青岛市数字遥测地震台网概况

青岛市数字遥测地震台网概况
史雯;林静;卢桦楠;李彬
【摘要】青岛市数字遥测台网是地方地震台网. 台网2003年建成伊始, 即经受了2003年6月发生在青岛市崂山区王哥庄境内的4级震群, 为政府和社会公众快速了解震情、震情趋势判定、政府应急决策、稳定社会起到了重要作用, 发挥了巨大的经济、社会效益, 为科学研究积累了丰富的资料. 本文从台网概况、台网设计和建设、台网运行和管理、地震监控能力、监测效能等方面介绍了该台网.
【期刊名称】《国际地震动态》
【年(卷),期】2004(000)012
【总页数】6页(P16-21)
【关键词】地震;数字;遥测;台网
【作者】史雯;林静;卢桦楠;李彬
【作者单位】青岛市地震局,青岛,266071;青岛市地震局,青岛,266071;青岛市地震局,青岛,266071;青岛市地震局,青岛,266071
【正文语种】中文
【中图分类】P315.78
青岛市数字遥测地震台网是由青岛市政府投资476万元建成的地方地震台网,台网项目2001年10月立项,2003年1月建成试运行。

台网可靠、完整地监测了2003年6月开始的崂山震群序列,为震群序列性质判定、趋势分析、政府应急、稳定社会发挥了至关重要的作用。

经过近一年的运行尤其是崂山震群的检验,充分显
示了台网的先进性、可靠性和稳定性,各项技术指标均达到或超过设计目标。

2003年11月台网通过了国内知名地震专家组成的评委会的验收和鉴定,被确定为“在系统设计和应用技术方面达到国内同类城市地震台网观测系统的领先水平”。

青岛市数字地震遥测台网由5个遥测子台和台网中心组成 (见图1),孔径95 km。

设计目标为实时检测市区范围内ML≥1.5, 90%以上行政区域ML≥2.0的地震 (图2)。

台网中心自动及人机交互处理,5～10 min内准确确定网内、网缘地震,精度小于5km。

台网中心建设于青岛市地震监测中心,强震台架设在中山路遥测地震台台墩。

5个子台均为短周期速度型地震计,分别位于胶州、即墨、平度3个县级市,黄
岛区及青岛市区中山路原模拟地震台台址。

除中山路子台为数字化改造以外,其他
4个子台全为新建子台。

为扩大监控范围,提高定位精度,台网共享了山东省地震台
网所属的五莲、潍坊、莱阳三个距离青岛较近的地震台,使台网子台数达到8个 (具体参数见表1)。

台网中除平度台地震计为北京港震公司FSS-3B短周期地震计外,其余各台地震计
为美国Geotech公司S-13短周期地震计,数据采集器均为北京港震公司EDAS-
24L3型24位3通道数据采集器。

台网在国内首次实现了进口大动态范围S-13地震计与国产数据采集器EDAS-24L3的最佳配套观测。

台网还实现了与山东省数字遥测地震台网的数据共享与交换。

台网建设的思路是“技术先进、性能可靠、经济实用、便于兼容、利于发展”[1]。

(1)技术先进:台网系统的核心设备和处理系统是中西结合的先进的技术系统。

地震
计选用美国GEOTECH公司S-13型,该地震计具有世界领先水平的品质和国际公
认的质量和性能,是动态范围大、分辨率高、噪声低、稳定性好的地震检测仪。

数
据采集器选用具有国内先进水平的北京港震公司EDAS-24L3型及其台网分析处理系统,该产品广泛应用于国家、区域地震台网,并出口日本、智利等国家和地区,具有技术先进、动态范围大,升级换代快,售后服务便利等优点。

(2)性能可靠:系统的核心设备性能可靠稳定,传输信道利用DDN专线,台站及台网中心配备UPS不间断电源和避雷器,台网中心前后台处理机均选用高性能HP品牌服务器,确保系统的稳定和可靠。

(3)经济实用:台网主要用于区域地震的监测和速报,从经济实用性和青岛市所处的地理位置方面考虑,所有子台为短周期地震计。

(4)便于兼容:台网的数据采集器选用国产EDAS系列,与国家台网、山东省地震台网在数据格式上一致,便于与省台网之间共享和兼容。

(5)利于发展:台网的台站选址、征地及建筑等方面既考虑满足《地震台站观测规范》要求,又考虑日后前兆台网、宏观观测等建设,利于日后发展,避免重复建设。

青岛市数字遥测地震台网的设备安装调试、运行、管理严格遵循中国地震局《地震及前兆数字观测技术规范》(地震观测)要求和《中国地震测震台网技术规程》,验收期和验收后各项技术指标达到设计要求和验收大纲要求。

台网制定了《台网中心管理规定》、《地震速报规程》、《震情值班规定》等一系列详尽的规章制度,确保台网连续可靠运行及台网效能发挥。

(1)运行率:台网运行以来月运行率一直在98%以上。

(2)波形数据可用率:台网运行以来波形数据可用率达98%(不可用波形主要是由于
信号中断、干扰)。

(3)地震监测、速报情况:台网运行以来 (止2004年1月31日),共定位包括区域内
7次近吨级爆破在内的事件530次 (见图3)。

对其中触发的地震,台网中心都进行
了处理、速报 (分别报青岛市地震局、青岛市监测中心领导及山东省地震台网中心),对未触发地震也进行了截取、处理,并按有关规定上报。

经过1年尤其是经过2003年6月份崂山震群的监测速报实践,技术人员已熟练了地震分析处理和速报,对震相清晰的近震一般能在10 min内完成较准确定位并速报,对于震中距较大,震相不易
辨认的近震也基本在15 min左右完成定位和速报。

每月按规范要求编辑了地震目
录和地震观测报告。

(4)数据资料管理:台网运行以来全部波形数据资料小时文件均以光盘介质形式刻录备份,触发及未触发截取的近震 (含地方震)地震波形、日脉冲标定记录、台网日志记录等资料分类刻录光盘备份,崂山震群波形资料及区域内地震以光盘、磁盘阵列双备份。

(5)脉冲标定:台网中各子台每日进行脉冲标定和记录,运行以来各台脉冲标定周期、幅度正常,各台仪器工作稳定。

4.1 系统灵敏度、观测动态范围
应用北京港震公司针对S-13地震计与EDAS数采组成的观测系统而编制的标定、测试软件,对台网进行了系统特性测定,结果表明青岛台网子台的系统灵敏度均较高(表2)。

分别在相对最嘈杂时段 (时间段大致在12—14时之间)和平静时段 (00—02时之间)对各台分别进行了背景噪声测试,计算各台观测动态范围 (表3),结果显示各子台的观测动态范围均较高,满足地震观测规范要求。

4.2 地震监控能力
采用4个以上地震台同时观测到的区域为有效观测区域,做台网理论监控范围图(图2),由图可见,台网ML≥1.0级地震控制范围大致在胶州湾、市区、城阳部分地区, ML≥1.5级地震控制范围为青岛市七区及胶南、胶州、即墨部分地区,台网能基本上控制整个行政区ML≥2.0级地震,ML2.5级以上地震的监控范围更大。

青岛市数字遥测地震台网2003年1月试运行,运行以来自动触发形成事件126次,其中包括远震、近震、地方震、爆破和塌矿。

2003年1月23日台网产出运行以来第一次近震记录:南黄海3.7级,这次地震距离青岛市区约65 km,所有台站记录清楚,震相清晰。

至2004年1月30日,台网共定位近震(含区域内爆破)530次 (图3),其中 ML5级以上地震2次 (分别为2003年3月23日和30日南北黄海5.6级和
5.3级地震)。

2003年6月4日18时23分崂山区王哥庄境内发生3.0级地震,6月5日17时33分再次发生4.1级地震,台网均在10 min内完成了准确的定位和速报。

这次震群是建国以来青岛市发生的最大一次地方震和震群,其影响程度、强度、频次、持续时间为青岛历史罕见,震群在震中区王哥庄造成了一定的破坏,在整个青岛市造成较大的社会影响。

至今台网共监控该区域地震430次 (分析结果表明台网对崂山震群的最小控制震级为ML≥0.6级)。

崂山震群等地震的监测表明,台网的实际监控范围要大于图2所示的理论监控范围,也超过原项目设计监控范围。

网内地震,距离台网边线30 km以内的网缘地震,定位精度能够控制在5 km内 (台网于2003年8月和9月多次监测到胶州境内爆破,定位结果与实际爆破地点相距约2 km)。

青岛台网与山东省两台网之间是区域与地方关系,监控目的各有侧重,相互补充,通过对比分析台网定位地震目录与山东省地震台网地震目录,可初步得出:①青岛台网对行政区域及距离台网较近区域地震的控震能力要高于山东台网,而山东台网对除以上区域外的整个山东省行政区域2级以上地震监控能力要高于青岛台网。

②对于山东东部及邻区2.3级以上地震,两台网定位震中最大相差15 km,震级最大相差0.3。

③同时位于两台网网外3.6级以上地震,两台网定位震级最大相差0.1,震中位置最大相差55 km。

④从定位震级看,青岛台网定位震级大多较省台网小0.2～0.3左右。

(1)经过1年多的运行尤其是崂山震群的检验,证明了台网建设既是非常必要和重要的,又是非常及时的。

也证明了台网无论从布局选址、设备选型和配置、建设等方面都是高质量的,台网技术先进、性能可靠、经济实用,各项技术指标均达到或超过预期设计目标。

(2)台网在进口 S-13地震计与国产EDAS数采相结合方面,在国内首先进行了大胆和有益的尝试,监测效能表明这种结合是行之有效的,与国内使用相同地震计的地市
相比,青岛台网的安装调试周期、运行及维护等方面事半功倍,监测效能也是理想的。

(3)台网接入山东省台网3个子台地震信号后,形成了既有短周期地震计又有宽频带地震计,使台网的监控范围更大,精度更高,信息含量也更多,确实是多、快、好、省。

(4)台网建成运行仅半年就完整、连续监测了青岛这样一个少震、弱震地区所发生
的崂山震群,为趋势判定等提供了重要的第一手资料,为政府应急、稳定社会起到非
常重要的作用,这样短时间即发挥出如此的作用和效益,这在国内台网中不多见,其经济和社会效益是无法估量的。

(5)台网运行以来,对区域地震控制能力有了量和质的飞越,极大地方便和有益于及时了解震情,分析研究区域地震活动和地震异常的发展变化,提出分析预报意见。

2003年1月以来,青岛市地震局周、月、半年、年度会商及区域地震活动分析所使用的
地震资料基本上是数字化台网的定位结果。

崂山震群序列期间,现场分析预报组对
震群性质判定、趋势分析主要应用青岛台网监测到的序列地震目录和地震波形。

因此,有了台网的准确监测,才有了正确的崂山震群序列性质判定和趋势分析,也才有了政府应急措施的提出和实施,也才有了正常的生产生活秩序和社会稳定。

(6)台网产出的观测数据和资料,已应用于青岛市工程建设地震安全性评价,也初步应用于青岛地区地球物理、地震地质等方面研究,也必将越来越发挥其在国土规划、
工程建设及深入研究方面的作用。

(1)青岛台网的建设得益于各级政府和领导的支持,在建设和试运行期间,山东省蔡秋芳副省长、中国地震局岳明生副局长、监测预报司吴书贵副司长以及山东省地震局领导和有关专家给予大量的指导和帮助。

青岛市有关领导及计划、财政、通信、土地、规划等部门也给予了大量的配合和支持。

这些指导和支持对如期圆满建成台网及台网运行都起到了促进作用。

(2)青岛市地震局领导组织得力,建设者齐心协力是项目高质量完成的关键。

对青岛
市地震局来说,从毫无数字观测知识到建设、运行、管理数字台网,并将监测数据资
料应用于崂山震群及日常的趋势分析中,为政府和人民交了一份满意答卷。

不虚心
学习,刻苦钻研,善于请教,边学边干,吃苦耐劳是不可能有这样收获的。

新的一年,青岛市地震局将加密台站,提高人员技术水平,细化和完善规范制度,发扬成绩,克服不足,继续严格遵循观测规范,最大限度发挥台网效能。

目前,崂山子台已开工建设,灵山岛海岛子台已正式立项开始建设前的前期工作,随着这两个子台的建成,海域地震的监控能力将明显增强,整个台网的监测能力也将更高。

(作者电子信箱,史雯:***************)
【相关文献】
[1]潘元生.青岛数字地震台网技术系统.地震地磁观测与研究,2002,23(6):44-47。