鲜水河断裂带近20年流磁测量资料整理

2015-12-02李菲菲

四川地震 2015年2期

李菲菲

(四川省地震局测绘工程院，四川雅安 625000)

磁场的变化与地震的形成、发展有着内在的联系，因此它具有地震预报的研究价值。在地壳运动、板块运动以及地震孕育过程中，局部地壳应力的逐渐积累，将会导致岩石磁性的改变和磁场时空的变化，通过对同一地区长期的地磁重复监测和研究其磁场时空的变化，可以发现和分离出震前地磁场的异常变化信息及随时间的变化趋势，从而为地震中长期趋势预报提供科学依据。四川省地震局测绘工程院从1991年就开始了对鲜水河断裂带的流动地磁重复测量工作，至2011年底，共完成了22期重复测量。2004年以前的原始数据只记录在纸质的观测手簿上，不便于保存和使用。翻阅历年的数据处理资料，发现当中也存在点位经纬度错乱和数据统计不合理的地方。一些对流磁资料的应用目前仅限于分析相邻两期的磁力变化情况，不便于系统、宏观地研究鲜水河断裂带上磁场的时空分布变化。基于以上几点考虑，产生了对流磁历年资料进行整理的想法。希望通过整理，将历年观测数据转成电子数据文件，同时修正在过去处理过程中存在的不合理地方。在确保计算结果准确的情况下，绘出鲜水河断裂带上磁力变化的时空分布变化图，从而更好地研究自1991年以来鲜水河断裂带的磁场变化特征。

1 原始数据文件的形成

对照原始观测手簿，将每年的原始数据输入电脑形成计算程序可识别的数据文件，然后使用计算程序调用各年的数据文件进行计算，将计算结果与当年的纸质报表按点号逐一比对，当发现二者有出入时再检查原始数据后进行校对和修改，这样可以确保人工录入数据过程中产生的错误被全部消除，使数据文件与原始观测手簿上的数据完全一致。截至目前，1991年至2011年的数据已全部输入电脑并校对完毕。校对过程中发现并纠正了历史资料中的一些计算和统计方面的错误，之后得到了地磁观测数据的电子文档。

2 地磁点位经纬度的校正

将流磁资料应用于地震分析预报及其他方面的科学研究时，不可避免地需要了解磁力点位的空间分布，这就涉及到磁力点位的经纬度。2000年以前，磁力点位的经纬度一直沿用1992年资料上的经纬度。当时的经纬度是使用简单的测量仪器如三角板在地图上粗略地测量计算后得到的，受地图的分辨率和投影变形的影响，使用这些经纬度展绘出来的点位与实际点位的直线距离达几百米甚至几千米，还有部分点位的经纬度量测错误导致点位与实际点位的直线距离相差了几十千米，也就是说，用这种方法得到的经纬度存在很大的误差甚至是粗差。2000年及之后使用的经纬度是2000年10月制作的点之记上的经纬度。这些经纬度同样是在地图上测量计算后得到的，虽然较1992年的结果精度有所提高，但对于分析研究而言，仍然达不到理想的精度。为了获取测点准确的经纬度，最好的方法是使用GPS仪器到实地进行定位。但是，自建网以来过去了很多年，许多地磁观测点位由于被破坏或受到严重干扰而弃测，即使使用GPS定位也只能确定现存点位的经纬度，无法恢复建网时鲜水河断裂带上的磁力点位。采用野外作业人员的作业经历、点之记及Google Earth软件三者相结合的办法，可以用内业的方式替代GPS仪器的外业测量模式，并且极大程度地解决了传统经纬度量取方式带来的分辨率和投影变形的问题，在纠正过去测量错误的同时使找到的点位与实际点位的直线距离控制在几米到几十米，从而获得更加准确的点位经纬度。

3 举例和结论

以117号点为例，具体操作如下。(1)使用1992年的点位经纬度实现在Google Earth地图上的粗略定位。将1992年的经纬度按照“点号，经度，纬度”的格式制作成文本文件(*.txt)，然后使用MapInfo软件将该文本文件打开，并用 MapInfo“创建点”的功能将这些点位展绘出来。使用 MapInfo工具中的“MapInfo2Google”，由点位图生成为*.KML文件。运行Google Earth软件，打开生成的*.KML文件，所有的点就展绘在Google Earth的地图上了，如图1所示。(2)在Google Earth界面侧栏的列表中双击某个点的点号，Google Earth将自动在地图上定位该点，此时该点是按照1992年的经纬度展示的。对照点之记上的点位环境略图(如图2所示)，在Google Earth地图上该点附近查找点之记上所展示的点位环境，根据点之记上的图及相关文字描述，在Google Earth地图上刺出该点。从图3可以看到，117号点的新旧位置之间相距较远，用Google Earth的标尺工具量得该距离约为400米。(3)将视角从空中切换到地面，在新刺的点位上查看点位周围环境，并与点之记上的照片如图4所示进行比对，从而调整所刺点的位置。经过纠正后的点位117号的位置如图5所示。经过对磁力点位经纬度的校正，最大限度地复原了鲜水河断裂带上流磁测点较完整的分布情况，如图6所示。