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[成果] 1800220097 安徽
P31 应用技术 地震服务 公布年份:2018
成果简介:该项目属科技进步类的技术开发项目,立足各级地震台网实际工作需求,利用台网数据流、数据库、地震触发等核心技术和日常软件,结合通用开发技术,研究了一套地震速报模拟演练系统,实现了波形回放与入库、地震触发报警、多用户数据库快速调取、速报结果自动评分等功能。此系统填补了地震监测台网长期没有专业速报模拟软件的空白,为速报人员提供一个逼真的地震分析处理环境,达到实战效果。 主要内容: 1、波形回放与入库。波形回放直接提取SEED格式波形文件中的台站和通道信息以及解压后各时间段的数据值,对波形进行实时、分道显示,以模拟地震发生时波形监控软件所记录到的画面。波形入库模块包括解析SEED文件和波形入库,即分离SEED文件中的台站信息与事件波形文件,并将台站名、台站代码、通道名、经纬度、高程等台站参数和灵敏度、零极点等仪器参数存入MySQL数据库的相应表中,然后将解析后的事件波形文件重新压缩为miniSEED格式存入MySQL数据库中。 2、地震事件实时检测和触发报警。应用长短时窗平均比法STA/LTA以及基于自回归模型的AIC算法根据所提取信号与场地噪音的不同特征来自动提取震相,进而判断有无地震事件并检测震相到时。 3、多用户数据库快速调取。项目对影响台网MySQL数据库读取速度的innodb引擎工作原理进行研究,通过调整其中多个参数值寻找最优参数配置,从而达到优化MySQL数据库连接速度的目的。同时完善硬件设备,解决多用户同时打开数据库造成的堵塞和响应缓慢问题。 4、自动评分。台网以往对速报结果评分的主要方式是人工手动打分,按照速报评比标准对每个速报员的结果逐条核对计分,这种方式既费时费力,又容易存在人为误差。该研究专门设计了一个自动计分系统,通过编写程序连接EQIM根服务器,自动读取各速报员的速报结果并自动计算各项结果分数和最终得分。 科学价值及应用推广:“地震速报模拟演练系统”开发完成后,首先在安徽省观测技术培训班和安徽省第三届地震速报竞赛上进行了应用并取得了明显成效,而且安徽台网工作人员在全省和全国速报比赛中均取得了优异的成绩。同时通过这两次大规模部署应用,项目组对程序进行了检验并在后续工作中对其进行持续优化。随着系统的不断完善和成熟,湖北、上海、海南、浙江等兄弟省局也对该系统表示了浓厚兴趣,项目组成员应部分省局邀请先后赴上海、海口、南宁等地协助兄弟省局搭建此系统,并成功应用于部分省局台网日常的地震速报演练工作,有效提高了值班人员速报能力,为成功应对各类突发震情奠定了坚实基础。该项目的研究成果对提高地震速报能力起到事半功倍的作用,对提高中国整体地震速报能力起到推动作用。另外,项目中的波形回放和触发定位模块被应用到淮北科技馆等科普机构,为社会公众全面了解地震波传播、地震定位、地震监测等防震减灾知识提供了一个便捷而生动的平台,为防震减灾科普宣传打开了一个新窗口。
[成果] 1800200114 甘肃
P31 应用技术 地震服务 公布年份:2018
成果简介:项目属于安全科学技术其他学科防震减灾基础研究,依托中国地震局星火计划和甘肃省自然基金,以满足社会地震监测、防震减灾需求为出发点,以该省地震重点危险区活动断裂带地震危险性分析为研究目标,较为系统的研究了地震危险区流体孕震环境与流动监测网络布设技术及其关键科学问题。建成了由60个测量剖面组成的断层气高密度、高分辨率流动观测网络。改变了甘肃省地震重点危险区前兆观测网络存在的观测项少、监测密度不够、布局不合理等现状,对提升该省地震预报及灾害防预能力具有积极意义。提出了具有一定物理预报思想的断层气流体流动监测台网布设的关键技术及布设原则,为全国开展地下流体流动监测提供了技术方法。 主要研究内容包括:1)开展高密度断层气和地下水地球化学组分背景场探测,对比甘肃省地震重点危险区不同性质断裂带断层气、地下水地球化学特征,寻找地震危险区地下流体“敏感”化学组分和“灵敏”活动窗口。2)以高密度地球化学背景场探测为基础,结合多种地震地质、地球物理方法寻找断层“闭锁段”,探讨深部流体活动与孕震环境,给出具有一定物理预报思想的标准化断层气流动观测网络布设方案及布设原则。项目属原创性研究,国内先进水平。 发表期刊论文6篇,其中SCI收录2篇,CSCD收录4篇,硕士毕业论文2篇,获得国家软件著作权1项,培养硕士研究生2人。在相关研究领域产生了较大影响,获得中国地震局监测预报司组织的专家论证肯定,在中国地震学会地震流体专业委员会组织的多次学术交流会上进行了交流与推广应用。 自2015年以来,该项成果在中国地震局地壳应力研究所、青海省、甘肃省、辽宁省、宁夏回族自治区、新疆维吾尔自治区等多个省震情跟踪判定、及2015-2017年度地震趋势分析报告、2017年度中国大陆地震大形势跟踪与趋势预测研究报告中被应用,尤其在2016年1月21日青海门源6.4级地震、2017年8月8日九寨沟7.0级地震预测中取得了很好的应用效果,社会效益显著。此外,该项目研究成果可供类似地震危险区地下流体监测网络布设参考,具有较为广阔的应用前景和价值。
[成果] 1800290152 北京
P31 应用技术 地震服务 公布年份:2018
成果简介:利用小波变换的多尺度分析能力、时-频局域化特点和正交性质,把InSAR为代表的空间对地观测技术获取的同震位移场观测资料作为二维数据体或图像在小波域进行处理、分析,可以更高效地发挥以面积测量、高精度图像为特征的这类观测资料的优点。使用小波变换提取位移场资料的主要特征同时压制噪声干扰并构建小波域的反演目标函数,实现了基于图像的同震位移场资料反演天然地震震源滑动分布的理论模拟和实际应用;以更接近真实的层状介质模型代替目前广泛采用的弹性半空间模型计算理论位移场;完成了相应的正反演软件系统。结合地震远场波形数据,近场强地面运动数据,GPS同震位移观测数据,InSAR同震位移场图像等一种或多种观测资料开展了典型地震震源模型反演研究,获得了新疆于田2008年、2012年和2014年的3次地震、2010年青海玉树地震、2013年芦山地震、2013年岷县地震、2013年巴基斯坦俾路支地震、2015年尼泊尔地震等地震事件的震源过程模型,为地震应急、抗震减灾和地球动力学研究等提供科学依据。 课题成果: (1)利用离散小波变换研究实现了二维同震位移场(图像)特征提取、目标函数构建和非线性反演的理论测试。 (2)基于图像特征的空间对地观测同震位移场小波域震源反演应用研究。 (3)多种观测资料联合反演典型地震震源过程研究。 依托项目,针对2008年以来发生在我国及周边国家的数个强烈地震开展了震源过程模型的多数据体联合反演研究,获取了这些地震的较详细运动学特征,一些成果发表在SCI期刊并已被引用,为地震应急、防震减灾以及地震动力学研究等提供科学依据。
[成果] 1800290153 北京
P31 应用技术 地震服务 公布年份:2018
成果简介:通过对国家地震系统数十年开展流动地磁观测的实施过程、所获得测量数据质量、以及对测量结果所实际发生的对基础科学研究和地震地磁异常现象监测支撑作用进行科学评价和因果分析,进而对各类流动地磁测量工作所涉及的测点和测量区域布局、测点环境、测量仪器配置及比测、各地磁要素测量等基本技术要求和关键技术指标进行研究。获得上述种种技术要求和关键指标科学合理、并且可执行的约定、参数及量化指标。在此基础上编制《流动地磁测量基本技术要求》,对流动地磁测量工作所涉及的技术环节和指标进行统一的、规范性的约束,以提升流动地磁测量的技术水准和数据质量。 研究内容: 综合考虑各类流动地磁测量工作的科学目标和实施要求,充分结合各有关部门所执行、完成流动地磁测量实践,对各类流动地磁测量工作所涉及的测点和测量区域布局、测点环境、测量仪器配置及比测、各地磁要素测量的技术标准等环节分析并提取统一的、规范的、可实现的技术要求和关键技术指标。 通过分工编写初稿、审核、修订的技术流程,最终形成《流动地磁测量基本技术要求》,从而从技术角度覆盖并约束国家地震系统所执行的各类流动地磁测量工作。 关键技术问题和创新性成果: (1)编制的《流动地磁测量基本技术要求》正式颁布实施: 2015年3月26日,《流动地磁测量基本技术要求》(试行)正式颁布,从新的科学技术角度覆盖并约束国家地震系统所执行的流动地磁总强度和矢量地磁测量工作。规范了流动地磁监测的执行,为流动地磁异常的获得提供了重要保障,从而为流动地磁异常在地震地磁预报提供的重要支撑作用提供了重要保障。 (2)野外测量中重复测量定位: 地磁测点布设不但应满足非常高的电磁环境要求,而且需要重复定位,而在经济发达地区、或存在强烈局部磁异常的关键地点布设测点对地磁的重复定位提出了更高的要求。经过野外具体实践和讨论,采用野外隐性埋设无磁标石的方式来保障测点的重复测量,从而在实施过程中保证了既兼顾理论要求,又符合实际操作的特点。 (3)野外测量关键技术环节: 编制的《流动地磁测量基本技术要求》规范对野外测量中的技术环节进行了详细描述,如地磁总强度梯度测量、地磁总强度测量、地磁矢量测量测点点位差和仪器差测量、地理方位角测量、地磁矢量测量等技术细节进行了详细了描述,而且还要求测量前后需对仪器进行比测,规范了上述测量要求的详细的表格。 经过野外试验,为了使野外测量满足较高的电磁环境要求,编制的《流动地磁测量基本技术要求》规范还对野外测量中测量数据有了明确约束。如对野外流动地磁测量的地磁总强度梯度数值、测量时间间隔、测量值的变化、点位差的变化和仪器差及其变化进行明确的规定和约束。 (4)数据处理和异常剥离关键技术环节: 编制的《流动地磁测量基本技术要求》规范对数据处理和异常剥离等环节进行了明确的约束,如地磁日变通化、地磁场长期变化改正、地磁场正常场剥离等数据处理方面进行了定性的约束。如通化台站必须使用国家地震部门全部基准地磁台和基本地磁台的绝对连续观测时均值、日均值数据,而且必须对这些数据进行检验和校核。地磁场长期变化改正需采用适当的数学方法建立覆盖观测区域和通化改正时间区间的地磁场长期变化非线性空间-时间分布数值模型,规范还对地磁日变通化均方差数值进行了明确的规定。
[成果] 1800290107 黑龙江
[P31, TP3] 应用技术 [地震服务, 公共软件服务] 公布年份:2018
成果简介:在我国现有地震预警技术研究和试验应用的基础上,研究制订地震预警系统的工程建设、技术处理、信息发布、运行维护等方面的技术标准;研究地震预警数据处理技术的集成融合技术以形成地震预警综合处理软件系统;研究面向公众与行业用户的预警信息发布技术,以形成高效快捷的预警信息发布软件系统和接收软件与装置;研制地震预警综合集成平台,以构建四川龙门山断裂带地震预警系统,并开展成都市地震预警信息试验服务,为中国大规模地震预警系统建设与信息服务奠定技术基础并积累实践经验。建立了地震预警系统技术标准体系。研发了5款地震预警系统技术软件。研制了7款地震预警系统专业装置。研制了地震预警应用技术平台。实现了成都市地震预警信息示范应用。
[成果] 1800120456 福建
P31 应用技术 地震服务 公布年份:2017
成果简介:针对该省地震预警与烈度速报系统的示范运行依赖于高质量的实时波形数据的问题,拟通过分析福建测震台站的历史噪声记录,统计各台站的高低噪声基准线,并分析各类异常的特征,研究确定台站数据质量和异常自动识别的检测方法,在该基础上开发直观科学的台站状态实时监控软件,实现对台站运行状态的全方位自动检测,使波形质量异常能够得到及时发现与修复,为该省地震预警和烈度速报的示范运行提供高质量的实时波形数据。主要研究内容:(1)统计分析台站历史波形资料,获得噪声区分阈值;(2)研究噪声异常的判定算法;(3)实现台站状态实时监控系统集成;(4)研究直观科学的可视化界面显示。
[成果] 1700440378 浙江
P31 应用技术 地震服务 公布年份:2017
成果简介:地球排气现象与构造活动关系的研究是现代地球动力学的重点方向之一。H<,2>、Hg在地震前往往会出现异常浓度,气体浓度表现为异常幅度大、异常时间短以及突发性升高等特点,这些特点对地震短临预测具有重要意义。地震观测中痕量气体检测技术的大量程、高灵敏度、高稳定性以及抗干扰能力问题,是地震监测需要攻克的技术难点和关键问题。国际上同类技术与设备也没有完全解决以上技术问题。该项目在国家科技支撑项目、地震行业科研专项的支持下,以痕量汞、氢气体为主要检测对象,产学研合作攻关,研发了痕量气体检测技术以及地震短临监测专用仪器,主要创新点如下:1.发明痕量气体传感器制备方法以及表面修饰处理技术,提高传感器的灵敏度,降低检出限。提出了纳米薄膜测汞传感器制备技术,发明真空复合镀膜技术,克服敏感材料易脱落难成形的难题,降低汞传感器检出限,可测量10-12数量级的痕量气体。提出不同薄膜制备工艺,结合真空复合镀膜技术和溶胶凝胶法制备氢敏感元件,提高传感器灵敏度,检出限达10-11L,比国内外现有氢传感器提高6个数量级。2.发明微弱信号采集与检测技术,设计高信噪比多级放大电路,提高检测分辨率,降低噪声,分析测量中的噪声规律和信号规律,优化数据采集方法;研发噪声自适应补偿技术,掌握变温、高湿、多风等复杂环境下信号与噪声规律,提高仪器检测稳定性和适应性。3.研制了地震专用痕量氢、汞连续在线分析仪。提出单元集成技术,发明高效气体采集装置、传感器装置、信号处理装置以及尾气处理装置,优化各部件的体积及性能,通过智能化软件协调控制各硬件,降低整机功耗,形成高稳定性、高灵敏度的痕量气体分析仪。发明气体分离装置,有效消除干扰气体对仪器检测的影响,提高仪器的抗干扰能力。4.开展地震短临监测痕量氢、汞连续在线观测方法研究工作,验证了地壳释放氢、汞异常浓度与地震之间的关系,首次监测到痕量氢地震短临异常案例,积累地震短临预测的重要资料,并在全国地震观测台站推广使用。项目发明专利6个,发表论文10篇,参与制定国内行业标准2项。项目具有自主知识产权,技术有重要创新,研发的地震短临预测痕量气体检测仪器已在30多个国家地震重点监测台站现场使用,成功监测到尼泊尔8.1级、云南、山西、新疆多起地震,已被国家地震局推荐为地下流体观测仪器。
[成果] 1800120232 安徽
P31 应用技术 地震服务 公布年份:2017
成果简介:郯庐断裂带是东亚大陆上的一条深大断裂,规模大,切割深,为地震孕育发生提供了良好载体;同时该地区人口稠密、经济发达,做好该地区的震情监视尤为重要。该项目主要引进先进的痕量氢、电离室法(P2000测氡仪)测氡等流体观测新技术,通过定期流动观测和定点连续观测的分析与研究,筛选出适合该地区震情跟踪断裂带流体监测方法;结合庐江深循环温泉及周边井孔深层地下水元素和同位素示踪分析,研究各水体之间的水力联系及可能的构造活动信息,提炼适合郯庐断裂带特点的前兆异常监测与震情跟踪新技术。在郯庐断裂带庐江段开展跨断层土壤气流动观测,为了对比分析研究庐江段土壤气地球化学特征以及郯庐断裂带安徽段不同段落断层的活动性,还在郯庐断裂带定远、泗县、明光、肥东、桐城开展了流动对比观测(如图)。测量的主要气体组分为Rn,辅助测项为Hg、H2、He、O2、N2、CO2。在庐江段布设两个痕量氢观测点,开展痕量氢的影响因素及正常动态的研究。在郯庐断裂带安徽段及附近16个水样,开展离子、同位素的测试,分析各区域地下水的来源,研究其包含的构造活动信息,并计算了庐江地震台汤池1#井的循环深度。该项目摸清了观测研究区域的土壤气Rn浓度的背景值和异常高值(拐点)。完成了跨断层土壤气Rn的浓度变化特征研究。
[成果] 1800120097 甘肃
P31 应用技术 地震服务 公布年份:2017
成果简介:以中国ELF电磁观测台站和长极距地面电阻率观测台站记录中强地震的电磁扰动为研究对象,从观测技术、观测环境、异常演变与地震关系等方面对2008年以来发生在中国大陆的中强级地震前出现的现象进行分析,为可能与地震活动有关的电磁场异常现象作了研究,通过全天候观测得到ELF电磁资料,用频谱分析技术分析信号的背景变化,研制了ELF电磁仪器远程控制设备、控制产品完成后应用到ELF观测系统,可以提高电磁观测场地工作范围,用电磁噪声背景较小的观测场地工作,产出高质量的数据,为地震科学研究提供支撑;利用长极距成都台地电数据分析汶川和芦山地震前视电阻率变化,其特征具有重现性、相似性和各向异性;发现震前地电场极化方位角的指向,对地震震中的判定有某种指导意义。
[成果] 1800120015 上海
P31 应用技术 地震服务 公布年份:2017
成果简介:在地震短临预报中国际上不少学者认为地震电磁学方法是有希望的方法,但其中还有许多问题需要深入研究。一方面,是在地震电磁信号的产生过程方面还须做出更进一步的深入研究;另一方面,地电流在地下传播路径的变化特征与区域地质条件的密切关系,如所谓的地电场传播中的“选择性问题”和地电场观测的“敏感点”问题都是需要更进一步深入研究的问题。在地电场多级距系统的观测中,往往都是基于台站下方介质电性是均匀的条件下去分析资料的,但实际情况并非总是如此;再则,地电场观测台站地下电性结构的非均匀性对地电场信号的影响也是非常重要的因素,在对资料处理分析中必须要认真考虑这种非均匀特点因素。另外,通过对一些地震电信号的处理分析也显示震前地震电信号是非常重要和可靠的地震短临信息,课题组必须对此给予充分的重视,以使课题组更好地实现地震短临预报从而挽救人民生命财产的巨大损失。该项目目标就是围绕着上述问题而进行的。研究内容:(1)通过对华北及华东地区源自大电流源的附加地电场变化特征研究,阐释了地电场异常信号在地下传播特性与地下电性结构的密切关系,从而为解释地震前地电场异常前兆信号的传播特征提供了比以往实验室研究和数值模拟研究结果更加客观和更加贴近实际的依据。(2)通过对深部岩石压裂过程中的地电场异常信号观测研究(三次油田深部岩石压裂过程中的地电场观测试验),证明了地下岩石压力剧烈变化时在地表实验区域中所记录到的电磁信号的重复性。通过这样的观测与研究,充分证明了地震前地电场异常信号存在的客观性和重复性,这为课题组今后进行基于地震电信号的地震短临预报研究与实践提供了非常重要的依据。(3)通过对地电场台站电极布设区域的高密度电法勘探(包括崇明台浅层高密度电法勘探、青浦台浅层高密度电法勘探),证明地电场台站某些电极下方存在着浅层局部非均匀电性结构,这为解释多级距地电场观测曲线中所呈现的地电场异常信号的非均匀性特征提供了证据。(4)通过对一些地震前地电场异常信号进行的总结,以实际震例来说明地震电信号的变化特征。多极距地电场观测去噪音原理基础上研究分析了芦山M7.0大震前的异常电磁信息;总结了近10年的昌黎台地电场前兆异常特征分析及其震例;初步观测到了地震同破裂电信号;并介绍了小波变换在地电场数据分析中的应用。研究进展与初步成果:通过该项目的研究,从如下方面推进地震电磁学中震前地电场异常信号的实质:(1)通过对华北及华东地区源自大电流源的附加地电场变化特征研究,包括对源自宁东高压±660千伏电压直流输电网在青岛换流站接地极的地电场研究和源自上海及其周边地区多个大电流源的华东地区地电场空间变化特征的研究,深入研究了地电场异常信号在地下传播特性与地下电性结构的密切关系问题,从而为解释地震前地电场异常前兆信号的传播特征提供了比以往实验室研究和数值模拟研究结果更加客观和更加贴近实际的依据。(2)通过对深部岩石压裂过程中的地电场异常信号观测研究,包括在胜利油田、长庆油田、四川页岩气田三次油田深部岩石压裂过程中的地电场观测试验,证明了地下岩石压力剧烈变化时在地表实验区域中所记录到的电磁信号的重复性。完成了地下深部岩石压裂过程中在地表的电磁试验观测报告,文章《深部岩石压裂过程中的电磁信号研究》正在完稿中。通过这样的观测与研究,充分证明了地震前地电场异常信号存在的客观性和重复性,这为课题组今后进行基于地震电信号的地震短临预报研究与实践提供了非常重要的依据。(3)完成了对崇明台、青浦台、长江农场台等地电场台站电极布设区域的高密度电法勘探,探明了崇明、青浦、长江农场地电场台站某些电极下方存在着浅层局部非均匀电性结构,这为解释多级距地电场观测曲线中所呈现的地电场异常信号的非均匀性特征提供了证据,也为这些台站电磁扰动观测中出现的地震电磁扰动异常信号的解释提供了重要的地下电性结构特征信息。(4)通过对一些地震前地电场异常信号进行的总结,以实际震例来说明地震电信号的变化特征。其中首先对多极距地电场观测去噪音原理、观测数据与异常信息的提取原则进行阐述和总结。进而研究分析了芦山M7.0大震前的异常电磁信息;总结了近10年的昌黎台地电场前兆异常特征分析及其震例;初步观测到了地震同破裂电信号;并介绍了小波变换在地电场数据分析中的应用。(5)通过上述研究认识结果,充分应用了该项目研究制定的地震电信号和地震电磁扰动前兆异常信号的筛选分拣原则,以及对崇明、长江农场台和青浦地电场异和电磁扰动常变化的总结,课题组在2014年7月10日上海市地震预测分析中心加密震情会商会以及7月11日苏浙沪三省市地震局震情趋势会商会上较好地预测了2014年8月6日发生在江苏省启东地区的Ms3.0级地震(其中时间和地点预测准确,预测震级偏大0.5级),对地震电信号的分析充分地运用了崇明地震台、长江农场台和青浦台地电场测区高密度电法勘探结果、接地极电信号空间变化特征研究结果。通过上述四大部分的工作,完成了预定研究内容,公开发表12篇研究论文(其中SCI检索2篇,其余为核心期刊),完成和正在完成的研究论文还有4篇。项目组共完成了16篇研究论文,超额完成了考核指标要求的研究论文数量和质量。依托该项目,培养1名硕士研究生,另1人获得副研究员职称晋级。
[成果] 1700440586 浙江
P31 应用技术 地震服务 公布年份:2017
成果简介:该项目为浙江省公益技术研究社会发展项目(2011C23061),以遥感热红外亮温数据为研究对象,并收集亮温数据时段内的中国大陆MS6.0级以上地震和浙江省及其邻区ML4.5级以上地震目录,对比了多种红外亮温异常提取方法,选取较小波变换消除亮温背景场和气象突变因素,并相对功率谱法进行全时空分析,获得优势频率和幅值。得到研究区的基本背景场、年亮温均值、月亮温均值、旬亮温均值及其变化特征。将每个特征频率的亮温相对功率谱变化与两个研究区的地震三要素之间进行对比分析,研究亮温功率谱异常与地震的对应率,异常的各个特征与地震三要素的关系。另外寻找红外亮温异常与断裂带之间的关系。合同要求性能指标:得到浙江省及其邻区的亮温值及背景亮温值等数据产品。得到亮温异常特征及异常识别方法。通过亮温异常时空演化研究,获得浙江省及邻区红外亮温震兆异常指标及判据。通过断裂带高温值与背景值、稳定块体的差值分析,研究红外亮温异常空间分布与断裂分布的关系。发表国内专业期刊论1~2篇。实际达到性能指标:计算得到浙江省及其邻区亮温值,及年,月,旬亮温背景场。采用小波变换和相对功率谱对亮温异常进行识别。获得了浙江省及其邻区亮温异常特征及异常判据。研究发现部分震例红外亮温异常空间分布与断裂分布有一定关系。发表论文4篇,待发表1篇。该项目的成果提供突更广阔、更精细的信息,破突陆海限制、行政限制,为浙江省地震监测获取更多的数据,弥补台网密度不够,以及海洋区域的监测能力弱的不足,使地震前兆的监测从传统的静态定点观测模式向动态连续的大面积观测模式发展,为浙江省地震活动性研究开辟了一条新的途径,为浙江省地震预报工作探索一种新的方法。
[成果] 1700610198 浙江
P31 应用技术 地震服务 公布年份:2017
成果简介:地震监测预报是世界性难题,通过痕量气体分析研究强地震孕育规律,已发展为地震前兆预测的重要技术,在地震短临监测预测上具有广阔的应用前景。但地球内部构造复杂,地震监测预测实施效果具有很多技术难题:①不仅检测低至痕量级别(﹤10-6)气体观测背景值,还需准确分析震前突发升高至数万倍的异常高值,尚无仪器解决高灵敏和宽量程共存的问题;②伴随现场仪器定期校准、几十年的长期稳定观测数据获取,缺乏有效方法;③适用高低温、高湿、高气流恶劣环境的全自动抗干扰连续分析技术还缺乏成熟应用。该项目依托国家科技支撑及地震仪器专项项目,研发地震监测关键痕量气体氢和汞检测技术及分析仪器,自2008年以来,通过理论研究、技术开发和示范性推广应用,在传感器高灵敏度、仪器宽检测量程及强稳定性3方面获得重大突破,取得以下成果: 1、建立了高灵敏复合薄膜痕量气体传感检测方法,有效降低检出限、扩大检测量程,切实解决传感器易受干扰问题;汞传感器检出限到5×10-13g,氢敏传感器检出限达到ppb级,可精确检测空气背景值含量,关键技术达国际领先水平。 2、开发了适用于地震应用的超微弱信号采集提取检测技术,创建了组合信号分段检测算法优化处理方法;提出了特有的痕量小信号噪声自适应补偿技术及低功耗无线温度采集并集成传感响应温度校准技术,有效提高检测精确度,加强仪器稳定性和环境适应力;研制基于无线遥测和互联网相结合的数据传输存储技术及网络通讯技术,实现无人值守、远程控制诊断、信息自处理的智能化分析仪器。 3、创建了地震短临监测关键气体氢和汞的观测方法,实现地震观测点的科学精准堪选,首次在国内验证痕量氢、汞在地震短临监测预报中的作用,填补国内痕量气体分析技术在地震短临监测应用空白。 项目获授权发明专利10项,发表论文18篇,负责制定中国地震局《气汞观测规范》及《氢气观测技术规范》行业规范2项,实现产值1536万;项目成果经由汪槱生院士率领的包括地震行业在内的专家组鉴定认为:在痕量阵列传感、高效气体分离、地震专用数据处理等方面,关键技术达到国际领先水平。项目成果已成功在全国26个省、市、自治区97个台站得到示范性应用,是中国地震局前兆观测列装仪器,并在新疆、云南、山西、四川等多次5级、6级地震时捕捉到显著前兆异常,得到中国地震局行业管理部门的高度评价,为国家地震短临监测预测提供强有力的科技支撑,社会经济效益显著。
[成果] 1800120258 北京
P31 应用技术 地震服务 公布年份:2017
成果简介:研制地应力测量实验室标定平台,建立地应力测量与监测野外标定试验基地,开展地应力测量与监测标定实验,在实验标定的基础上建立各种测量与监测方法的行业技术规范,以便取得可靠且统一规范的地应力数据,为国家重大工程的规划、设计提供基础资料,为深部资源开发提供安全保障,为地质灾害的发生机理、预测预报和大陆动力学研究提供科学依据。完成了室内双轴地应力标定装置的设计、加工、实验室改造、设备安装调试,经过了中国计量科学研究院的计量检测,设备双轴方向全量程的力值测量误差优于1%,达到了设计要求,可用于地应力测量设备的标定试验。建成了野外地应力测量与监测标定试验基地,开展了地应力监测标定试验。
[成果] 1800120151 北京
P31 应用技术 地震服务 公布年份:2017
成果简介:针对现有地震预警算法中存在的震级估算“饱和”现象和潜在破坏区范围估计与实际破坏情况差别过大的问题,从预警参数关系式拟合和潜在破坏区估计算法两个方面进行改进,形成一种新型的基于地震预警参数的实时持续更新的初始位移幅值Pd分布图,并以该为基础研制一套潜在破坏区实时自动处理软件模块,达到最终实用化的目的。利用从国家测震台网数据备份中心、国家强震动台网中心和日本强震动观测台网(K-NET和KiK-net)获取到的地震事件数据,采用不同的垂直向P波时间窗数据和Butterworth高通滤波器获取到的相应的统计关系式,包括τc与震级的关系、Pd与τc和震中距R的关系。通过对台站覆盖区域范围进行格网划分(以0.25°为间隔),内插Pd测量值和使用Pd与τc和震源距R的关系估算到的结果(其中τc使用所考虑时间段所求得测量结果的平均τc值),形成了类似于ShakeMap形式的Pd分布图,并采用实时持续更新的方式进行结果输出。
[成果] 1700450390 广西
P31 应用技术 地震服务 公布年份:2017
成果简介:任务来源:《龙滩库区流—固耦合作用过程与水库诱发地震研究》是中国地震局地震科技星火计划攻关项目(XH12035),广西壮族自治区地震局实施。技术原理及性能指标:在龙滩库区三维地质建模,岩石力学与物性参数测试,初始、边界和约束等条件确定的基础上,利用有限元方法研究库区流—固耦合作用的动力学过程,探讨库水渗透扩散过程;利用龙滩水库地震台网最新资料对库区地震进行精定位,研究水库地震时空演化与库水加卸载及渗透扩散过程的关系;通过震源波谱参数与应力场、应变场、渗流场动态演化图像的对比分析,探寻水库地震的可能前兆,对库区诱发地震进行及时跟踪预测。技术的创造性、先进性:通过该项目实施所获得的主要创新内容如下:创新了水库诱发地震问题的定量求解方法,将其物理力学模型分为2个层次:一是以孔隙介质为载体的流体渗流对岩体变形和稳定性的影响,由流—固耦合形式的岩体变形与孔隙渗流模型进行描述;二是对断层相关的水库诱发地震定量研究则将水库附加水头压力沿断层面(区)的扩散与断层库仑应力变化联系起来,解决了以往研究中难以处理库区复杂介质条件的问题。揭示了库区地震活动受控于库仑应力的动态变化过程,并主要发生在库仑应力加速升高时段的自然规律,对水库地震预测和构造地震数值预测探索具有重要的科学意义。创新应用有限元方法研究水库蓄水过程中库区弹性波场的变化规律。创新给出了震源波谱参数与应力场、应变场、渗流场动态演化图像的对比分析结果,探寻了水库地震的可能前兆。发现了龙滩水库蓄水后,深、浅部地震活动水平和地震性质存在显著的差异,并随蓄水过程发生动态变化的现象,分析了其物理力学机制。技术的成熟程度,适用范围和安全性:水库地区中小地震震源精确定位、震源机制解、震源参数等技术已相对成熟。经过多年的实践,该项目发展的基于流—固耦合理论的水库诱发地震有限元求解方法已得到较好的推广应用。该项目技术成熟程度较高,具有进一步的推广应用的前景,可为重大水库工程建设的决策提供更加充分的科学依据,从而保障水库工程和水电等重大基础设施的安全。应用情况及存在的问题:该项目研究成果已应用于2012-2017年度广西地震趋势会商及日常震情跟踪工作中,为龙滩库区震情趋势分析研判提供了科技支撑;已通过学术交流活动或其他方式,将水库地震数值模拟预测技术在全国范围内推广应用。历年获奖情况:无。成果简介:龙滩库区流—固耦合作用过程与水库诱发地震研究项目属基础研究,旨在以流—固耦合理论为指导,发展针对水库诱发地震问题的有限元求解方法;通过广西龙滩水库的重点解剖,研究水库地震时空分布演化与水库加卸载及库水渗透扩散过程的关系,探讨水库诱发地震动力学机制;利用数值模拟方法计算水库蓄水导致库区弹性波场的变化,对比分析其可能的成因及影响程度;通过震源波谱参数与应力场、应变场、渗流场动态演化图像的对比分析,探寻水库地震的可能前兆,对库区诱发地震进行及时跟踪预测。从而为做好水库地震监测预报工作、减轻水库诱发地震灾害提供科技支撑。研究成果不仅将应用于大量水库地震研究,而且可望为数值地震预报探索起到示范作用;同时,该项目成果的应用将提高对已有大量水库地震危险性评估的水平,有利于对“病危”水库的大坝采取相应的抗震加固措施,有助于更有效地减轻水库地震灾害,争取在可能的水库地震灾害的减值中取得相对增值的效益。
[成果] 1800120542 福建
P31 应用技术 地震服务 公布年份:2017
成果简介:项目研究目标为:在大地震(M≥6.5)时,以“三网”融合的地震预警产出结果为基础,结合实时高频GPS台网的监测数据,研究地震预警的关键技术,包括融合GPS观测数据的地震预警震级测定技术,融合GPS观测永久位移的地震位移场空间分布技术,实时反演地震断层特征参数技术;研发在线自动处理地震预警软件,具备实时接收GPS位移数据、融合GPS数据预警震级估计、融合GPS数据地震位移场空间分布估计、实时反演地震断层特征参数等功能,实现软件系统在线示范运行。融合GPS观测数据的地震预警关键技术;融合GPS观测台网的地震预警软件研发;“四网”融合的地震预警软件在线运行。融合GPS观测数据的地震预警关键技术:融合GPS观测数据的地震预警震级测定技术,包括研究利用GPS观测数据的面波位移估计面波震级的技术,研究实时提取GPS观测数据的永久位移,结合地震预警参数结果,估计地震的矩震级的方法;融合GPS观测永久位移的地震位移场空间分布技术,包括近场GPS台站位移、强震动台站仿真位移、烈度仪台站仿真位移、测震台网远场台站仿真位移的融合估计位移场方法;实时反演地震断层特征参数技术,包括近场GPS台站位移仿真速度、强震动台网仿真速度、烈度仪仿真速度和测震台网远场台站速度记录的联合反演计算方法。
[成果] 1800120016 福建
P31 应用技术 地震服务 公布年份:2017
成果简介:大量的震例统计资料表明,被埋压人员在震后1小时内救出成活率可达91%,1~24小时内救出成活率为81%,而24~48小时内救出成活率仅有36.7%。当破坏性地震发生后,地震灾害损失快速评估是高效、有序、迅速地进行抗震救灾应急指挥和决策的关键。然而以专业技术人员的现场震害调查为基础的地震灾害损失评估在时效性无法满足应急救援的需求。而传统基于烈度衰减关系确定地震影响场进行的地震灾害损失快速评估也具有一定的局限性,一方面,烈度衰减关系是建立在当地大量的震例统计的基础上,另一方面,需要对该次地震的破裂方向进行估计。依托福建省政府投资建设的84个实时传输的烈度与预警台站,地震烈度速报系统已经实现了在线试验运行。地震烈度速报是利用地震观测仪器得到的地震动记录,无需现场调查而快速计算各观测点的地震影响程度,进而给出完整的地震影响场,可结合当地的易损性模型和人口经济等基础数据,进行地震灾情准实时评估,为地震应急救援和工程抢险修复决策提供依据。主要研究内容:基于现有的地震仪器烈度速报系统快速提供的震区烈度分布,通过调研并建立具有区域特点的分区易损性模型,借助网格化技术,以网格点作为评估单元,统计分析地震造成灾情的分布情况,为地震应急指挥人员提供决策依据。图1为基于仪器烈度速报的地震灾情准实时评估系统的流程图,通过空间分析行政区划与网格点的关系,将基于行政区域的人口和建筑等基础数据通过网格化技术投影到网格。真实破坏性地震发生后,地震仪器烈度速报系统给出的台站仪器烈度数据,通过时空插值计算出网格点的仪器烈度,最后利用易损性模型进行地震灾情评估。研究成果:通过模拟福建省宁德市柘荣县发生破坏性地震,周边地震观测台站测得地震仪器烈度,利用时空插值得到基于网格的地震仪器烈度分布,如图2所示。以地震仪器烈度分布为影响场进行网格化的灾害评估,图3为该次模拟地震造成的房屋倒塌,图4为地震造成的人员伤亡分布。
[成果] 1800120280 北京
P31 应用技术 地震服务 公布年份:2017
成果简介:通过采集方法研究、技术开发和样机研制,结合台站实际观测方法和地震信号特点,解决24位采集器在实际地震监测中动态范围不足的应用问题。多转换器分幅采集的实施方法和实现技术研究。以多转换器分幅采集法为基础的高分辨率、宽动态范围的地震数据采集器样机的研制。
[成果] 1800120013 吉林
P31 应用技术 地震服务 公布年份:2017
成果简介:研究意义:(1)该局现有地震监测平台无法实现地震事件的三维定位演示,定位结果所使用的基础底图过于单调,未将新的影像数据、数字线划数据、数字高程数据等新技术加入。吉林省地震监测系统三维演示平台的研发与应用可解决上述问题,也是为提高综合监测能力面临最为紧迫的问题。(2)吉林省监测台网分布,使用传统2D-GIS平台显示不直观也不具体,对台站周围的环境、建筑物结构、地形地势情况都不能描述。引入前沿的三维建筑物地理信息表达技术是推陈出新,提高信息表达形式的一种趋势,也是面对地震行业值得研究与新技术引进转化的问题。(3)吉林省基础影像、数字高程数据匮乏,只掌握省会长春市图幅的数据。全吉林省面积约为18.7平方公里,经走访、调研测绘部门,影像与数字高程数据购买费超过200万元。基础数据购买费用高昂的无奈性与地震行业监测、预报、应急体系急需基础影像与高程数据的迫切性是必须解决的问题。研究内容:(1)研究国内外前沿技术,结合现状与本地化特点,制定将数字线划、数字栅格、数字高程、三维模型、地震行业数据整合到统一平台的技术方案。(2)使用ArcGIS10地理信息平台,通过涉及数据项、获取途径、数据处理、数据存储4个阶段,产出数字线划、数字栅格、数字高程、地震行业4类数据成果。(3)使用Photoshop、AutoCAD、3dsMax、Sketchup专业平台,通过资源获取、3D模型建立、模型渲染、数据存储、成果表达5个阶段,产出吉林省11座有人值守地震台站建筑物三维模型。(4)使用ArcGlobe10地理信息环境,实现深源地震事件的三维应用,浅源地震事件、地震、地质、影像的多源数据综合表达,固体地球结构透视,全省地震监测台站建筑结构、环境、地质地貌的三维动态演示。(5)研究近年来相关数据产品规范,规范化项目产出成果。制定成果与技术长期推广应用机制,旨在节约资源,造福行业。研究成果:(1)数字栅格成果。(2)数字高程成果。(3)地震台站三维模型成果。(4)建立地理信息成果数据库。(5)项目资助发表论文2篇,成果推广应用证明5项,培训硕士研究生1人。
[成果] 1700470198 北京
P31 应用技术 地震服务 公布年份:2017
成果简介:研究目的: 在所有自然灾害中,地震被称为“群害之首”。当今地震预报仍是科学难题、应急救援侧重于震后救助,震害防御被认为是最有效的减灾行为。从上世纪80年代的地震地质会战到“十五”期间的城市活动断层探测,从“奥运保障”项目到“十一五”社会服务工程,以及近20年的城市重大工程地震安全性评价等工作的开展,北京地区已经积累了丰富的震害防御研究成果和实践经验。如何实现成果和数据的有效管理和应用,由分散化、碎片化管理向集中化、网络化管理转变,提升数据的服务能力,避免资源浪费和重复建设成为亟待解决的问题。因而,充分利地理信息系统(GIS)强大的空间数据存储管理和展示分析功能,建设北京市震害防御工作平台,实现系列震害防御成果与数据的统一存储管理、分析应用、社会服务,对于全面提升地震灾害防御能力具有重要意义。 主要技术创新点: (1)自主研发了基于预缓存模式的GIS地图服务平台。基于国际上通用的地图服务标准,将多源空间数据(遥感影像、矢量数据、DEM数据等)进行融合处理,建立空间数据缓存数据库,基于通用的Web服务接口提供快速的网络地图服务;该平台不依赖于商业GIS软件平台,可以独立运行,总体性能和技术水平达到国内领先水平。 (2)对北京地区的场地放大效应对典型建筑物结构响应的作用进行系统研究,给出了不同沉积层厚度卓越频率分布区内的典型易损性建筑物结构模型,对现有建筑物给出抗震减灾建议,对未建和规划建设建筑物提出防震减灾对策,为保障首都安全进行科学的震害防御和地震应急救援提供理论服务和技术支持。 (3)首次实现了一张GIS底图上多种地震专业要素数据(包括历史地震、活动断裂、监测台站、避难场所、五代区划图、历史安评资料等)的分层叠加显示与GIS空间分析功能,通过开放式Web服务接口,为全市地震工作部门提供工作平台。 成果产生的价值: 该成果得到国家“十一五”重大建设项目、中国地震局地震科技星火计划项目、北京市地震局任务性科技专项等多个项目的支持。发表相关研究论文33篇,申请专利11项(已获批6项),获得软件著作权证书13项。成果主要应用于防震减灾社会治理与服务领域,已经在全市地震工作部门进行了推广应用,促进了全市震害防御信息化管理水平和社会服务能力,对提升北京市地震灾害防御能力和社会稳定运行具有重要社会应用效益。此外,该成果的应用和推广节省了商业软件的购买和研发费用,具有一定的间接经济效益。
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