CN107422368A - 通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种地震早期预警系统，尤其是一种通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法，为了解决在基于现有技术的地震早期预警系统中因为远震事件的地震波传播特性为平面波形态而出现与地方震事件不同的在几乎相同的时间探测到地震事件(P波)的现象并因此造成震中位置的错误确定以及发出错误预警的问题，通过在确定震中位置时对基于被触发观测站的事件探测时间计算出的相邻观测站的事件探测预期时间进行分析，在满足事先确定的条件时通过强制关联对应的相邻观测站的信息并重新确定震中位置，能够在发生远震事件时比现有系统更加准确可靠地确定震中位置，借此降低地震早期预警系统的错误预警发生率。
Description
技术领域
本发明涉及一种能够早期检测出地震的发生并发出预警的地震早期预警系统，尤其是一种通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法，为了解决在基于现有技术的地震早期预警系统中因为远震事件的地震波传播特性为平面波形态而出现与地方震事件不同的在几乎相同的时间探测到地震事件(P波)的现象并因此造成震中位置的错误确定以及发出错误预警的问题，通过在考虑到远震事件的地震波特性的前提下确定震中位置，降低地震早期预警系统的错误预警发生率，并借此使系统变得更加准确和可靠。
此外，本发明涉及一种如上所述的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法，为了解决在基于现有技术的地震早期预警系统中因为错误地确定远震事件的震中位置而发出错误预警的问题，通过在确定震中位置时对基于被触发观测站的事件探测时间计算出的相邻观测站的事件探测预期时间进行分析，在满足事先确定的条件时通过强制关联对应的相邻观测站的信息并重新确定震中位置，能够在发生远震事件时比现有系统更加准确可靠地确定震中位置，并借此降低地震早期预警系统的错误预警发生率。
此外，本发明涉及一种地震早期预警系统，通过利用如上所述的通过强制关联在被触发观测站的信息的基础上满足特定条件的相邻观测站的信息并重新确定震中位置的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法，在发生远震事件时能够更加正确可靠地确定震中位置，从而相对于现有系统明显降低地震早期预警系统的错误预警发生率。
背景技术
目前，为了能够尽早掌握地震的发生并迅速采取相应的措施以便将地震的危害将至最低，采用地震早期预警系统。
即，一般的地震早期预警系统是由配置于不同地点的多个地震观测站分别对所探测到的地震波形之各种相位(phase)进行实时识别，并对其中被推测为地震波(P波)的相位进行逻辑关联性分析，从而在预测地震发生与否的基础上快速预测出震中位置以及规模并发出预警的系统。
为此，各个地震观测站通常采取不规则分布的配置方式，但这也会造成噪音级别的不一致并因此导致不同观测站在地震波识别可靠性方面的较大差异，尤其是在发生远震事件(teleseismic event)时因为会在不同的观测站预测出很多相位，所以在单纯地利用逻辑关联性进行预测时会造成很多错误预警的发生。
因此，最近为了防止如上所述的错误预警的发生，急需一种更加准确且可靠的震中位置确定方法以及地震预警系统。
其中，作为如上所述的通过检测出地震波确定震中位置并发出预警的地震探测方法以及地震预警系统相关的现有技术，如韩国注册专利公报第10-1523355号涉及一种能够有效排除背景杂音影响的地震波自动检出装置及其方法，具体来讲是一种能够接收由地震波检出传感器检测出的模拟信号并从中检测出地震波的能够有效排除背景杂音影响的地震波自动检出装置，包括：模拟-数字转换器，将上述模拟信号转换为数字信号；变化量计算部，从上述数字信号计算出上述各个时间下的时间-频率区域变化量，即，首先计算出从对应时间开始具有特定大小的数据区间内的时间区域变化量和频率区域变化量，然后根据上述时间区域变化量以及上述频率区域变化量计算出时间-频率区域变化量；临界值计算部，利用前一时间的瞬时临界值和前一时间的时间-频率区域变化量计算出各个时间的临界值(以下称之为瞬时临界值)，其中，初始时间的临界值(以下称之为基准临界值)是利用初始化时间内的时间-频率区域变化量的平均值进行计算，并按照事先设定的周期(以下称之为重设样本周期)进行周期性更新；以及地震波检出部，计算出各个时间的时间-频率区域变化量，当对应时间内的时间-频率区域变化量连续超过上述基准临界值以及上述瞬时临界值时，判定为地震P波已到达；其中，通过周期性地体现出不同时间下的背景杂音的能量变化，将背景杂音区间的能量基准值即基准临界值设定为可变的状态，从而在对地震波进行检出时降低因为周边背景噪音所导致的错误检出率。
此外，作为如上所述的地震探测方法以及地震预警系统相关的另一现有技术，如韩国公开专利公报第10-2014-0104606号涉及一种地震早期预警用参数提取及传送装置，包括：地震仪，持续性地监测相应地区是否发生地震，当发生地震时生成与相关地震对应的地震信息；记录仪，对上述地震仪所提供的地震信息进行记录；地震早期预警用参数提取部，以上述记录仪所提供的地震信息为基础提取出地震早期预警用参数；以及地震早期报警系统，根据上述地震早期预警用参数提取部所提供的地震早期预警用参数发出地震早期预警；其中，通过以地震仪经由记录仪提供的地震信息为基础提取出地震早期预警用参数，使地震早期预警系统能够快速地发出地震早期预警信号，能够将地震所导致的危害降至最低。
此外，作为如上所述的地震探测方法以及地震预警系统相关的又一现有技术，如韩国注册专利公报第10-1227443号涉及一种地震早期预警用参数生成系统及方法，包括：多个数据连接部，接收地震记录仪所输出的实时数据；多个健全性分析部，通过对从上述数据连接部接收到的实时数据的健全性进行分析，决定是否要将上述实时数据作为地震早期预警用数据进行使用；数据存储部，保存上述健全性分析部所输出的地震早期预警用数据；多个参术提取部，在从上述数据存储部接收到的地震早期预警用数据中提取出地震早期预警用参数；参数存储部，保存上述参术提取部所输出的地震早期预警用参数；以及参数传送部，对从上述参数存储部接收到的地震早期预警用参数进行封包并传送至多个数据中心；其中，通过对从地震记录仪接收到的实时数据的健全性进行分析，能够提升整体地震早期预警系统的可靠性，而通过由各个地震观测站生成地震早期预警用参数并进行传送，能够简化地震早期预警体系，从而节省计算设备资源。
此外，作为如上所述的地震探测方法以及地震预警系统相关的又一现有技术，如韩国注册专利公报第10-1218175号涉及一种地震监视系统以及使用该地震监视系统的事件有效性验证方法，包括：至少两个以上的地震监测仪，被安装于监视对象物体，发送包括峰值地面加速度(PGA)在内的测定数据；以及地震快速预警系统，接收从上述地震监测仪传送的测定数据，当接收到大于临界值的测定数据时对相同数据时间的两侧测定数据进行比较，判断两侧测定数据的关联值是否在容许值以内，从而对地震事件的有效性进行验证；其中，通过保持事件监测的快速性，能够立即对所发生事件的有效性进行验证，从而有效防止错误的预警。
如上所述，目前已经有很多通过检测出地震波确定震中位置并发出预警的地震探测方法以及地震预警系统相关的现有技术被公开，但是上述的现有技术却有如下所述的问题存在。
具体来讲，因为地方震事件的地震波是以球面波形态传播，所以在各个地震观测站中将按照距离震中位置的远近顺序依次探测到地震事件(P波)。
即，在地方震事件中，各个地震观测站的地震事件(P波)探测时间将根据与震中的距离呈正比依次增加。
与此相反，在远震事件中与一般的地方震事件的地震波传播特性不同，远震事件的地震波传播特性是以平面波形态传播。
即，在远震事件中因为地震波是以平面波形态传播，所以对各个地震观测站探测到地震事件(P波)的时间进行观察可以发现，与地方震事件不同，会在几乎相同的时间探测到地震波。
此外，虽然韩国气象厅于2015年01月22日开始以5.0级以上的地震为对象提供地震早期预警1阶段服务，但是通过对上述系统所探测到的远震事件中被触发观测站的分布进行观察可以发现，会呈现出仅通过以震中为基准的一侧观测站确定事件并将震中的位置确定在内陆中的问题。
即，当在上述情况下发生地震级别为5.0级以上的远震事件时，可能会因为将震中位置确定为内陆而导致错误预警的问题。
因此，如上所述，为了解决在远震事件中因为错误地确定震中位置而发出错误预警的基于现有技术的地震早期预警系统中的问题，在确定震中位置时，需要一种能够通过在考虑远震事件的地震波特性的前提下确定震中位置的方法，提供比现有系统更加准确可靠的震中位置确定方法以及使用上述方法防止错误预警发生的地震早期预警系统，但目前为止并没有出现满足上述所有要求的装置或方法。
先行技术文献
专利文献
1.韩国注册专利公报第10-1523355号(2015.05.20.)
2.韩国公开专利公报第10-2014-0104606号(2014.08.29.)
3.韩国注册专利公报第10-1227443号(2013.01.23.)
4.韩国注册专利公报第10-1218175号(2012.12.27.)
专利内容
本发明的目的在于解决上述现有问题而提供一种通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法，为了解决在基于现有技术的地震早期预警系统中因为远震事件的地震波传播特性为平面波形态而出现与地方震事件不同的在几乎相同的时间探测到地震事件(P波)的现象并因此造成震中位置的错误确定以及发出错误预警的问题，通过在考虑到远震事件的地震波特性的前提下确定震中位置，降低地震早期预警系统的错误预警发生率，并借此使系统变得更加准确和可靠。
此外，本发明的另一目的在于提供一种通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法，为了解决在基于现有技术的地震早期预警系统中因为错误地确定远震事件的震中位置而发出错误预警的问题，通过在确定震中位置时对基于被触发观测站的事件探测时间计算出的相邻观测站的事件探测预期时间进行分析，在满足事先确定的条件时通过强制关联对应的相邻观测站的信息并重新确定震中位置，能够在发生远震事件时比现有系统更加准确可靠地确定震中位置，并借此降低地震早期预警系统的错误预警发生率。
此外，本发明的又一目的在于提供一种地震早期预警系统，通过利用如上所述的通过强制关联在被触发观测站的信息的基础上满足特定条件的相邻观测站的信息并重新确定震中位置的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法，在发生远震事件时能够更加正确可靠地确定震中位置，从而相对于现有系统明显降低地震早期预警系统的错误预警发生率。
为了实现上述目的，本发明提供一种通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法，其特征在于：利用专用的硬件或计算机执行包括：对于探测区域内的所有观测站，对不同距离的观测站信息进行计算的步骤；根据从地震早期预警系统接收到的地震信息，对被触发观测站以及与上述被触发观测站相邻的各个相邻观测站之间的投影(Projection)距离进行计算的步骤；以上述被触发观测站的事件探测时间为基准，对上述相邻观测站的事件探测预期时间进行计算的步骤；对所计算出的上述相邻观测站的事件探测预期时间和上述被触发观测站的事件探测时间进行比较的步骤；以及根据对上述被触发观测站的事件探测时间进行比较的步骤中所得出的比较结果重新确定震中位置的步骤；的处理。
其中，上述对不同距离的观测站信息进行计算的步骤，其特征在于：以事先设定的特定间隔在用于探测地震的探测区域生成栅格，然后根据以上述栅格为基准分别对上述探测区域内的所有观测站进行测定的距离，将上述不同距离的观测站信息顺序排列成从近到远的状态并构建相关的数据库进行保存。
此外，上述对相邻观测站的投影距离进行计算的步骤，其特征在于：在从上述地震早期预警系统接收包含震中位置以及被触发观测站列表的地震信息并找到与所接收到的上述地震信息中的震中位置最为接近的栅格点(Grid Point)位置之后，对所接收到的上述地震信息中的上述被触发观测站C以及上述相邻观测站的列表A、B进行查询，并利用下述公式分别计算出各个投影距离pdA、pdB、pdC。
(其中，VA、VB、VC分别为各个观测站的距离矢量(x,y)，Vot为栅格点(Grid Point)的距离矢量(x,y)，dA、dB、dC分别为栅格点(Grid Point)与观测站之间的距离)
此外，上述对事件探测预期时间进行计算的步骤，其特征在于：以在上述对相邻观测站的投影距离进行计算的步骤中所查询到的上述被触发观测站的事件探测时间为基准，利用下述公式计算出上述各个相邻观测站的事件探测预期时间。
(其中，Pvel为P波速度，tCA为观测站C和观测站A的投影(Projection)距离(pdC-pdA)之间的传播时间(Travel Time)，tCB为观测站C和观测站B的投影(Projection)距离(pdC-pdB)之间的传播时间(TravelTime))
此外，上述对被触发观测站的事件探测时间进行比较的步骤，其特征在于：判断在上述对事件探测预期时间进行计算的步骤中所计算出的上述各个相邻观测站的事件探测预期时间是否满足下述公式中的条件。
min(tC-tCA，tC+tCA)≤tA≤max(tC-tCA，tC+tCA)
min(tC-tCB，tC+tCB)≤tB≤maX(tC-tCB，tC+tCB)
(其中，tc、tA、tB分别为观测站C、A、B的观测时间(Observed Time)，tCA为观测站C和观测站A的投影(Projection)距离(pdC-pdA)之间的传播时间(Travel Time)，tCB为观测站C和观测站B的投影(Projection)距离(pdC-pdB)之间的传播时间(Travel Time))
此外，上述重新确定震中位置的步骤，其特征在于：当在上述对被触发观测站的事件探测时间进行比较的步骤中的判断结果为满足上述条件时，将相应的相邻观测站的信息强制关联(backfilling)到上述从上述地震早期预警系统接收到的地震信息中，并根据上述强制关联的地震信息重新确定上述震中位置。
此外，上述方法的特征在于，还包括：通过以事先设定的特定时间间隔重新确定上述震中位置，从而对上述地震信息进行更新的步骤。
此外，本发明提供一种可利用计算机进行读取的存储媒介，保存有用于在计算机中执行上述通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法的应用程序。
此外，本发明提供一种地震早期预警系统，其特征在于，包括：接收部，接收地震信息；判断部，根据上述接收部所接收到的上述地震信息确定震中位置并判断是否需要生成预警信号；以及预警生成部，根据上述判断部的判断结果生成地震预警信号；其中，上述判断部是利用通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法确定上述震中位置并判断是否生成上述预警信号。
如上所述，本发明提供一种通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法，通过在确定震中位置时对基于被触发观测站的事件探测时间计算出的相邻观测站的事件探测预期时间进行分析，在满足事先确定的条件时通过强制关联对应的相邻观测站的信息并重新确定震中位置，能够在发生远震事件时比现有系统更加准确可靠地确定震中位置，并借此降低地震早期预警系统的错误预警发生率，从而解决在基于现有技术的地震早期预警系统中因为远震事件的地震波传播特性为平面波形态而出现与地方震事件不同的在几乎相同的时间探测到地震事件(P波)的现象并因此造成震中位置的错误确定以及发出错误预警的问题。
此外，本发明提供一种地震早期预警系统，通过利用如上所述的通过强制关联在被触发观测站的信息的基础上满足特定条件的相邻观测站的信息并重新确定震中位置的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法，在发生远震事件时能够更加正确可靠地确定震中位置，从而相对于现有系统明显降低地震早期预警系统的错误预警发生率。
附图说明
图1是利用现有的方法判断出的地方震事件的判断结果示意图。
图2是利用现有的方法判断出的远震事件的判断结果示意图。
图3是用于对现有的地震早期预警系统中的远震事件错误探测图案进行说明的示意图。
图4是适用本发明之实施例的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法的整体构成概要示意图。
图5是适用本发明之实施例的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法的整体概念示意图。
图6是适用本发明之实施例的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法的不同距离观测站信息的构建过程示意图。
图7是执行适用本发明之实施例的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法的地震早期预警系统的整体处理过程概要示意图。
图8是执行适用本发明之实施例的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法的地震早期预警系统重新确定震中位置的处理过程概要流程图。
图9是通过适用本发明之实施例的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法实际执行地震监测的结果示意图。
具体实施方式
下面，将结合附图对适用本发明的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法的具体实施例进行详细说明。
需要注意的是，下面所说明的内容仅为实施本发明的一个具体实施例，本发明并不限定于下面所说明的内容。
还需要注意的是，下面对本发明的实施例进行说明的过程中，对于被判定为与现有技术的内容相同或类似、以相关从业人员的水准能够轻松理解和实施的部分，将省略其详细说明。
即，本发明涉及一种如下所述的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法，为了解决在基于现有技术的地震早期预警系统中因为远震事件的地震波传播特性为平面波形态而出现与地方震事件不同的在几乎相同的时间探测到地震事件(P波)的现象并因此造成震中位置的错误确定以及发出错误预警的问题，通过在考虑到远震事件的地震波特性的前提下确定震中位置，降低地震早期预警系统的错误预警发生率，并借此使系统变得更加准确和可靠。
此外，本发明涉及一种如下所述的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法，为了解决在基于现有技术的地震早期预警系统中因为错误地确定远震事件的震中位置而发出错误预警的问题，通过在确定震中位置时对基于被触发观测站的事件探测时间计算出的相邻观测站的事件探测预期时间进行分析，在满足事先确定的条件时通过强制关联对应的相邻观测站的信息并重新确定震中位置，能够在发生远震事件时比现有系统更加准确可靠地确定震中位置，并借此降低地震早期预警系统的错误预警发生率。
此外，本发明涉及一种地震早期预警系统，通过利用如下所述的通过强制关联在被触发观测站的信息的基础上满足特定条件的相邻观测站的信息并重新确定震中位置的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法，在发生远震事件时能够更加正确可靠地确定震中位置，从而相对于现有系统明显降低地震早期预警系统的错误预警发生率。
接下来，将结合附图对适用本发明的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法的具体实施例进行详细说明。
首先，图1及图2分别是利用现有的方法判断出的地方震事件和远震事件的判断结果示意图。
如图1所示，对于P波的传递顺序和观测站的距离呈正比的地方震事件，以红色星型标记的震中位置被确定为内陆，呈现出了比较正确的结果。
但是如图2所示，因为在远震事件中不同地区的观测站几乎在相同的时间探测到了P波，所以其震中位置被错误确定为内陆。
具体来讲，图3是用于对现有的地震早期预警系统中的远震事件错误探测图案进行说明的示意图。
如图3所示，因为位于地震波传播方向上的多个观测站在相同的时间被触发，所以在现有的地震早期预警系统中，震中位置将被判定为与实际震中不同的非常近的位置，从而导致错误预警的问题发生。
因此，本发明为了防止上述在远震事件中发生错误预警的问题而提供一种如下所述的通过对各个观测站的地震波传递时间进行分析，从而判断其是否属于有效信息并将其强制性地添加到用于地震分析的信息中的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法。
更具体来讲，图4是适用本发明之实施例的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法的整体构成概要示意图。
如图4所示，适用本发明之实施例的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法，利用专用的硬件或计算机执行包括：观测站信息计算步骤S10，对于探测区域内的所有观测站，事先对不同距离的观测站信息进行计算；投影距离计算步骤S20，根据从地震早期预警系统接收到的地震信息，分别对被触发观测站C以及相邻观测站A、B之间的投影(Projection)距离pdA、pdB、pdC进行计算；事件探测预期时间计算步骤S30，以被触发观测站的事件探测时间tc为基准，对上述相邻观测站的事件探测预期时间tcA、tcB进行计算；比较步骤S40，对所计算出的相邻观测站的事件探测预期时间和被触发观测站的事件探测时间进行比较；以及震中位置重新确定步骤S50，当比较结果满足特定的条件时对相应观测站的信息进行强制关联(backfilling)并重新确定震中位置；的一系列处理过程。
其中，在上述事先对不同距离的观测站信息进行计算的步骤S10，以特定间隔在用于探测地震的探测区域生成栅格，然后根据以栅格为基准分别对探测区域内的所有观测站进行测定的距离，构建不同距离的观测站信息相关的数据库。
图5是适用本发明之实施例的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法的整体概念示意图。
图6是适用本发明之实施例的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法的不同距离观测站信息的构建过程示意图。
如图5所示，以蓝色三角形标记的观测站C为被触发观测站，以红色三角形标记的观测站A以及B是未被触发观测站。
在图5和图6以及下面所说明的适用本发明的实施例中，tC为观测站C的观测时间(Observed Time)，dA、dB、dC分别为栅格点(Grid Point)与观测站之间的距离，pdA、pdB、pdC分别为从栅格点(Grid Point)开始的投影(Projection)距离，Vot为栅格点(GridPoint)的距离矢量(x,y)，VA、VB、VC分别为各个观测站的距离矢量(x,y)，Pvel为P波速度，tCA为观测站C和观测站A的投影(Projection)距离(pdC-pdA)之间的传播时间(TravelTime)，tCB为观测站C和观测站B的投影(Projection)距离(pdC-pdB)之间的传播时间(Travel Time)。
具体来讲，如图5及图6所示，当有观测站A、B、C时，以距离震中(Epicenter)最近的栅格点(Grid Point)为基准到各个观测站A、B、C为止的距离分别为A、C、B。
即，适用本发明之实施例的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法，对于以平面波形态传播的远震事件的地震波，在考虑到有效观测站之矢量方向的基础上将其假定为圆形波并对观测站进行重新排列之后再次分析地震波的传播时间，然后对包含在事先设定的时窗(Time Window)中的观测站进行强制关联并对震中位置进行重新分析，从而确保在远震事件中也能够更加准确地确定震中位置。
为此，在上述事先对不同距离的观测站信息进行计算的步骤S10，将以各个栅格点为基准对探测区域内各个观测站为止的距离进行计算，然后如图6所示，将观测站按照其顺序排列成从近到远的状态并构建相关的数据库进行保存。
此外，在上述投影距离计算步骤S20，将从地震早期预警系统接收包含震中位置以及被触发观测站列表的地震信息并找到与所接收到的地震信息中的震中位置最为接近的栅格点(Grid Point)位置。
接下来，将对所接收到的地震信息中的被触发观测站C以及上述相邻观测站的列表A、B进行查询，并利用下述[公式1]分别计算出各个投影(Projection)距离pdA、pdB、pdC。
[公式1]
在上述[公式1]中，VA、VB、VC分别为各个观测站的距离矢量(x,y)，Vot为栅格点(Grid Point)的距离矢量(x,y)，dA、dB、dC分别为栅格点(Grid Point)与观测站之间的距离。
接下来，在上述事件探测预期时间计算步骤S30，将利用下述[公式2]，以在上述投影距离计算步骤S20查询到的被触发观测站的事件探测时间为基准，对相邻观测站的事件探测预期时间进行计算。
[公式2]
上述[公式2]中，Pvel为P波速度，tCA为观测站C和观测站A的投影(Projection)距离(pdC-pdA)之间的传播时间(Travel Time)，tCB为观测站C和观测站B的投影(Projection)距离(pdC-pdB)之间的传播时间(Travel Time)。
接下来，在上述比较步骤S40，将利用下述[公式3]，判断在上述事件探测预期时间计算步骤S30中所计算出的探测时间是否包含在事先设定的时窗(Time Window)中。
[公式3]
min(tC-tCA，tC+tCA)≤tA≤max(tC-tCA，tC+tCA)
min(tC-tCB，tC+tCB)≤tB≤max(tC-tCB，tC+tCB)
上述[公式3]中，tC、tA、tB分别为观测站C、A、B的观测时间(Observed Time)，tCA为观测站C和观测站A的投影(Projection)距离(pdC-pdA)之间的传播时间(Travel Time)，tCB为观测站C和观测站B的投影(Projection)距离(pdC-pdB)之间的传播时间(TravelTime)。
接下来，在上述震中位置重新确定步骤S50，当上述比较步骤S40中的判断结果满足上述[公式3]中的条件时，将相应观测站的信息强制关联到所接收到的地震信息中，并重新确定震中位置。
此外，适用本发明之实施例的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法，通过以一定的时间周期重复执行上述重新确定震中位置的各个处理步骤，能够以一定的时间间隔定期更新(update)地震信息。
通过如上所述的方式，能够实现适用本发明之实施例的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法，此外，利用上述方法能够显著降低在远震事件中发生错误预警的问题，从而实现可靠性较高的地震分析及预警系统。
图7是执行适用本发明之实施例的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法的地震早期预警系统的整体处理过程概要示意图。
如图7所示，执行适用本发明之实施例的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法的地震早期预警系统，首先通过接收部接收地震信息(Receive data)并探测(picker)地震的发生与否(事件)，接下来在将所探测到的信息保存到触发池(trigger pool)中之后利用相邻观测站(associate)、位置(locator)以及规模(magnitude)等信息通过判断部判断其属于地方震事件还是远震事件(tele-seismic)，然后根据其判断结果，当属于远震事件时不生成预警信号而当属于地方震事件时通过预警生成部生成预警信号(Local event DM)。
此时，适用本发明之实施例的地震早期预警系统如图4所示，在被判断为远震事件时从触发池中对未被触发观测站的信息进行查询，并在通过如上所述的[公式1]至[公式3]的计算及比较过程被判断为有效信息时强制对其进行关联之后再次保存到触发池中，然后重新确定震中位置并判断是否需要生成预警信号。
图8是执行适用本发明之实施例的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法的地震早期预警系统重新确定震中位置的处理过程概要流程图。
其中，因为相关从业人员能够通过查询现有技术相关的文献明确了解利用如上所述的从地震预警系统接收到的地震信息确定震中位置的过程相关具体内容，所以为了简化说明，在本说明书中对于如震中位置的确定过程等相关从业人员能够通过查询现有技术相关的文献简单且明确了解的部分将省略其详细说明。
如图7及图8所示，能够以简单的构成以及低廉的成本轻松地实现一种能够显著降低在远震事件中发生错误预警的问题且可靠性较高的地震分析及预警系统。
图9是通过适用如上所述的本发明之实施例的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法实际执行地震监测的结果示意图。
在图9中，图9a为地方震事件的实例，图9b为远震事件的实例，而利用红色边框标记出的绿色点观测站对应于适用本发明的实施例中所追加的相邻观测站。
如图9所示，适用本发明的实施例通过在追加相邻观测站的信息之后重新确定震中位置，除了地方震事件之外，还能够准确地预测出地方震事件的结果。
借此，通过如上所述的方式能够实现适用本发明的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法。
此外，如上所述的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法，通过在确定震中位置时对基于被触发观测站的事件探测时间计算出的相邻观测站的事件探测预期时间进行分析，在满足事先确定的条件时通过强制关联对应的相邻观测站的信息并重新确定震中位置，能够在发生远震事件时比现有系统更加准确可靠地确定震中位置，并借此降低地震早期预警系统的错误预警发生率，从而解决在基于现有技术的地震早期预警系统中因为远震事件的地震波传播特性为平面波形态而出现与地方震事件不同的在几乎相同的时间探测到地震事件(P波)的现象并因此造成震中位置的错误确定以及发出错误预警的问题。
此外，本发明提供一种地震早期预警系统，通过利用如上所述的通过强制关联在被触发观测站的信息的基础上满足特定条件的相邻观测站的信息并重新确定震中位置的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法，在发生远震事件时能够更加正确可靠地确定震中位置，从而相对于现有系统明显降低地震早期预警系统的错误预警发生率。
上面，结合本发明的实施例对适用本发明的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法进行了详细说明，但本发明并不限定于上述实施例中记载的内容。本发明所属技术领域之一般知识的人员能够根据设计方面的需要以及其他因素，对本发明进行各种修改、变更、结合以及替代等。
Claims (9)
1.一种通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法，其特征在于：
利用计算机或专用的硬件执行包括：
对于探测区域内的所有观测站，对不同距离的观测站信息进行计算的步骤；
根据从地震早期预警系统接收到的地震信息，对被触发观测站以及与上述被触发观测站相邻的各个相邻观测站之间的投影(Projection)距离进行计算的步骤；
以上述被触发观测站的事件探测时间为基准，对上述相邻观测站的事件探测预期时间进行计算的步骤；
对所计算出的上述相邻观测站的事件探测预期时间和上述被触发观测站的事件探测时间进行比较的步骤；以及
根据对上述被触发观测站的事件探测时间进行比较的步骤中所得出的比较结果重新确定震中位置的步骤。
2.根据权利要求1所述的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法，其特征在于：
在上述对不同距离的观测站信息进行计算的步骤，
以事先设定的特定间隔在用于探测地震的探测区域生成栅格，
然后根据以上述栅格为基准分别对上述探测区域内的所有观测站进行测定的距离，将上述不同距离的观测站信息顺序排列成从近到远的状态并构建相关的数据库进行保存。
3.根据权利要求2所述的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法，其特征在于：
在上述对相邻观测站的投影距离进行计算的步骤，
在从上述地震早期预警系统接收包含震中位置以及被触发观测站列表的地震信息，
并找到与所接收到的上述地震信息中的震中位置最为接近的栅格点(Grid Point)位置之后，
对所接收到的上述地震信息中的上述被触发观测站C以及上述相邻观测站的列表A、B进行查询，并利用下述公式分别计算出各个投影距离pdA、pdB、pdC。
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(其中，VA、VB、VC分别为各个观测站的距离矢量(x,y)，Vot为栅格点(Grid Point)的距离矢量(x,y)，dA、dB、dC分别为栅格点(Grid Point)与观测站之间的距离)
4.根据权利要求3所述的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法，其特征在于：
在上述对事件探测预期时间进行计算的步骤，
以在上述对相邻观测站的投影距离进行计算的步骤中所查询到的上述被触发观测站的事件探测时间为基准，利用下述公式计算出上述各个相邻观测站的事件探测预期时间。
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(其中，Pvel为P波速度，tCA为观测站C和观测站A的投影(Projection)距离(pdC-pdA)之间的传播时间(Travel Time)，tCB为观测站C和观测站B的投影(Projection)距离(pdC-pdB)之间的传播时间(Travel Time))
5.根据权利要求4所述的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法，其特征在于：
在上述对被触发观测站的事件探测时间进行比较的步骤，
判断在上述对事件探测预期时间进行计算的步骤中所计算出的上述各个相邻观测站的事件探测预期时间是否满足下述公式中的条件。
min(tC-tCA，tC+tCA)≤tA≤max(tC-tCA，tC+tCA)
min(tC-tCB，tC+tCB)≤tB≤max(tC-tCB，tC+tCB)
(其中，tC、tA、tB分别为观测站C、A、B的观测时间(Observed Time)，tCA为观测站C和观测站A的投影(Projection)距离(pdC-pdA)之间的传播时间(Travel Time)，tCB为观测站C和观测站B的投影(Projection)距离(pdC-pdB)之间的传播时间(Travel Time))
6.根据权利要求5所述的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法，其特征在于：
在上述重新确定震中位置的步骤，
当在上述对被触发观测站的事件探测时间进行比较的步骤中的判断结果为满足上述条件时，将相应的相邻观测站的信息强制关联(backfilling)到上述从上述地震早期预警系统接收到的地震信息中，
并根据上述强制关联的地震信息重新确定上述震中位置。
7.根据权利要求6所述的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法，其特征在于：
上述方法，还包括：
通过以事先设定的特定时间间隔重新确定上述震中位置，从而对上述地震信息进行更新的步骤。
8.一种可利用计算机进行读取的存储媒介，保存有用于在计算机中执行根据权利要求1至权利要求7中的某一项所述的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法的相关处理过程的应用程序。
9.一种地震早期预警系统，其特征在于，包括：
接收部，接收地震信息；
判断部，根据上述接收部所接收到的上述地震信息确定震中位置并判断是否需要生成预警信号；以及
预警生成部，根据上述判断部的判断结果生成地震预警信号；
其中，上述判断部，
利用根据权利要求1至权利要求7中的某一项所述的通过强制关联相邻观测站的信息而防止地震早期预警系统发出错误预警的震中位置确定方法确定上述震中位置以及是否生成上述预警信号。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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