單臺數(shù)字測震儀地震實時準確報警方法的研究

李萬金 陳 陽

（云南省地震局個舊地震臺，云南個舊 661000）

地震發(fā)生后，地震觀測臺站的測震儀器只有具備接收記錄到地震波形就能快速排除干擾，準確辨別出地震并啟動實時報警的功能才能從根本上保障臺站長期做好地震速報工作。如果測震儀器不能實現(xiàn)準確率較高的地震實時報警功能，那么臺站作為防震減災一線的地位和作用就無法凸顯。目前我國大多數(shù)地震臺站使用的地震數(shù)據(jù)監(jiān)測記錄軟件所具有的地震報警功能就很不理想，簡而言之就是“有震不報警，無震亂報警”——有點爆破等振動干擾就觸發(fā)報警，記錄到天然地震反而不報警，這種現(xiàn)狀嚴重影響了臺站的震情值班和地震速報工作。究其原因是由于地震記錄軟件的報警部分設計時沒有對地震波形中復雜、嚴重的自然界振動噪聲干擾進行除噪處理就用原始波形來判別地震，因此，軟件常常辨別不清是干擾還是地震，從而導致地震漏報、誤報現(xiàn)象嚴重。

從目前測震發(fā)展趨勢來看，臺網(wǎng)與臺站的地震速報工作各有側(cè)重，臺網(wǎng)主要偏重于承擔大區(qū)域范圍的中強震及以上地震的速報工作；臺站將主要偏重于承擔起所在地小區(qū)域范圍內(nèi)有感地震等中小地震的速報工作。因為臺網(wǎng)對地震的定位結(jié)果要對社會公布，因此要求定位結(jié)果要準確，這就需要測震人員要等地震的主要波形記錄完才能完成正式定位，還要反復核實定位結(jié)果，多臺定位處理數(shù)據(jù)時間較單臺定位長；而單臺只需要一個相對準確的定位結(jié)果來告之當?shù)氐恼凸娭酪粋€大概信息即可，因此就目前而言單臺地震速報是不可替代的。而且以自動識別震相、自動定位、自動發(fā)布定位結(jié)果為內(nèi)容的自動化測震是測震分析未來發(fā)展的方向，只有首先實現(xiàn)從干擾波形中自動識別出地震的技術(shù)，才能進一步突破從地震波形中自動識別震相的技術(shù)。從以上兩方面可以看出，研究如何提高單臺地震報警的準確率具有重要的現(xiàn)實意義和應用價值。筆者結(jié)合自己多年來臺站測震工作經(jīng)歷和科研成果對這一課題進行了深入研究。

本文以個舊地震臺的FBS-3型和CTS-1型數(shù)字測震儀記錄的波形為例，結(jié)合本臺的實踐從臺站選址注意事項、地震計、擺線、防雷地線等方面提出減輕自然界干擾影響的工程技術(shù)措施來改善地震波形記錄質(zhì)量；簡要介紹了STA/LTA地震波形判別算法和筆者提出的無延時的波形實時仿真技術(shù)，并運用該技術(shù)將寬頻帶數(shù)字地震記錄實時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行了實例演示，進而得到記錄特征相對清晰的地震波形，突出地震的縱波特征，再運用STA/LTA地震波形判別算法，就能較為準確的判別地震和干擾，從而實現(xiàn)對地震的實時準確報警。