利用全球虚拟地震台网进行快速地震参数测定的研究

论文摘要

地震科学是观测的科学,地震观测是防震减灾工作体系的重要一环,不仅是我国,世界各国都非常重视地震速报工作。在全国的地震观测体系下国家数字地震台网中心承担着较重要的角色,虽然国家数字地震台网对国内速报地震有较好的监测能力,但是受到走时表、定位方法、震相识别、台网布局的影响,远震、极远震参数测定还存在较大的问题。而当今社会舆论对灾难性事件普遍关注,破坏性地震是突发的自然灾害之一,公众社会对于破坏性地震要求立刻能够知道发生在什么地方、有多大,这种期望与当前地震监测现状存在着的较大差距。全球地震台网(GSN)广泛分布于世界各地,布设有稳定特性的宽频带地震计,监测大地震最好的方式是利用全球地震台网。虚拟地震台网的概念是最近几年提出来的,它是信息技术和地震观测相结合的产物,实际是将地震台网放在Internet上,这个技术的典型应用就是美国的LISS系统。LISS系统的模式使我们利用全球地震台网的需求成为可能。本论文的主要目的就是研究利用国际上已有的先进监测系统和共享的国际地震数据来加强大地震、特别是全球大地震的速报工作。本研究以全球地震台网为基础,通过LISS系统主服务器实现了实时接收全球地震台网台站的近实时地动波形数据,57个全球地震台网台站被选用,并且在本地构建了具有存储功能和分析功能的软件处理系统。通过实验系统较长期的运行,实现了全球地震监测实验,积累了丰富的虚拟地震台网的维护和优化经验,通过大量的日常地震监测资料处理和阶段性的资料分析,对全球虚拟地震台网的数据的可用性、有效性和适用范围取得了较全面的认识,确认了实验系统能够有效地弥补现有国家数字地震台网对全球大地震监测和速报的不足,有利于我国对世界上的灾害性地震快速、准确的监测和速报。本研究的突出特点是:在国内率先实现了虚拟地震台网的构建;在国内率先实现了并行实时接收全球地震台网台站近实时地动波形数据;实现了利用国际共享地震数据进行全球大地震速报的实验工作并取得了全球地震速报的实际成果;实践证明了虚拟地震台网是提高我国全球大地震速报能力的有效方法之一。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 关注灾难性事件
• 1.2 关注灾难所产生的影响
• 1.3 社会对地震监测的要求
• 1.4 存在的差距
• 第二章 国家数字地震台网
• 2.1 地震监测
• 2.2 国家数字地震台网
• 2.3 国家数字地震台网速报分析
• 2.3.1 速报时间构成
• 2.3.2 参数测定误差的原因
• 第三章 国际上地震速报
• 3.1 日本
• 3.2 美国
• 3.3 俄罗斯
• 3.4 欧洲地震学观测与研究机构
• 3.5 瑞士
• 3.6 国际地震监测特点
• 3.6.1 国际地震监测的异同
• 3.6.2 速报地震定位原则
• 第四章 虚拟地震台网
• 4.1 全球地震台网和LISS 系统
• 4.2 虚拟地震台网
• 4.3 本论文的研究方向
• 4.4 研究实验系统方案
• 4.4.1 初步分析
• 4.4.2 研究实验系统方案的确定
• 第五章 研究实验系统
• 5.1 系统配置
• 5.1.1 硬件配置
• 5.1.2 软件配置
• 5.2 系统进程
• 5.2.1 接收进程receive.c
• 5.2.2 存储进程wrtwn.c
• 5.2.3 解压和格式转换yuasl.c
• 5.2.4 实时检测和自动定位detC、detL
• 5.2.5 检测数据存储wrten.c
• 5.2.6 波形显示waves.c
• 5.2.7 地震定位scanloc
• 5.3 系统特点
• 第六章 震例研究和分析
• 6.1 南美洲智利地震
• 6.2 亚洲巴基斯坦地震
• 6.3 俄罗斯堪察加半岛地区地震
• 6.4 记录的全球地震
• 6.4.1 环太平洋地震带
• 6.4.2 地中海-印度尼西亚地震带
• 6.4.3 洋脊地震带
• 6.5 样本分析
• 6.5.1 样本的选择
• 6.5.2 地震触发的准确性和快速性
• 6.5.3 地震定位分析处理的准确性
• 第七章 总结
• 7.1 实验研究的结论
• 7.2 研究实验存在的技术问题
• 7.3 国家数字地震台网的发展方向
• 附件1 采用的GSN 台站及其位置
• 附件2 LISS 提供的GSN 台站数据访问下载的主机网络名
• 附件3 GSN 台站20 点/秒采样率的垂直通道的地震仪情况
• 附件4 GSN 常用地震仪灵敏度情况
• 附件5 地震样本（Ms≥5.7）
• 附件6 国家数字地震台网中心地震速报卡
• 参考文献
• 致谢