基于噪聲譜比法的福建臺網(wǎng)觀測臺站的場地響應(yīng)研究

張紅才 徐嘉雋 陳智勇

（中國福州350003福建省地震局）

引言

場地響應(yīng)研究是一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作，其分析結(jié)果在很多方面都予以應(yīng)用.例如，估算中小地震的震源參數(shù)時，如果不能合理地對場地響應(yīng)進(jìn)行考慮，那么場地的低頻放大作用將很容易使震源原來的拐角頻率被掩蓋，而拐角頻率在數(shù)值上很小的變化都將顯著影響應(yīng)力降的估計(jì)結(jié)果.因此，給出與頻率有關(guān)的臺站場地響應(yīng)，將有助于提高利用數(shù)字地震記錄估算中小地震震源參數(shù)的準(zhǔn)確性.研究結(jié)果表明（陳培善，秦嘉政，1983），由于臺站臺基場地響應(yīng)的存在，震級計(jì)算結(jié)果也將隨之變化，因此在進(jìn)行震級偏差校正時，采取統(tǒng)計(jì)臺站震級偏差平均值的方法存在一定的缺陷，還必須充分考慮到不同臺站的臺基場地響應(yīng)情況.此外，在地震危險性分析中，如果能夠?qū)龅仨憫?yīng)情況進(jìn)行合理考慮，其分析結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性都將得到改善.綜上所述，如果能夠獲得準(zhǔn)確的場地響應(yīng)分析結(jié)果，臺網(wǎng)日常產(chǎn)出各種數(shù)據(jù)的可用性則將得到提升.

一般認(rèn)為，固定臺站均建在條件較好的基巖場地上，因此地表放大系數(shù)在所有考慮的頻點(diǎn)上均為1，即基巖臺站的觀測記錄是沒有經(jīng)過放大的.但從近年來國內(nèi)外的相關(guān)研究中（劉麗芳等，2007）可知，上述情況在場地條件很好的基巖臺站上作為一種近似是可以的，然而大多數(shù)臺站的場地響應(yīng)曲線并不是完全平坦.

場地響應(yīng)分析在理論上屬于三維土層動力分析問題，因此，從理論上研究這一問題時，需要對臺站所在場地的巖土工程資料有詳盡的了解，隨后再以此為基礎(chǔ)建立較為準(zhǔn)確的計(jì)算模型，然后應(yīng)用地震波傳播理論分析得出場地對地震動的反應(yīng).顯然，這種理論數(shù)值計(jì)算方法需要考慮土體的動力學(xué)特性、土層分布情況、輸入地震動特性及邊界條件等，這樣才能保證所求反應(yīng)量的準(zhǔn)確性.但由于場地介質(zhì)的性質(zhì)和分布情況極為復(fù)雜，且存在著一定的不確定性，因此理論分析方法還難以應(yīng)用到實(shí)際工程分析中.

場地響應(yīng)分析還可以采用經(jīng)驗(yàn)法進(jìn)行.經(jīng)驗(yàn)法即利用實(shí)際地震觀測資料，甚至是地脈動噪聲資料來分析場地地震反應(yīng).該方法在場地響應(yīng)分析中不需對場地土層特性進(jìn)行詳細(xì)了解，可以被廣泛應(yīng)用.根據(jù)是否引入?yún)⒖紙龅?，?jīng)驗(yàn)法又分為參考場地法和非參考場地法.參考場地法又稱為傳統(tǒng)譜比法（Borcherdt，1970），該方法通常選取建立在理想基巖上的臺站作為參考臺站，然后將所要研究的鄰近臺站與其進(jìn)行比較.理論上，理想基巖處的場地反應(yīng)為常數(shù)，其不隨頻率變化，因此場地觀測值之間的差異可以解釋為所研究臺站的局部場地響應(yīng).Andrews（1986）提出的線性反演法擴(kuò)展了傳統(tǒng)譜比法，即從地震記錄中同時分離出震源、傳播路徑和場地反應(yīng)等.線性反演法具有能夠同時反演得到品質(zhì)因子Q和場地地震響應(yīng)的優(yōu)勢，因此成為目前應(yīng)用最普遍的方法之一.傳統(tǒng)譜比法和線性反演法均為參考場地法，在應(yīng)用這兩種方法時都需要有一個合適的參考場地，但在實(shí)際應(yīng)用中很難找到這樣的理想?yún)⒖紙龅?，因此人們又提出了非參考場地?Moya等（2000）提出了以某一地震事件為參考事件的分析方法，解決了參考場地法處理資料僅限于參考臺站記錄到的資料的局限性.采用Moya方法時，需要對震源模型的有效性以及參考事件震源譜的低頻段值和拐角頻率的準(zhǔn)確性進(jìn)行檢驗(yàn).H／V譜比法也是最常用的非參考場地方法之一（Nakamura，1989）.該方法操作簡單，且與其它方法獲得的場地響應(yīng)結(jié)果差異也較小.根據(jù)所使用數(shù)據(jù)類型的不同，H／V譜比法又可細(xì)分為地震數(shù)據(jù)譜比法和噪聲譜比法.此外，為了提高場地響應(yīng)估計(jì)結(jié)果的準(zhǔn)確性，一些研究者將各種優(yōu)化算法應(yīng)用于場地響應(yīng)分析中，如遺傳算法（劉杰等，2003）等.上述算法通常都是非參考場地法，避開了參考場地的選擇，因此分析結(jié)果也更符合真實(shí)情況.盡管上述場地響應(yīng)計(jì)算方法不盡相同，但華衛(wèi)等（2010）對這些方法的比較分析后認(rèn)為，這些方法都能夠獲得較為一致的場地卓越頻率，但對場地響應(yīng)的反應(yīng)結(jié)果卻存在一定的差異.

由于H／V譜比法簡便易操作，且結(jié)果可信度較高，因此諸多研究者都應(yīng)用該方法進(jìn)行了大量研究（郭明珠，宋澤清，2000；Arai，Tokimatsu，2004，2005；Bragato et al，2007；馬淑芹等，2007，2008；朱榮歡，蘇有錦，2007；王偉君等，2009；楊奎等，2012；Ducellier et al，2013；張文輝等，2013）.本文采用噪聲譜比法，利用福建地區(qū)地震觀測臺網(wǎng)產(chǎn)出的地脈動噪聲記錄，研究各臺站的場地響應(yīng)情況.

1 福建地區(qū)地震觀測臺網(wǎng)及地脈動記錄選取

經(jīng)過20余年不斷建設(shè)，目前福建地區(qū)共建成85個測震臺站，84個強(qiáng)震臺站，其中44個臺址上同時配備了速度型地震儀和加速度型強(qiáng)震儀.此外，福建地區(qū)還建成2個各配備16個短周期地震儀的觀測臺陣，分別位于福州地區(qū)和漳州地區(qū)（圖1）.在85個測震臺站中，除14個臺站使用FSS-3M型短周期地震儀外，其余各臺站均使用寬頻帶地震儀.所使用的寬頻帶地震儀類型有：46個CMG-3ESPC-120地震儀，18 個 CMG-3ESPC-60地震儀，5個 BBVS-60地震儀，1個FSS-3B地震儀和1個CTS-1地震儀.各臺站觀測數(shù)據(jù)通過專用通信鏈路實(shí)時傳輸至福建省地震局，供進(jìn)一步分析處理使用，并進(jìn)行數(shù)據(jù)歸檔存儲.由于福建地區(qū)山地居多，因此各觀測臺站的臺基狀況普遍較好.

圖1 福建臺網(wǎng)地震觀測臺站分布Fig.1 Distribution of seismic monitoring stations in Fujian area

本文從2013年全年各月的歸檔波形數(shù)據(jù)中按照每個月挑選1天的方式，共挑選出12天的噪聲記錄.為保證數(shù)據(jù)完整性和記錄質(zhì)量可靠性，挑選時主要參考了臺站記錄的連續(xù)率統(tǒng)計(jì)結(jié)果及人工波形記錄質(zhì)量的檢查結(jié)果，并對其中存在明顯異常的觀測臺站進(jìn)行剔除.與此同時，為分析不同噪聲水平對計(jì)算結(jié)果的影響，分別截取每天00：00—04：00和11：00—13：00兩個時段的地脈動噪聲記錄進(jìn)行噪聲譜比法對比分析.通過挑選所獲得的地脈動噪聲記錄可以認(rèn)為是一個平穩(wěn)的隨機(jī)過程，能夠較好地反映場地的動力特性.

2 方法

本文所采用的H／V譜比法又稱為中村（Nakamura）法.其基本原理為：設(shè)VS和HS分別為地表處垂直向和水平向的地震動振幅譜，VB和HB分別為基底處垂直向和水平向的地震動振幅譜，則經(jīng)驗(yàn)傳遞函數(shù)可表示為

實(shí)驗(yàn)證實(shí)，基底處地震動的垂直分量與水平分量大致相等，即

實(shí)際觀測記錄也已證實(shí)，垂直分量經(jīng)土層的放大效應(yīng)后遠(yuǎn)小于水平分量.換言之，可以假定垂直分量基本沒有被放大，即VB≈VS，因此HB≈VB≈VS.在此基礎(chǔ)上，經(jīng)驗(yàn)傳遞函數(shù)即可簡化為Nakamura譜比，即

觀測臺站記錄到的水平向地震動振幅譜與垂直向地震動振幅譜之比，即為各觀測臺站的場地響應(yīng).

按照如下步驟計(jì)算地震動噪聲譜比：

1）記錄段選取.以10分鐘為間隔，按照50%疊加率截取噪聲記錄.福建臺網(wǎng)中各臺站采樣率均為100sps，因此所截取的記錄段內(nèi)共有6萬個數(shù)據(jù)點(diǎn)，計(jì)算傅里葉幅值譜時的頻率間隔約為0.003Hz.

2）數(shù)據(jù)預(yù)處理.為減小長周期段估計(jì)的偏差，需對波形數(shù)據(jù)進(jìn)行去均值、去長周期成分等處理.同時，為減少有限長度數(shù)據(jù)序列進(jìn)行快速傅里葉變換時所造成的頻率滲漏，需將正弦或余弦窗函數(shù)應(yīng)用于記錄段數(shù)據(jù)序列中，使數(shù)據(jù)段兩端平滑地衰減至零.本文對每一段噪聲記錄在起始和末尾均加5%的余弦邊窗.

3）傅里葉譜計(jì)算及平滑.應(yīng)用快速傅里葉變換法分別計(jì)算三分向傅里葉幅值譜V（f），uEW（f）和uNS（f），并采用Konno和Ohmachi（1998）提出的平滑函數(shù)對振幅譜進(jìn)行平滑處理.由平滑后的水平分量振幅譜計(jì)算合成水平向振幅譜，即

4）H／V譜比計(jì)算.根據(jù)平滑后的水平向振幅譜H（f）和垂直向振幅譜V（f），即可計(jì)算得到該時段內(nèi)的臺站場地響應(yīng)，即

再將所有時段內(nèi)的場地響應(yīng)結(jié)果進(jìn)行平均即可得到各臺站的場地響應(yīng)結(jié)果.

3 結(jié)果及分析

本文利用所收集到的福建臺網(wǎng)地震動噪聲記錄，參照上述方法分別對各臺站的場地響應(yīng)進(jìn)行計(jì)算.首先分析不同噪聲水平對計(jì)算結(jié)果的影響，然后根據(jù)計(jì)算結(jié)果將福建臺網(wǎng)觀測臺站分為4類，并與Moya方法計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比分析，最后將計(jì)算結(jié)果應(yīng)用于單臺震級校正中.

3.1 安靜時段與吵鬧時段計(jì)算結(jié)果對比

為了評估不同噪聲水平時計(jì)算結(jié)果的穩(wěn)定性，本文對安靜時段（00：00—04：00）和吵鬧時段（11：00—13：00）兩種情況分別進(jìn)行分析計(jì)算.圖2和圖3分別給出了2013年12月27日福州城門臺（FZCM）兩個時段垂直向地震動噪聲記錄（任意截取10分鐘）和傅里葉幅值譜及由譜比法計(jì)算的場地響應(yīng)結(jié)果.經(jīng)對比可以看出，吵鬧時段的高頻地震動噪聲水平明顯高于安靜時段，但應(yīng)用譜比法計(jì)算的場地響應(yīng)結(jié)果差別不大，二者基本一致.因此本文將所有安靜時段和吵鬧時段的譜比法結(jié)果進(jìn)行平均，以期獲得各臺站更加穩(wěn)定可靠的場地響應(yīng)結(jié)果.圖4為根據(jù)全年地震動噪聲記錄獲得的FZCM臺場地響應(yīng).圖中灰色實(shí)線為FZCM臺1—12月所有時段的平均場地響應(yīng)結(jié)果，紅色實(shí)線為最終的場地響應(yīng)結(jié)果.福建臺網(wǎng)其余各臺站的場地響應(yīng)計(jì)算結(jié)果如圖5—8所示.

圖2 FZCM臺地震動噪聲記錄（a）及其傅里葉幅值譜（b）Fig.2 Noise records（a）and its Fourier amplitude spectrum （b）of station FZCM

3.2 福建臺網(wǎng)觀測臺站場地響應(yīng)分類

依據(jù)各臺站在所分析頻段內(nèi)（0.1—50Hz）的場地響應(yīng)曲線形態(tài)，將福建臺網(wǎng)現(xiàn)有85個觀測臺站大致分為4類：

圖3 FZCM臺安靜時段（a）和吵鬧時段（b）H／V譜比值對比Fig.3 Comparison of H／Vspectral ratio by using quiet-time data（a）and noisy-time data（b）from the station FZCM

圖4 根據(jù)全年地震動噪聲記錄獲得的FZCM臺場地響應(yīng)Fig.4 Site response of station FZCM based on a whole year noise records

1）場地響應(yīng)平坦，沒有明顯的頻率放大點(diǎn)臺站.此類臺站在福建臺網(wǎng)中占多數(shù)，安溪參內(nèi)臺（AXCN）和安溪大坪臺（AXDP）等47個臺站均屬于該類型.此類臺站的臺基情況和觀測環(huán)境等普遍較好，場地響應(yīng)曲線平坦且沒有明顯的頻率放大，因此能較好地記錄該頻段內(nèi)的地震動（圖5）.

2）中頻段（1—10Hz）場地響應(yīng)分析結(jié)果中有明顯的頻率放大點(diǎn)臺站.福建臺網(wǎng)中僅有少數(shù)臺站符合該特征，如惠安凈峰臺（HAJF）、龍巖西陂臺（LYXP）、閩清東橋臺（MQDQ）、南平東坑臺（NPDK）、永安槐南臺（YAHN）、尤溪阪面臺（YXBM）、漳浦六鰲臺（ZPLA）和漳平象湖臺（ZPXH）等8個臺站.從這些臺站的場地響應(yīng)曲線中能夠明顯觀察到在中頻段有較顯著的頻率放大點(diǎn)，因此對該頻率及其附近的地震動成分將產(chǎn)生較明顯的放大（圖6）.

3）高頻段（＞10Hz）場地響應(yīng)分析結(jié)果中有明顯的頻率放大點(diǎn)臺站.福建臺網(wǎng)中也有許多臺站符合該特征，如安溪長坑臺（AXCK）、德化湯頭臺（DHTT）和大田均溪臺（DTJX）等26個臺站.對于這類臺站而言，在高頻段地震動將受到較明顯的場地放大作用（圖7）.

4）場地響應(yīng)平坦，在整個頻段內(nèi)都有較明顯的頻率放大點(diǎn)臺站.此類臺站在福建臺網(wǎng)中也較少，僅出現(xiàn)福鼎官路臺（FDGL）、武平湘店臺（WPXD）、廈門集美臺（XMJM）和永定撫市臺（YDFS）等4個臺站中.盡管這幾個臺站觀測頻帶內(nèi)的地震動值都會因此產(chǎn)生明顯的放大，但放大的程度都不大，大多在2倍左右（圖8）.

本文對上述4種類型臺站的空間分布情況進(jìn)行了分析，并未發(fā)現(xiàn)其具有明顯的空間集聚特點(diǎn).以第4類臺站為例，上述4個臺站分別處于寧德福鼎、龍巖武平、廈門和龍巖永定等四地，可以認(rèn)為上述場地響應(yīng)分析結(jié)果并無集聚的區(qū)域性分布特點(diǎn).可見，福建臺網(wǎng)臺站的不同場地響應(yīng)特征主要受臺站所處位置的地形地貌條件、臺站臺基條件和局部地質(zhì)構(gòu)造等因素的影響.以LYXP臺為例，由于該臺修建于一個弱風(fēng)化的溶洞之上，因此反映于場地響應(yīng)分析結(jié)果中，即對中頻段地震動會有較明顯的放大.FDGL臺、WPXD臺、XMJM臺和YDFS臺等4個臺站的臺基雖然均為花崗巖，但均中等程度風(fēng)化，因此這4個臺站對不同地震動成分均有小幅的放大作用.然而對其它臺站的分析中發(fā)現(xiàn)，并非所有臺站的場地響應(yīng)特征均能歸結(jié)于某一簡單因素，說明影響場地響應(yīng)的因素是多方面的，需要結(jié)合具體情況進(jìn)一步詳細(xì)分析討論.

圖5 沒有明顯頻率放大點(diǎn)的臺站場地響應(yīng)Fig.5 Site response of the stations with unobvious frequency amplification points

圖6 中頻段有明顯頻率放大點(diǎn)的臺站場地響應(yīng)Fig.6 Site response of the stations with obvious frequency amplification points in middle frequencies

3.3 本文研究結(jié)果與Moya方法結(jié)果對比

圖7 高頻段有明顯頻率放大點(diǎn)的臺站場地響應(yīng)Fig.7 Site response of the stations with obvious frequency amplification points in high frequencies

圖8 整個頻段內(nèi)均有較明顯頻率放大點(diǎn)的臺站場地響應(yīng)Fig.8 Site response of stations with obvious frequency amplification points in the whole frequencies

如前文所述，Moya等（2000）方法在場地響應(yīng)分析中也被廣泛采用.李祖寧等（2005）采用Moya方法，利用福建臺網(wǎng)1998年以來的70次ML≥2.5地震的S波記錄，對“九五”、“十五”期間建設(shè)的37個臺站的場地響應(yīng)進(jìn)行了分析研究，分析頻帶為1—10Hz.本文應(yīng)用H／V譜比法得到的該37個臺站的場地響應(yīng)結(jié)果與Moya方法得到的結(jié)果進(jìn)行了對比，結(jié)果如圖9所示.可以看出，由于福建臺網(wǎng)各臺站的臺基情況普遍較好，因此采用不同方法獲得的場地響應(yīng)結(jié)果差別不大.盡管本文方法與Moya方法所獲得的個別臺站場地響應(yīng)曲線在形狀上存在著較大差別，但二者的場地響應(yīng)值在數(shù)量級上十分接近.對于大多數(shù)臺站而言，兩種方法計(jì)算得到的場地響應(yīng)結(jié)果基本一致.以惠安凈峰臺（HAJF）和龍巖西陂臺（LYXP）為例，由于受觀測臺站臺基的影響，兩個臺站對部分地震動成分都有較明顯的放大作用，在兩種方法所得出的場地響應(yīng)結(jié)果中均有體現(xiàn)，但主要放大的頻率成分及放大倍數(shù)則存在著一定的差異.從具體的場地響應(yīng)數(shù)值對比來看，本文獲得的場地響應(yīng)值基本都大于1，即各臺站對該頻帶內(nèi)的地震動都存在一定的放大；而Moya方法獲得的場地響應(yīng)結(jié)果則較為跳躍，部分臺站的場地響應(yīng)值均在1之下，即該頻段內(nèi)的地震動成分是被抑制的，也有部分臺站的場地放大響應(yīng)非常顯著，場地響應(yīng)放大值甚至接近10.

從圖9的對比結(jié)果中還可以看出，兩種方法在部分臺站計(jì)算結(jié)果中存在著顯著差異.對于長汀汀州臺（CTTZ）、寧德樟灣臺（NDZW）、武夷新豐臺（WYXF）、永春石鼓臺（YCSG）、政和南莊臺（ZHNZ）等5個臺站，H／V譜比法計(jì)算得到的場地響應(yīng)值小于Moya方法的結(jié)果；而對于德化湯頭臺（DHTT）、古田玉田臺（GTYT）、閩清雄江臺（MQXJ）、明溪雪峰臺（MXXF）、南平樟湖臺（NPZH）、莆田南日臺（PTNR）、永安槐南臺（YAHN）等7個臺站，H／V譜比法計(jì)算得到的場地響應(yīng)值則大于Moya方法的結(jié)果.

圖9 本文H／V譜比法與Moya方法得到的場地響應(yīng)結(jié)果對比Fig.9 Comparison of site response derived by H／Vspectral ratio method used in this paper with that by Moya method

華衛(wèi)等（2010）利用2003年云南大姚MS6.2地震序列對比分析了Moya方法、H／V譜比法和參考場地法等3種場地響應(yīng)分析方法，認(rèn)為Moya方法與H／V譜比法所得到的場地響應(yīng)分析結(jié)果在形態(tài)上較為相似，但由于兩種方法的原理不盡相同，結(jié)果也存在一些差異.另一方面，李祖寧等（2005）研究認(rèn)為，由于Moya方法所選用的事件數(shù)目有限，部分臺站射線覆蓋也較為稀疏，因此不能較全面地反映場地響應(yīng)的真實(shí)情況，這也是兩者間存在差異的原因之一.更重要的是，由于H／V譜比法是基于“垂直向不放大”這一基本假設(shè)推導(dǎo)得出的，其本質(zhì)上還是一種參考場地法.近年來一系列研究（郭明珠等，2004）也已充分證實(shí)，垂直分量還是具有一定的場地效應(yīng)，因此本文研究結(jié)果可作為絕對場地響應(yīng)結(jié)果的一種近似.

3.4 場地響應(yīng)結(jié)果在單臺震級校正中的應(yīng)用

由于場地響應(yīng)的存在，使得由單臺記錄測量地震震級是不夠準(zhǔn)確的.如果在測量震級時將場地影響扣除，單臺震級計(jì)算結(jié)果與最終事件震級結(jié)果間的離散程度將減小，根據(jù)單臺記錄測量的地震震級則將可用于地震預(yù)警等具有高度時間要求的應(yīng)用中.

對于地方近震，地震臺網(wǎng)通常會測量ML震級.ML震級是基于W-A地震儀所定義的一個震級標(biāo)度，其所對應(yīng)的周期在1.0s左右，但在實(shí)際操作中所量取的周期往往小于該數(shù)值.圖10給出了福建臺網(wǎng)FZCM臺848次地震事件中ML震級測量過程中所量取的周期分布統(tǒng)計(jì)圖.可以看出，所量取的周期遠(yuǎn)小于1.0s，平均值為0.21s，中值為0.19s，方差為0.18s.其它各臺站均存在類似情況，這里不再贅述.因此，本文根據(jù)場地響應(yīng)分析結(jié)果，結(jié)合各臺站實(shí)際量取的周期，分別計(jì)算得到了各臺站單臺震級校正值，結(jié)果列于表1.郭陽（2014）采用統(tǒng)計(jì)法，分析歷史地震事件中單臺震級與事件震級的偏差，同樣得到福建臺網(wǎng)各臺站震級校正值，也列于表1.

圖10 FZCM臺計(jì)算震級時的周期分布統(tǒng)計(jì)圖Fig.10 Distribution statistics of periods used in magnitude calculation of station FZCM

對比表1中兩個震級校正值可以看出，由于采用不同的方法計(jì)算震級校正值，且主要考慮的影響因素也不同，二者在具體的數(shù)值上存在一定差異.郭陽（2014）在統(tǒng)計(jì)過程中考慮了傳播路徑、震群分區(qū)和量規(guī)函數(shù)等因素的影響，但對于個別統(tǒng)計(jì)樣本較少的臺站，統(tǒng)計(jì)結(jié)果的準(zhǔn)確性還值得進(jìn)一步討論；而本文僅考慮了場地響應(yīng)的影響，所得到震級校正值大都為負(fù)值，表明各臺站對地震動成分均存在一定程度的放大.但從方便操作的角度來看，本文方法具有明顯優(yōu)勢.此外，在統(tǒng)計(jì)單臺震級偏差時，扣除場地響應(yīng)的影響也是非常必要的.

表1 本文方法與郭陽（2014）得到的福建地震觀測臺網(wǎng)各臺站震級校正值的對比Table 1 Comparison of magnitude adjusted values of the stations of Fujian seismic monitoring network derived by this paper with those by Guo（2014）

以LYXP臺為例，圖11分別給出了校正前單臺震級與平均震級的偏差及采用本文震級校正值校正后的偏差分布.可以看出：校正前的單臺震級明顯偏高，其與平均震級偏差平均約（0.40±0.24）個震級單位；經(jīng)校正后，單臺震級與平均震級的偏差程度明顯減小，二者間偏差為（0.08±0.22）個震級單位.綜上，應(yīng)用場地響應(yīng)分析結(jié)果能夠在一定程度上減小由于場地影響所造成的單臺震級離散，從而提高單臺震級結(jié)果的準(zhǔn)確性.

圖11 LYXP臺單臺震級校正前（a）、后（b）的震級偏差分布Fig.11 Magnitude deviation distribution before（a）and after（b）magnitude correction of station LYXP

4 結(jié)論

本文利用福建臺網(wǎng)觀測臺站的地脈動噪聲記錄，應(yīng)用H／V譜比法研究了臺站場地響應(yīng).結(jié)果表明，H／V譜比法具有操作簡便、結(jié)果可靠等特點(diǎn)，因此具有較好的可推廣性.通過本文研究，得出以下結(jié)論：

1）福建臺網(wǎng)觀測臺站的場地響應(yīng)特征主要是由臺站所處位置地形地貌、臺站臺基及局部地質(zhì)構(gòu)造等多種因素綜合影響的結(jié)果.

2）通過H／V噪聲譜比法與Moya方法得到的場地響應(yīng)結(jié)果的對比分析表明，不同方法獲得的場地響應(yīng)結(jié)果存在較好的一致性，因此本文結(jié)果具有一定可信度.

3）由于H／V譜比法是基于“垂直向不放大”這一基本假設(shè)推導(dǎo)得出的，可能與實(shí)際情況不完全相符，因此計(jì)算得出的場地響應(yīng)實(shí)際上還是一種相對場地響應(yīng).相關(guān)研究（盧滔等，2006）也已充分表明，H／V譜比法得到的場地響應(yīng)分析結(jié)果可作為真實(shí)場地響應(yīng)結(jié)果的一種近似.

4）場地響應(yīng)分析結(jié)果可用于單臺震級校正研究.根據(jù)場地響應(yīng)結(jié)果計(jì)算得出的單臺震級校正值能夠在一定程度上減小單臺震級與平均震級的偏差，提高單臺震級準(zhǔn)確性.

5）本文對影響臺站場地響應(yīng)結(jié)果的因素了解還不夠全面，分析也不夠深入.盡管文中列舉了幾個看似能歸結(jié)為某一因素的臺站，但分析還是十分局限的，這也是在以后工作中需繼續(xù)深化的部分.作者將繼續(xù)收集福建臺網(wǎng)的歷史地震事件記錄，應(yīng)用地震事件譜比法分析各臺站場地響應(yīng)，并與本文結(jié)果進(jìn)行比對，最終給出準(zhǔn)確可靠的臺站場地響應(yīng)分析結(jié)果.

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