng)監(jiān)測(cè)能力評(píng)估［J］.地震工程學(xué)報(bào)，41（6）：1545-1552.An X Y，Zhao Q，Wang X R，et al.2019.Assessment of earthquake monitoring capability of Liaoning Seismic Network based on PMC method ［J］.China Earthquake Engineering Journal，41（6）：1545-1552.（in Chinese）

蔣長勝，房立華，韓立波，等.2015.利用ＰＭＣ方法評(píng)估地震臺(tái)陣的地震檢測(cè)能力——以西昌流動(dòng)地震臺(tái)陣為例［J］.地球物理學(xué)報(bào)，58（3）：832－843.Jiang C S，F(xiàn)ang L H，Han L B，et al.2015.Assessment of earthquake detection capability for the seismic array：A case study of the Xichang seismic array［J］.Chinese Journal of Geophysics，58（3）：832-843.（in Chinese）

李智超，黃清華.2014.基于概率完備震級(jí)評(píng)估首都圈地震臺(tái)網(wǎng)檢測(cè)能力［J］.地球物理學(xué)報(bào)，57（8）：2584－2593.Li Z C，Huang Q H.2014.Assessment of detectability of the Capital-circle Seismic Network by using the probability-based magnitude of completeness（PMC）method［J］.Chinese Journal of Geophysics，57（8）：2584-2593.（in Chinese）

劉芳，蔣長勝，張帆，等.2014.內(nèi)蒙古區(qū)域地震臺(tái)網(wǎng)監(jiān)測(cè)能力研究［J］.地震學(xué)報(bào)，36（5）：919-929.Liu F，Jian C S，Zhang F，et al.2014.A study on detection capability of the Inner Mongolia Regional Seismic Network［J］.Acta Seismologica Sinica，36（5）：919-929.（in Chinese）

王亞文，蔣長勝，劉芳，等.2017.中國地震臺(tái)網(wǎng)監(jiān)測(cè)能力評(píng)估和臺(tái)站檢測(cè)能力評(píng)分（2008—2015年）［J］.地球物理學(xué)報(bào)，60（7）：2767－2778.Wang Y W，Jiang C S，Liu F，et al.2017.Assessment of earthquake monitoring capability and score of seismic station detection capability in China Seismic Network（2008-2015）［J］.Chinese Journal of Geophysics，60（7）：2767-2778.（in Chinese）

楊晶瓊，楊周勝，張會(huì)苑.2018.云南地區(qū)地殼速度模型研究及應(yīng)用［J］.中國地震，34（1）：112-121.Yang J Q，Yang Z S，Zhang H Y.2018.Study on crustal velocity model and its application in the Yunnan Region ［J］.Earthquake Research in China，34（1）：112-121.（in Chinese）

云南省地震局.2005.云南省地震監(jiān)測(cè)志［M］.北京：地震出版社.Yunnan Earthquake Agency.2005.Histories of earthquake monitoring in Yunnan Province［M］.Beijing：Seismological Press.（in Chinese）

中國地震局監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)司.2003.數(shù)字地震觀測(cè)技術(shù)［M］.北京：地震出版社.Department of Monitoring and Prediction，China Earthquake Administration.2003.Digital seismic observation technique ［M］.Beijing：Seismological Press.（in Chinese）

Gomberg J.1991.Seismicity and detection location threshold in the Southern Great Basin Seismic Network［J］.Journal of Geophysical Research，96（B10）：16401-16414.

Gutenberg B，Richter C.1944.Frequency of earthquakes in California［J］.Bulletin of the Seismological Society of America，34：185-188.

Nanjo K Z，Schorlemmer D，Woessner J，et al.2010.Earthquake detection capability of the Swiss Seismic Network［J］.Geophysical Journal International，181（3）：1713-1724.

Ogata Y，Katsura K.1993.Analysis of temporal and spatial heterogeneity of magnitude frequency distribution inferred from earthquake catalogs［J］.Geophysical Journal International，113：727-738.

Rydelek P A，Sacks I S.1989.Testing the completeness of earthquake catalogues and the hypothesis of self-similarity［J］.Nature，337：251-253.

Schorlemmer D，Woessner J.2008.Probability of detecting an earthquake［J］.Bulletin of the Seismological Society of America，98（5）：2103-2217.

Sereno T J，Bratt S R.1989.Seismic detection capability at NORESS and implications for the detection threshold of a hypothetical network in the Soviet Union［J］.Journal of Geophysical Research，94（B8）：10397-10414.

Wiemer S，Wyss M.2000.Minimum magnitude of completeness reporting in earthquake catalogs：Examples from Alaska，the Western United States，and Japan［J］.Bulletin of the Seismological Society of America，90：859-869.

Woessner J，Wiemer S.2005.Assessing the quality of earthquake catalogs：Estimating the magnitude of completeness and its uncertainties［J］.Bulletin of the Seismological Society of America，95（4）：684-698.

Assessment of Detectability of the Yunnan Seismic Network by Using theProbability-based Magnitude of Completeness Method

YANG Zhousheng，YANG Jingqiong，LIU Pengfei，LYU Shuai，YAO Yuan

（Yunnan Earthquake Agency，Kunming 650224，Yunnan，China）

Abstract

In order to assess the monitoring capacity of the Yunnan Seismic Network，and analyze the characteristics of the spatial and temporal distribution of the Network s monitoring capacity in Yunnan，we select the earthquake catalogs，seismic phases，and station information during the period of 2009-2023，and use the probability-based magnitude of completeness（PMC）method to compute the average monitoring capacity of the Network，and the capacity at different depths.We obtain that MP value in some parts of central and western Yunnan reaches 1.5，and throughout Yunnan，the Network is capable of monitoring 2.5-magnitude earthquakes.The evolution of the Network s monitoring capacity over the past 15 years is assessed，and some stations "monitoring capacity has been declining，and after 20 new stations having been built in 2018，the monitoring range of 2.0-magnitude and 2.5-magnitude earthquakes of the Network in Yunnan has been expanded，but the Network s capacity of monitoring micro-earthquakes is not improved significantly.Perhaps the reason is that small earthquakes in Yunnan is very inactive since 2018.Finally，an outlook for the application of the PMC method for improving the monitoring capacity of the seismic network is put forward.

Keywords：complete magnitude；earthquake monitoring capability；the PMC method；the Yunnan Seismic Network；detectability probability；spatial distribution