华北区域数字地震台网实时速报系统在河北省地震台网的运行分析

李冬圣,毛国良,常 亮,蔡玲玲

(河北省地震局,石家庄 050022)

华北区域数字地震台网实时速报系统在河北省地震台网的运行分析

李冬圣,毛国良,常 亮,蔡玲玲

(河北省地震局,石家庄 050022)

2008年11月华北区域数字地震台网实时速报系统在河北省台网开始试运行,本文对2009年1月至2010年2月间自动定位结果和河北省地震目录进行了统计和分析,结果表明实时速报系统对于网内天然地震定位结果可靠,平均震中位置偏差2.12±1.46km,平均震级偏差0.1,平均速报用时86s。系统在线处理河北滦县 M4.2级地震序列效果理想。

地震实时速报;河北台网;运行分析

0 引言

华北区域数字地震台网实时速报系统在河北省数字地震台网试运行时间从2008年11月10日至2009年3月31日,经过一年多的时间,系统运行稳定,在多次地震速报中为台网人员提供了可靠的数据依据,2009年4月通过验收。在随后的一年内系统处理了大量的地震事件,我们对系统的处理结果与台网产出的结果进行了统计分析。

1 系统运行情况

华北区域数字地震台网实时速报系统(以下简称自动速报系统)目前接收华北区域198个台站的数据(图1),该系统使用华北地壳模型定位,震级为仿真震级,有效提高了华北地震重点监视防御区域自动速报的时间,实现了2分钟内完成辖区内 M≥3.0以上地震的速报,达到自动速报要求。河北省数字测震台网由1个测震台网部、53个直接管理的数字地震台站组成,台网中心接收实时波形的台站数量最终为166个,除北部张家口承德地区外,台站分布比较均匀,河北省绝大部分区域地震监测能力达到M0.6级,局部地区达到 M0.1级以内。

图1 自动速报系统接收台站分布图

自动速报系统的覆盖范围包括河北、北京、天津、河南、山西、山东行政区及内蒙古部分地区的 M≥3.0以上地震的速报,河北台网速报范围为本行政区内及北京、天津 M≥3.0以上地震的速报,本行政区边线外100km范围内(不含本行政区)M≥4.0地震、200km范围内(不含本行政区)M≥5.0地震、300km范围内(不含本行政区)M≥6.0地震的速报,河北省编目承担本省及周边地区(省行政边界线外30km内)所有天然地震事件和 M≥1.8非天然地震事件以及北京、天津行政区内的天然地震事件的编报。

2009年1月至2010年2月,自动速报系统与河北省地震目录相对应的 M≥1.2级事件共触发151条(图2),其中河北省台网速报的天然地震事件14条。

图2 M1.2级以上天然地震震中分布图

2 天然地震和爆破事件情况分析

2.1 M≥1.2级地震和爆破事件

河北地震台网使用MSDP软件处理事件,网内事件用 HYP2000定位,震级采用 W.A仿真震级。2009年1月至2010年2月编入河北省地震目录的M≥1.2级天然地震事件156条,爆破事件6条。自动速报系统由于系统死机造成漏触发地震事件3条,分别为2009年10月27日山西平定M2.5级、2010年1月15日河南濮阳 M3.9级、2010年1月28日河北唐山M1.2级地震。另有8条地震事件由于震相信噪比太低,系统定位失败没有输出定位结果[1]。

图3看出平均震中位置偏差2.12±1.46km。较大震中偏差的事件分别为2010年1月1日河北尚义M1.2,震中位置偏差23.7km,原因为该地震震级小,定位台站山西恒山台距离震中远,PG初动不清楚,误将SG识别为PG;2009年7月17日山西昔阳M2.1,震中位置偏差19.1km,原因为当时链路中断未能接收昔阳等近台数据参与定位,而参与定位的远台肥乡、枣强等已经出现PN;2009年9月22日天津宁河 M1.8,震中位置偏差13.0km,原因为定位台站洒金沱台记录时间上有错误。M≥1.2级的爆破事件6条,震中平均偏差2.50km,与天然地震的定位偏差相差不大[2]。

图4显示,震级偏差不大于0.1级的地震占总数的百分比为65.97%,震级偏差不大于0.2级的地震占总数的百分比为91.67%,平均震级偏差0.10,震级最大偏差±0.3。发震时刻平均偏差0.77s。

图3 自动定位与河北台网目录震中位置偏差图

图4 自动定位结果与河北台网目录结果震级偏差图

2.2 河北地震台网速报地震

河北台网从2009年1月至2010年3月速报大震14次(表1)。最大震级为山西河津 M4.8级地震。区域自动速报系统对其中13次地震进行了自动触发与定位,从定位到结果发布平均用时86s,其中2010年1月15日的河南濮阳地震,由于系统死机导致漏报。

自动速报定位结果与全国统一编目结果进行分析比较结果见图5,平均震级偏差0.15±0.12,最大震级偏差0.4。平均震中位置的偏差为2.26±2.03km,最大震中位置偏差7.8km。平均发震时刻偏差0.93s。

表1 区域速报系统实时速报结果与全国统一编目结果对比表

图5 自动定位结果与全国统一编目结果震级偏差图

2.3 滦县地震序列

2010年3月6日河北滦县地区发生M4.2级地震,随后的一周内发生余震达百余次,这次地震自动速报系统为大震速报和处理余震序列提供了很好的参考依据。3月6日、7日2天内河北滦县发生26次 M≥1.2地震(表2),其中一个11时55分 M1.3地震由于震相信噪比太低、系统定位失败,没有输出定位结果;另有4次地震与之前大震间隔时间较短,PG震相被前一地震尾波干扰,无法自动识别,系统没有给出定位结果[3]。

图6自动定位结果与河北台网目录结果震级偏差显示,平均震级偏差为0.07±0.04。平均震中位置偏差为2.08±1.95km,最大震中位置偏差为10.0km,经核实该地震事件前有一段小波干扰,造成识别PG震相错误,定位误差大。

表2 区域速报系统实时速报结果与河北省编目结果对比表

图6 自动定位结果与河北台网目录结果震级偏差图

3 结论与讨论

(1)对于发生在网内的 M≥1.2级的天然地震和爆破事件,华北区域自动速报系统均能触发并进行自动定位处理,定位结果准确可靠,天然地震事件平均震中位置偏差2.12±1.46km,平均震级偏差0.1,平均发震时刻偏差0.77s。系统目前还不能自动区分地震与爆破[3],对于发生在网内的人工爆破事件,震级达到编目要求,定位偏差和震级偏差同天然地震的差别不大。

(2)对于发生在河北省速报范围内的 M≥2.3级天然地震,华北区域自动速报系统能够给出可靠的定位结果,平均震中位置的偏差为 2.26±2.03km,最大震中位置偏差7.8km,平均发震时刻偏差0.93s。

(3)对于滦县地震序列,区域数字地震台网实时速报系统还不能分辨在同一地点很短时间间隔内发生的2次地震,当速报地震的P波列被前一个地震所干扰,造成信噪比比较低时被系统漏报[4]。

(4)需要完善的方面:提高系统对实时波形流服务异常的自动处理能力,避免因流服务异常导致系统死机,造成死机期间发生地震的漏报;改进系统地震震相识别方法,减少震相识别盲区,改进震相关联方法,提高系统双震分辨能力[3]。

[1] 廖诗荣,金星,黄志斌,等.区域数字地震台网实时速报系统在川滇虚拟台网的试验与应用[J].地震地磁观测与研究,2009,30(1):88-93.

[2] 石玉燕,蔡寅,李铂,等.山东数字地震台网地震自动定位系统运行分析[J].地震地磁观测与研究2009.30(4):78-82.

[3] 金星,陈绯雯,廖诗荣,等.区域数字地震台网实时速报系统试运行情况分析[J].地震地磁观测与研究,2007,28(2):50-54.

[4] 廖诗荣,金星,陈绯雯,等.区域数字地震台网实时速报系统对网缘地震自动处理能力分析[J].东北地震研究,2009,25(2):8-12.

Opevation Analysis of Real-time Earthquake Information System in Seismic Network of Hebei Province

LI Dong-sheng,MAO Guo-liang,CHANG Liang,CAI Ling-ling
(Earthquake Administration of Hebei Province,Shijiazhuang 050022,China)

The Real-time quick report system for regional digital seismic network in North China was applied in Hebei province since Nov 2008.Statistically analysis of the automatic locating results from the system and the earthquake catalog of HeBei province show that the earthquake locating results given by the real-time quick report system are reliable,the magnitude deviation is 0.1and the average time for earthquake speed report is 86s.This system has outstanding performance while handling the earthquake sequence of an earthquake occurred in Luanxian with magnitudeM4.2.

real-time quick report system;seismic network of Hebei province;Opevation analysis

P315.61

A

1003-1375(2011)01-0040-05

2010-04-19

李冬圣(1982-),女(汉族),河北冀州人,河北省地震局助理工程师,主要从事地震监测.E-mail:lds981112@tom.com