CN109709598B - 一种基于伪源衰减法的地震误报判识方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于伪源衰减法的地震误报判识方法，包括：(01)接收各地震监测台站的信息，包括触发信息和峰值信息；(02)确定首个触发台站(S1)的地理位置；(03)确定距离台站(S1)最近的另一台站(S2)以及二者之间的距离(D)，并计算两个台站之间的传播延时n秒，其中n＝D/Vs，Vs为平均S波速度；(04)根据衰减公式反推地震动加速度阈值X；(05)进行峰值判断，包括在实时观测台站(S1)的当前峰值超过阈值X之后，等待n秒钟，接着再观测台站(S2)在几分钟之内的峰值是否小于步骤(04)中某一预定值；(06)判断是否误报，当步骤(05)中判断峰值小于所述某一预定值时，判定为误报。
Description
技术领域
本发明涉及地震预警技术领域，具体是涉及一种基于伪源衰减法的地震误报判识方法。
背景技术
地震台网对地震预警的工作原理在于可以探测到地震发生最初时发射出来的无破坏性的地震波(纵波即P-波，primary wave)，而破坏性的地震波(横波即S-波，secondarywave)由于传播速度相对较慢则会延后10～ 30秒到达地表。深入地下的地震探测仪器检测到纵波(P-波)后传给计算机，即刻计算出震级、烈度、震源、震中位，于是预警系统抢先在横波(S- 波)到达地面前10～30秒通过电视和广播发出警报。并且，由于电磁波比地震波传播得更快，预警也可能赶在P波之前到达。当地震发生后，离震中最近的几个预警台站会陆续接收到地震信号，触发地震参数快速判测系统；在收到信号的几秒至十几秒内，快速判测系统将估算出地震的发震时刻，发震位置，震源的类型和震级的大小；然后利用这些参数模拟出相关区域内地面运动的强烈程度；根据模拟的结果，抢在相应地震波以前，向不同地区发出相应的预警信息。
但是由于各种原因，地震预警可能存在误差，从而导致误报。地震误报能够导致较为严重的后果，包括不良的经济以及社会影响。因此，地震误报识别的研究也得到广泛的重视。
地震预警误报判识方法是高速铁路、核电站地震预警系统的重要环节。目前全球难以找到满足需求的方法。究其困难有以下几点：
(1)实时性不够高。地震预警需要在几秒内做出判定，而传统的误报识别方法需要收集多个监测台站的较长地震动记录后才能做出判定；
(2)误判问题突出。传统的判别方法基于地震动波形的特征识别，其识别利用了多种特征且判别过程复杂。由于初至地震波的幅度小、信噪比低，由此决定了判别正确的低。
发明内容
为了解决以上问题，本发明提供以下技术方案：
根据本发明的一方面，提供一种基于伪源衰减法的地震误报判识方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
(01)接收各地震监测台站的信息，所述信息包括触发信息和峰值信息；
(02)确定首个触发台站(S1)的地理位置；
(03)确定距离台站(S1)最近的另一台站(S2)以及二者之间的距离(D)，并计算两个台站之间的传播延时(n)，其中n＝D/Ss，Ss为平均S-波速度；
(04)根据衰减公式反推地震动加速度阈值X，包括根据各个区域的衰减回归系数，推算衰减到台站(S2)的地震动加速度为某一预定值时对应台站(S1)的地震动加速度阈值X；
(05)进行峰值判断，包括在实时观测台站(S1)的当前峰值超过阈值X之后，等待步骤(03)中所得的n秒钟，接着再观测台站(S2)在几分钟之内的峰值是否小于步骤(04)中所述的某一预定值；
(06)判断是否误报，当步骤(05)中判断峰值小于所述某一预定值时，判定为误报。
优选地，在步骤(01)中，通过有线专用局域网监听触发信息和峰值信息。
优选地，所述Vs为3.5km/s。
优选地，步骤(02)包括每间隔0.1秒判断是否接收到首个台站的触发信息。
优选地，步骤(03)包括通过计算首个触发台站(S1)与台网内有限几个台站之间的距离，然后确定最近的另一台站(S2)并计算延时。
优选地，步骤(04)包括利用我国第五代《中国地震动参数区划图》所用的分区衰减关系，将首个触发台站(S1)的位置假设为震中位置，也即伪源，将伪源所在位置对应到我国东部强震区、中强地震区、新疆区、青藏区，由此来推算所述阈值X。
优选地，步骤(04)中，采用高速DSP芯片，按照衰减关系快速计算阈值X。
优选地，步骤(05)中，所述几分钟为2分钟。
根据本发明的方法，其响应速度快、识别准确率高。其中，响应速度快在于：只利用了2个台站的地震波数据，等待延时小；识别率高在于：只利用地震波的幅度信息和衰减关系，不需要多个特征值，而幅度信息有地震计计量，计量精度好、可靠性高。另外，所述方法：假定虚拟震源，验证虚拟震源在2个台站中的数据需要满足的时间和幅度衰减关系。
本发明的有益效果：响应速度快、识别准确率高、计算过程简单。
附图说明
图1为根据本实施例的一种基于伪源衰减法的地震误报识别方法流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。
参照图1，一种基于伪源衰减法的地震误报识别方法，可以包括如下步骤：信息接收(01)；触发判断(02)；最近台站查找和延时计算(03)；根据衰减公式反推阈值并且等待(04)；峰值判断(05)；处置动作(06)。
该地震误报识别方法工作过程如下：
1.本方法可以通过计算机C语言编写并编译为可执行程序(下文称″本程序″)。本程序例如可以在路局中心服务器上运行，通过socket 和路局中心系统通信系统接收管辖范围内所有台站的触发信息和当前峰值信息。路局中心系统向本程序转发触发信息和峰值信息。
2.触发判断，可以是每间隔0.1秒判断是否接收到某个台站的触发信息。若没有，继续通过路局中心系统通信监听触发信息；若有，此台站记为S1，缓存此台站的经纬度确定位置并进入步骤(03)。
3.最近台站查找和延时计算，根据台站S1的经纬度，计算首个触发台站位置到所有其他台站的距离。例如可以通过排序法找到最小的距离D和对应的台站，此台站记为S2。计算S1和S2之间的传播延时， n＝D/Ss(Ss为平均S波速度，优选为3.5km/s)。
4.根据衰减公式反推阈值X并且等待，利用我国第五代《中国地震动参数区划图》所用的分区衰减关系推算出需要的阈值X。将首个触发台站的位置假设为震中位置(伪源)，将伪源所在位置对应到我国东部强震区、中强地震区、新疆区、青藏区。根据各个区域的衰减回归系数，推算衰减到S2台站为例如地震动加速度为1gal时对应 S1台站的地震动加速度X。即为阈值X，作为判决的先决条件，并等待实时观测的S1当前峰值满足此条件。
5.峰值判断，在台站S1峰值超过X后，等待n秒，观测台站S2在几分钟内(优选为2分钟)的峰值是否小于1gal。
6.处置动作，根据上述判断结果，若判定″是″，向路局中心发送误报信息；若判定″否″，不处置。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的装置及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种基于伪源衰减法的地震误报判识方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
(01)接收各地震监测台站的信息，所述信息包括触发信息和峰值信息；
(02)确定首个触发台站(S1)的地理位置；
(03)确定距离台站(S1)最近的另一台站(S2)以及二者之间的距离(D)，并计算两个台站之间的传播延时(n)，其中n＝D/Ss，Ss为平均S-波速度；
(04)根据衰减公式反推地震动加速度阈值X，包括根据各个区域的衰减回归系数，推算衰减到台站(S2)的地震动加速度为某一预定值时对应台站(S1)的地震动加速度阈值X；
(05)进行峰值判断，包括在实时观测台站(S1)的当前峰值超过阈值X之后，等待步骤(03)中所得的n秒钟，接着再观测台站(S2)在几分钟之内的峰值是否小于步骤(04)中所述的某一预定值；
(06)判断是否误报，当步骤(05)中判断峰值小于所述某一预定值时，判定为误报。
2.如权利要求1所述的基于伪源衰减法的地震误报判识方法，其特征在于，步骤(01)中，通过有线专用局域网监听触发信息和峰值信息。
3.如权利要求1所述的基于伪源衰减法的地震误报判识方法，其特征在于，Ss为3.5km/s。
4.如权利要求1所述的基于伪源衰减法的地震误报判识方法，其特征在于，步骤(02)包括每间隔0.1秒判断是否接收到首个台站的触发信息。
5.如权利要求1所述的基于伪源衰减法的地震误报判识方法，其特征在于，步骤(03)包括通过计算首个触发台站(S1)与台网内有限几个台站之间的距离，然后确定最近的另一台站(S2)并计算延时。
6.如权利要求1所述的基于伪源衰减法的地震误报判识方法，其特征在于，步骤(04)包括利用我国第五代《中国地震动参数区划图》所用的分区衰减关系，将首个触发台站(S1)的位置假设为震中位置，也即伪源，将伪源所在位置对应到我国东部强震区、中强地震区、新疆区、青藏区，由此来推算所述阈值X。
7.如权利要求1所述的基于伪源衰减法的地震误报判识方法，其特征在于，步骤(04)中，所述某一预定值为1gal。
8.如权利要求1所述的基于伪源衰减法的地震误报判识方法，其特征在于，步骤(05)中，所述几分钟为2分钟。
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