两种地震预警定位方法的比较-论文.pdf

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1、第30卷第1期(111117)中国地震Vo1．30No．12014年3月EARTHQuAKERESEARCHINCHINAMar．2O14李军、金星、张红才等，2014，两种地震预警定位方法的比较，中国地震，30(1)，111—117。两种地震预警定位方法的比较李军金星张红才韦永祥关玉梅1)福建省地震局，福州市华鸿路7号3500032)中国地震局工程力学研究所，哈尔滨1500803)福州大学，福州350018摘要根据福建地震台网的地震目录，利用各个地震事件前4台的P波到时对定位方法和4台连续定位方法

2、进行检验，结果表明，两种方法的定位结果相差不大，大部分地震事件的定位偏差也都较小；随震中距的增大，两种方法对网外地震的定位偏差可能增大，这可能和台站集中在震中的一侧、参与定位的台站与地震之间的张角较小有关。波速结构对4台连续定位方法的定位结果存在一定的影响，选择合适的速度模型将有助于改善地震预警定位结果。采用。定位方法不能定位的地震事件相对于4台连续定位方法要多，这可能是由于⋯定位方法应用了未触发台站的信息，而部分P波到时信息因台站断记或震相记录不清晰等原因而未在地震目录中体现导致的；综合考虑两种定

3、位方法的局限性有助于提高地震预警系统的稳定性和可靠性。关键词：地震预警⋯定位方法地震目录4台连续定位方法[文章编号]1001—4683(2014)Ol-1l】一07[中图分类号】P315[文献标识码】A0引言地震定位是地震学中的一个基本问题，其主要任务是精确确定震中位置、震源深度以及发震时刻。但在地震预警中，快速而且可靠的定位则是决定地震预警成功与否的首要问题。传统地震定位方法难以满足地震预警对时效性的要求，为此，国内外发展了多种快速定位方法。Nakamura等(1988a、1988b、1989)提

4、出在P波达到后，用平滑后的水平向幅值比和垂直向符号确定震中方位角，由P波卓越频率估计震级，由初始信息的幅值与震级和距离的衰减关系确定震中距。该方法为经验性方法，且定位中用到了由P波卓越频率估计得到的震级，因此定位误差很大。虽然该方法具有较大的局限性，但其在日本UrEDAS系统的成功应用促进了地震预警技术的发展。Odaka等(2003)将垂直向P波前3秒记录的绝对值用指数函数Bt·exp(一At)进行拟合，其中t为P波到时，A和曰均为需拟合的参数，值的大小与震中距相关，加上震中方位角即可定位，该方法也

5、为经验性方法，误差同样较大。Wu等(2002)应用台湾强震台构建虚拟子网，应用传统单层地壳速度模型方法进行定位，时效性[收稿日期】2013415-28．[修定日期】2013-08-04【项目类别]国家科技支撑计划项目(2009BAK551302)资助[作者简介】李军，男，1981年出生。硕士，工程师，2007年毕业于中国地震局工程力学研究所，主要从事地震预警与烈度速报、数字地震学研究。E—mail：lixjix@163．tom112中国地震较差，预警盲区较大，多用于异地预警。Rydelek(2004

6、)发展的双子台定位方法可以依据两台P波到时差以及其他未触发台站的位置信息，把震中限制在双曲线的一段上。Horiuchi(2005)在该方法的基础上，用当前时刻T。界定已到台与未到台，用网格搜索法确定残差最小的点为震中。目前，该方法定位结果的可靠度相对较高。在国内，金星等(2012)充分考虑国内地震台网的现状以及今后的发展趋势，提出了4台连续定位方法，该方法实现了随信息的更新对定位结果的持续修正。首台触发时，⋯定位方法和4台连续定位方法均采用“Voronoi剖分”(Satrianoetal，2008)

7、定位，随时间进程逐步排除不满足触发条件的区域。双台触发后，震中位置可限制在一段双曲线上，同样随时间进程逐步排除不满足触发条件的区域。单台或双台地震定位结果都存在一定偏差，当触发台站达到3台或4台以上时，定位结果的可靠度较高。本文根据福建地震台网的地震目录对两种地震预警定位方法进行了检验。1定位方法简介1．1T⋯定位方法地震发生后，离震中最近的两个台站记录到P波后，可确定震中位于一段双曲线上，该双曲线段与这两个台站的位置、P波到时以及P波速度有关，假定经过一段时间后其他台站也可以记录到地震P波，地震震

8、中和发震时刻就要满足一一。T(，A，h，f)<0(1)其中，⋯为当前时刻，为第i个台站的P波理论到时，，A，h，t分别为震中纬度、震中经度、震源深度和发震时刻，”为第i个台站时间延迟的总和，包括信号传输时间、系统处理时间等。对于已经触发的台站，定义走时残差为RP=一f(，A，h，t)(2)其中为第个台站的实际P波到时。定义未触发台站的走时残差为『R=。一”一Ti(，A，h，￡)+一。<。，、【R=一8(△，h)T十一T。≥0氏是一个小的正数，(△，h)由(4)式确定，