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赤峰中心地震台地震监测环境分析研究

2019-09-10刘继伟郭延杰

海外文摘·学术 2019年24期
关键词:赤峰噪声功率

刘继伟 郭延杰

摘要:地震计可以记录到地球内部地震波的振动信息,随着城市的扩张,人为因素的干扰对地震监测环境的影响也越来越大。本文对赤峰中心地震台地震监测环境进行分析研究,得到地震监测系统的噪声平均值为6.73442-008。同时,通过对噪声功率谱的分析可知,赤峰中心地震台符合国家Ⅱ类台的要求。

关键词:地震监测环境;地震噪声;噪声分析;噪声功率谱分析

中图分类号:P315 文献标识码:A 文章编号:1003-2177(2019)24-0118-02

0 引言

人类发明了各种地震仪器,用来记录地球内部地震波的振动信息,随着精密仪器的不断升级,地球的微小振动都可以被地震仪所记录[1]。然而,地震仪的长时间记录中,真正记录的地震事件在较长的时间尺度中是比较短暂的,真正丰富的却是记录到持续不断的震动,这些地震仪所记录的背景噪声,也叫地脉动,如图1所示。

近些年,由于城市的扩张,地震监测环境受到了一定的干扰,为了知悉受干扰的程度,本文针对目前使用的地震监测系统进行地震监测环境分析研究。

1 台站背景

赤峰中心地震台于1971年建台,是国家Ⅱ类台,台址位于赤峰市红山区东郊乡红山脚下,东依红山峭壁,观测室依山而盖、山洞长度40米NS-EW向搌布,台墩建在花岗岩上,山洞上方覆盖的长英花岗岩体约30米,洞内平均温度12℃左右,相对湿度≤85%,日温差±0.05℃,年温差±1.0℃。

赤峰中心地震台地震监测仪器使用的是2013年安装的甚宽频带地震计CTS-1EF,数据采集器为港震公司生产的EDAS-24GN。

2 噪声分析

利用数字化数据进行谱分析,从而能在一次简单操作中的得到所有频率处的噪声水平。把噪声谱表示为噪声功率密度加速度谱Pa(w)已成为一种约定,通常以参照值为1(m/s2)2/Hz的分贝(dB)数表示[1]。这样,噪声水平被计算为:

本文选取2019年8月25日和8月26日48小时作为处理数据,计算赤峰中西地震台噪声水平,结果如表1所示。

由表1可知,赤峰中心地震台的地震监测系统的噪声平均值为6.73442-008,低于数字地震观测技術规范要求的1×10-7m/s,观测环境达到了Ⅱ级环境地噪声水平。

3 噪声功率谱分析

噪声功率谱密度计算方法:给定信号进行快速傅里叶变换,取其绝对值的平方。快速傅里叶变换法(FFT)计算公式为

将平方可积的函数f(t)表示成复指数函数的积分或级数形式;将频率域的函数f(w)表示为时间域的函数f(t)的积分形式。式中,N的取值为2k,即2,4,8,16,32,64,…… [2]。

利用(2)式计算8月25日和26日48小时的噪声功率谱,结果如图2所示。

从图2中可以看到,噪声功率谱符合Ⅱ类台站要求。

4 结语

通过对赤峰中心地震台地震监测仪器的噪声分析,赤峰中心地震台的地震监测系统的噪声平均值为6.73442-008,低于数字地震观测技术规范要求的1×10-7m/s,观测环境达到了Ⅱ级环境地噪声水平。通过噪声功率谱分析可知,赤峰中心地震台地震监测环境受外界干扰较小,符合国家Ⅱ类台的要求。

参考文献

[1]黄鹤凌,张宝剑,巫立华,等.利用地震噪声评价台网运行状态[J].信息记录材料,2017,18(10):83-85.

[2]林彬华,金星,廖诗荣,等.地震噪声异常实时监测[J].中国地震,2015,31(02):281-289.

(编辑:周安琪)

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