廣東省前兆臺網(wǎng)數(shù)據(jù)跟蹤分析情況概述

嚴 興， 劉 錦， 劉吉平， 葉秀薇

（廣東省地震局， 廣州 510070）

0 前言

為落實 《中國地震局關于加強地震監(jiān)測預報工作的意見》（中震測發(fā)〔2010〕 94 號）， 推進地震前兆臺網(wǎng)日常工作重心從觀測向觀測、 應用并重轉變， 提高前兆臺網(wǎng)整體運行質(zhì)量與服務效能，2014年8月1日開始正式在全臺網(wǎng)開展前兆數(shù)據(jù)的日常跟蹤分析工作， 跟蹤分析結果納入年度資料評比。 跟蹤分析工作的開展分為三級， 自下而上分別是臺站、 區(qū)域前兆中心以及國家前兆臺網(wǎng)中心， 臺站的工作重點要從以前的單純產(chǎn)出數(shù)據(jù)向產(chǎn)出數(shù)據(jù)并且分析應用數(shù)據(jù)并重， 為的是發(fā)揮臺站一線工作人員熟悉資料， 熟悉環(huán)境的優(yōu)勢，第一時間發(fā)現(xiàn)異常信息， 并作出初步判斷， 為區(qū)域中心的會商和異常核實提供第一手資料， 區(qū)域前兆中心需要做好臺站分析工作的審核和指導，對臺站的跟蹤分析記錄進行匯總分析， 按照形變、重力、 地磁、 地電、 流體的學科分類方法， 分類匯總事件記錄， 找出內(nèi)在規(guī)律， 形成綜合意見[1]。

1 分析工作的推進情況

按照臺網(wǎng)中心對省局及臺站數(shù)據(jù)跟蹤分析的要求， 廣東局區(qū)域中心首先對前兆數(shù)據(jù)庫的配置和分配權限進行了更新， 創(chuàng)建了區(qū)域中心及各個臺站的新用戶賬號， 并于7月初配合廣東局監(jiān)測預報處對臺站相關人員進行了 《地震前兆臺網(wǎng)觀測數(shù)據(jù)跟蹤分析》 軟件的安裝和使用培訓， 通過實際操作練習， 基本上清楚了工作內(nèi)容， 建立了初步的機制。

各前兆臺站每周一系統(tǒng)分析上一周的觀測數(shù)據(jù)變化， 錄入事件記錄并復核； 每月5日前做月分析， 發(fā)現(xiàn)新的觀測數(shù)據(jù)變化錄入事件記錄并復核。 前兆中心在臺站數(shù)據(jù)分析后第二天審核臺站上一周的事件記錄； 每月10日前審核臺站上一月的事件記錄， 產(chǎn)出上一月的跟蹤分析報告和圖集，并于10日前上傳到國家中心網(wǎng)站。

跟蹤分析工作開展的初期， 因為規(guī)范不斷修改， 臺站人員存在分析記錄不完整、 不規(guī)范的問題， 經(jīng)反復溝通和多次修改， 除了6月份的跟蹤分析因為臺網(wǎng)中心和區(qū)域中心數(shù)據(jù)庫資料差異造成分析完整率較低外， 其余7～11月份的臺站分析完整率都達到了100%。

廣東省地震局為規(guī)范數(shù)據(jù)跟蹤分析工作， 根據(jù)中國地震局 《地震前兆臺網(wǎng)運行管理評比辦法（修訂）》 和 《區(qū)域地震前兆臺網(wǎng)運行管理技術要求（修訂）》， 制定了 《廣東省地震前兆臺站運行管理辦法和評比標準》， 并且已經(jīng)出臺了正式文件， 從2015年1月起， 正式將數(shù)據(jù)跟蹤分析工作納入對臺站的年度評比工作中。

2 工作中的問題及解決情況

2.1 跟蹤分析工作中存在的問題

在跟蹤分析推進的初期， 臺站事件記錄存在語言描述， 填寫， 標注不統(tǒng)一， 不同分析人員填寫的記錄也不統(tǒng)一； 觀測日志中儀器故障的描述不夠具體， 難以分類； 繪圖的區(qū)間不明確， 導致要描述的事件在圖中顯示不明顯； 臺站填寫事件類型與實際類型不相符； 經(jīng)過幾個月的熟悉過程之后， 臺站分析記錄的圖形標注和事件描述都趨于規(guī)范， 后期， 隨著軟件的升級完善和分析規(guī)范的修訂， 出現(xiàn)了一些新的問題， 例如， 相同類型事件合并問題： 廣東的形變測項比較容易受到周邊施工爆破等的干擾， 在一段時間內(nèi)， 一個或多個測項可能每天固定時間都會受到相同的干擾，應合并在一起說明； 時間上相近的同震響應也應合并為一條記錄； 事件歸類問題： 觀測曲線的臺階通常是由于系統(tǒng)不穩(wěn)定造成的， 屬于觀測系統(tǒng)故障， 而不是不明原因事件； 數(shù)據(jù)對比問題： 對于觀測系統(tǒng)故障、 人為干擾等造成的缺數(shù)， 繪圖時僅用預處理數(shù)據(jù)， 未同步引用原始數(shù)據(jù)進行對比； 輔助資料使用問題： 廣東春夏季多雨， 數(shù)字水位儀觀測曲線由于降雨量增大趨勢上升， 在做分析時未同步引用氣象資料進行印證； 相同事件及同臺儀器不同測項合并問題： 汕頭臺垂直擺、伸縮儀、 鉆孔應變儀， 新豐江質(zhì)子磁力儀， 和平臺地電儀， 深圳臺重力儀， 信宜臺垂直擺多條觀測測項記錄應合并為一條， 并重新分段； 文字描述問題： 分析事件時簡單、 用語不標準、 分析論證不科學嚴謹。

2.2 問題解決情況

針對上述問題， 我們采用了如下措施推進工作：

（1）對臺站相關人員進行地震前兆臺網(wǎng)數(shù)據(jù)跟蹤分析軟件使用培訓， 并利用出差巡查臺站儀器的空余時間， 對臺站的跟蹤分析工作進行現(xiàn)場的指導和溝通交流， 幫助臺站規(guī)范分析流程， 聽取建議并總結后及時向臺網(wǎng)中心匯報。 通過電話、QQ 等手段， 隨時同臺站跟蹤分析人員溝通， 了解情況， 及時指出錯誤， 解決問題。

（2）利用 《2014年度全國前兆臺網(wǎng)運行管理暨數(shù)據(jù)跟蹤分析工作培訓班》 在我省深圳舉辦的機會， 組織主要臺站人員旁聽會議， 及時了解并落實臺網(wǎng)中心的跟蹤分析工作的最新要求。

（3）根據(jù)本省的實際情況， 制定了 《廣東省地震前兆臺站運行管理辦法和評比標準》， 并且已經(jīng)出臺了正式文件， 從2015年1月起， 正式將數(shù)據(jù)跟蹤分析工作納入對臺站的年度評比工作中。

通過一系列措施， 從區(qū)域中心到臺站， 建立了跟蹤分析工作的初步規(guī)范， 在大家的共同努力下， 該項工作正一步步走上正軌。

3 分析記錄的分類匯總

從6月開始進行跟蹤分析工作至11月共6個月時間內(nèi)， 廣東的前兆臺網(wǎng)共分析儀器44 套， 產(chǎn)出事件記錄1 097 條， 其中， 非正常事件445 條，典型事件14 條， 統(tǒng)計情況如表1。 按照學科區(qū)分，形變和流體學科因部署最廣泛， 記錄到的干擾事件也最多， 占整個臺網(wǎng)的85%以上。 由于形變儀器需要調(diào)零和標定， 受人為干擾也較多， 另外，形變臺網(wǎng)記錄到的地震事件和受場地環(huán)境的影響如爆破等也最多， 韶關臺， 汕頭臺， 信宜臺的垂直擺都普遍存在對中遠地震的同震響應[2-4]。 流體臺網(wǎng)在夏季本省多雨季節(jié)中， 較易受降水的影響，所以受自然環(huán)境的干擾影響較大。 形變和流體臺網(wǎng)在夏季雷雨季節(jié)受雷擊影響造成觀測系統(tǒng)故障的情況也較多[5-6]。

跟蹤分析的主要目的是要及時發(fā)現(xiàn)異常， 也就是不明原因事件， 半年來共有14 條不明原因記錄。 除重力外， 在其他4個學科都有分布， 分別是流體8 條， 地電4 條， 地磁、 形變各1 條。

表1 2014年6月-11月學科臺網(wǎng)事件統(tǒng)計Table 1 Statistic information of the invent logs from Jun.2014 to Nov.2014

4 典型事件記錄產(chǎn)出情況

典型事件記錄共有14 條， 經(jīng)儀器測項合并后為8 條， 分別是6月下旬至7月初的新豐江臺測氡儀高值異常； 6月中旬陽西地震臺水溫儀數(shù)據(jù)突跳； 7月初信宜地震臺垂直擺傾斜儀數(shù)據(jù)突跳； 7月和平地電臺地電儀數(shù)據(jù)整月波動幅度大； 7月中下旬新豐江臺水位儀數(shù)據(jù)波動幅度大； 深圳臺水位儀7月初和7月中旬的不明原因突跳； 8月14日新豐江臺質(zhì)子矢量磁力儀加卸載相應比超閾值；8月7日韶關臺水位儀6 小時內(nèi)數(shù)據(jù)曲線出現(xiàn)劇烈變化。

（1）新豐江中心地震臺FD-125 測氡儀（2014-06-24 00:00～2014-06-30 00:00， 2014-07-01 00:00～2014-07-02 23:59， 2014-07-22 00:00～2014-07-26 00:00， 如圖1）， 原始數(shù)據(jù)變化描述：儀器正常， 周圍環(huán)境沒有變化， 測值升高， 疑為異常， 之后7月11日河源發(fā)生4.2 級地震， 認為是地震前兆異常。

綜上，回歸結果支持了前文所提出的假說1和假說2：一國金融開放程度的變動會影響一國經(jīng)濟增長率，然而這種影響呈倒U型，其最終作用結果與一國發(fā)展狀態(tài)(尤其是低收入國家階段)密切相關。這一結果說明對于一個國家而言可能存在一個“經(jīng)濟增長最大化的金融最優(yōu)開放程度”

（2）陽西地震臺SZW-1A 水溫儀（2014-06-18 01:23～2014-06-18 08:01， 如圖2）， 預處理數(shù)據(jù)變化描述： 陽西水溫6月18日1 時23 分至8時突跳， 不明原因。

（3）信宜臺VS 垂直擺傾斜儀（2014-07-04 14:50～2014-07-04 18:26， 如圖3）， 預處理數(shù)據(jù)變化描述： 不明原因造成數(shù)據(jù)突跳、 臺階。

（4）河源和平地震臺ZD8MI 地電儀（2014-07-01 00:00～2014-07-24 23:59， 如圖4）預處理數(shù)據(jù)變化描述： 受不明原因干擾數(shù)據(jù)波動幅度較大。

（5）新豐江中心地震臺LN-3A 數(shù)字水位儀（2014-07-18 05:11～2014-07-21 15:43， 如圖5）預處理數(shù)據(jù)變化描述： 數(shù)據(jù)變化幅度大， 不明原因。

（6）深圳臺LN-3 數(shù)字水位儀（2014-07-03 10:54 ～2014-07-03 16:23， 2014-07-17 23:10 ～2014-07-18 05:59， 如圖6）， 預處理數(shù)據(jù)變化描述： 2014年7月3日10： 54～16： 23 不明原因臺階， 7月17日23： 10～7月18日05： 59 不明原因干擾數(shù)據(jù)突跳。

（7）新豐江中心地震臺FHD-2 質(zhì)子矢量磁力儀（2014-08-14 00:00 ～2014-08-14 23:59， 如圖7）， 預處理數(shù)據(jù)變化描述： 14日計算加卸載響應比超出閾值。 周圍無環(huán)境干擾、 無人為干擾和直流電干擾。

圖1 新豐江臺測氡儀日值圖Fig.1 The day-value curve of water radon in Xinfengjiang station

圖2 陽西臺水溫儀分值圖Fig.2 The minute-value curve of water temperature in Yangxi station

圖3 信宜臺垂直擺傾斜儀北南分量分值圖Fig.3 The minute-value curve of vertical pendulum tilt meter NS component in Xinyi station

圖4 和平臺地電儀時值圖Fig.4 The hour-value curve of geoelectric instrument in Heping station

圖5 新豐江臺靜水位分值圖Fig.5 The minute-value curve of water level in Xinfengjiang station

圖6 深圳臺靜水位分值圖Fig.6 The minute-value curve of water level in Shenzhen station

圖7 新豐江臺地磁Z 加卸載響應比圖（2010-01～2014-08）Fig.7 The load-unload response ratio in map of geomagnetic Z element of Xinfengjiang station

圖8 韶關臺靜水位分值圖Fig.8 The minute-value curve of water level in Shaoguan station

5 結語

新豐江中心臺站水氡6月25日至7月2日相對高值， 在6月源城區(qū)震群前黃子洞水氡、 莊田水氡日值在震前都出現(xiàn)數(shù)天小幅突跳（圖9）， 黃子洞水氡、 莊田水氡五日均值出現(xiàn)高值（圖10）， 7月11日東源發(fā)生了MS4.0 級地震， 6月下旬至月初出現(xiàn)的水氡異常經(jīng)排查已排除人為干擾， 應為地震前兆異常。

圖9 河源地區(qū)黃子洞水氡、 莊田水氡日值圖Fig.9 The day-value curve of water radon in Huangzidong and Zhuangtian station

圖10 河源地區(qū)黃子洞水氡、 莊田水氡五日均值圖Fig.10 Anomaly in 5-day-value curve of water radon in Huangzidong and Zhuangtian station

陽西臺水溫6月18日1 時23 分至8 時突跳，原因不明， 而同一轄區(qū)的陽江地震臺水溫儀并未出現(xiàn)類似異常， 所以該異常信息并不能判定為地震前兆異常。

深圳臺水位儀和信宜臺垂直擺傾斜儀數(shù)據(jù)常年出現(xiàn)不明原因的臺階。 和平臺地電儀沒有經(jīng)過驗收， 而且周圍基建施工等范圍較大， 可能對地點觀測造成電磁干擾， 因此該疑似前兆異常不可靠。 新豐江中心地震臺水位儀7月18日05:11 至7月21日15:43 數(shù)據(jù)波動幅度大， 臺站人員檢測儀器正常， 同時間段內(nèi)新豐江地區(qū)降雨量沒有明顯增大， 而且以往也沒有同震響應的震例。 韶關臺水位儀出現(xiàn)異常變化后很快恢復， 也沒有再次出現(xiàn)， 應排除地震前兆異常。

9月、 10月肇慶、 河源地磁Z 加卸載響應比值低于閾值（見圖11）， 根據(jù)本區(qū)以往震例研究結果： 廣東地區(qū)以P（z）出現(xiàn)高值（P（z）≥2.8）作為地震磁異常判別指標。 臺站220 km 范圍的中強地震前半年內(nèi)， 或強遠震前， 響應比值P（z）值出現(xiàn)高值異常。 8月14日兩個臺站地磁Z 加卸載響應比值同時出現(xiàn)高值異常半年時間尺度內(nèi)應該繼續(xù)關注異常情況。

圖11 廣東省新豐江臺地磁Z 加卸載響應比圖（2010-01～2014-11）Fig.11 The load-unload response ratio map of geomagnetic Z element of in Xinfengjiang and Zhaoqing station

6 結語

通過前兆數(shù)據(jù)跟蹤分析的工作， 我們對廣東前兆測項的預報效能和一般規(guī)律有了更加清楚地認識。 本省的形變和重力學科應震效果較好， 記錄到的同震響應最多， 同時受場地環(huán)境的影響也較大， 分析工作量最多； 不明原因的典型事件記錄主要集中于流體和電磁， 更確切的說是水氡和地磁兩個測項， 新豐江的兩個水氡測項一直以來對河源地區(qū)的中小地震都有很好的前兆異常表現(xiàn)；肇慶、 河源兩處地磁加卸載響應比通常對今后半年內(nèi)一定范圍內(nèi)的中強地震有高值異常表現(xiàn)。

跟蹤分析的出發(fā)點在于發(fā)揮臺站工作人員的積極性和掌握第一手資料的優(yōu)勢， 通過經(jīng)驗和分析， 第一時間發(fā)現(xiàn)異常匯報異常。 通過不斷的積累經(jīng)驗和事實驗證， 廣東前兆臺網(wǎng)的跟蹤分析工作在總結規(guī)律的基礎上向前推進， 隨著臺網(wǎng)在今后的逐步建設和完善， 數(shù)據(jù)跟蹤分析的發(fā)展和成熟， 這項工作一定能夠在分析會商中發(fā)揮更大的作用。

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