中文名稱：地震監測系統；英文名稱：earthquake monitoring system；測量和記錄地震時地面運動和重要的大型構築物及設備的地震回響運動的儀器。
基本介紹
- 中文名：地震監測系統
- 外文名：earthquakemonitoringsystem
- 性質：電子儀器
- 領域：地震學
地震監測系統簡介,地震監測系統的網路結構,
地震監測系統簡介
地震監測系統包括地震及其主要前兆現象的觀測、信息傳送、記錄和處理技術系統，以及由這些技術系統構建的各類台站和台網。中國地震監測系統經歷了幾代地震工作者數十年的艱苦努力，從無到有，從單一到多樣，從簡單到複雜，從粗放到精密，從單點到台網，逐漸形成了地震觀測系統、地形變（重力）觀測系統、地下流體觀測系統、地磁觀測系統、地電觀測系統以及為上述各類觀測系統服務的地震信息通信系統。隨著電子技術的進步、電子計算機的普及和中國通信產業的發展，地震信息通信系統擴展完善成為地震信息網路。
地震監測系統的網路結構
固定台網與流動台網
用於長期監測某一特定地區的地震活動情況，由若干個建立在固定地點的地震台和一個負責業務管理和資料處理職能的部門組成的地震台網稱為固定台網。
為了地震學和地震預報研究的需要，或在某處發生強震後，為監視震區及鄰區的餘震活動情況，臨時架設了由若干個地震台和一個資料處理中心的地震台網。一旦已取得一批有用的記錄或餘震活動已趨於平靜就將台網撤離．這類台網稱為流動台網。
不同尺度的地震台網
用於監測全球地震活動性的地震台網，其尺度幾乎跨越全球。典型的是美國在60年代初建立的世界標準地震台網（WWSSN）。該台網由100餘個分布在全球的地震台和設在美國本土的業務管理部門組成。
在我國早已建成由24個基準地震台組成的國家級地震台網，其尺度跨越全國。用於監測全國的基本地震活動情況。
為了監測省內及鄰省交界地區的地震活動性，我國絕大多數省份均已建成由十餘個至數十個地震台組成的區域地震台網。跨度一般約為數百千米。
有些省內的地區或一些大型的工礦企業，如大型水電站，為了監測本地區的地震活動性，建成由幾個或十餘個地震台組成的地方地震台網，跨度一般約在十餘千米至幾十千米間。
單台組網的管理和數據處理中心
上述的全球的、國家的、區域的和地方的地震台網，在業務上對地震台作統一管理，處理地震台產出的地震數據和資料，其結果將遠比單台處理的精度高。因此這些台網都有一個起組網作用的管理和數據處理中心。該機構的主要職能是：對各台進行業務指導、設備維修、技術管理；匯總、分析和處理各台郵寄來的數據和資料；定期或不定期出版、發行和交換處理後的地震目錄、地震觀測報告和各種印刷物，供地震學家們研究使用。例如，國家地震局地球物理所九室就是一個對全國基準地震台起組網作用的機構。在各省地震局或地方地震部門內也均設有類似職能的部門作組網工作。
近20餘年來，隨著地震學和地震預報研究以及大震後快速回響等工作的進一步開展，對地震觀測工作提出了愈來愈高的要求。上述的那些由單台組成的台網，在某些方面已有所不足，故在許多國家中，使用近代多項高新技術的成果建立了許多不同尺度的遙測地震台網。這類台網將分散的各地震台上地震信號，使用各種數據傳輸方法實時傳輸至記錄處理中心。計算機組成的數據系統作快速的集中處理，並以電信號的形式存儲所有的地震信號和處理結果，供日後在處理用。因僅須傳輸地震信號，故地震台可做到無人值守。這就為地震台址的最佳選定提供了很大的方便。計算機系統快速集中處理實時傳輸來的地震信號，可迅速獲得滿意的處理結果。為在短時期內掌握大地震前的前震活動情況、快速進行大地震各項參數的速報、快速決策抗震救災工作、餘震監測、震後趨勢判斷和強餘震預報等工作提供了基本數據和資料。我國自1966年邢台地震後，近30年來，已在全國建立了六個區域遙測地震台網和十餘個地方遙測地震台網。為我國的地震觀測、地震學和地震預報的研究作出了貢獻。
遙測台網聯網
一些已建成的遙測台網，因尺度不大，對發生在網邊的地震，處理結果有時不十分理想。為此將在地域上靠近的多個遙測台網用各種數據傳輸手段聯網，相互交換地震信號或處理結果就可將發生在某台網網邊的地震變成聯網後組成的大台網內的地震。可在很大程度上提高地震參數的測定精度。目前我國已建成將北京、天津、大同、太原、臨汾、邯鄲、鄭州、呼和浩特和嘉祥等九個遙測台網聯網組成一個華北地震台網聯網。其跨度約有1000餘千米。在西南，將成都和昆明及西昌遙測台網，用租用電話線路及無線電相互交換傳輸各自六個地震信號的方式聯網，建成了跨越約為2000千米的川滇遙測地震台網聯網。
在世紀50年代末60年代初，一些研究用地震方法偵察和爆炸的國家，在地震觀測中參用了當時地震勘探中已使用多年的測線法。建立了一些地震台陣來提高遠震的檢測和定位能力。
早期地震台陣中的地震計是按規則幾何圖形在空間布設的。當各點的干擾不相關的情況下，把每個地震計輸出的地震信號延時組合後，其輸出信號的信噪比可比單台輸出的高。假如有N個地震計，則組合後輸出信號的信噪比比單台輸出可提高N1/2倍。在利用地震計在空間分布的坐標位置，可測定出地震波到來的方向即方位角，而後用走時曲線的慢度定出震中距。美國在小型試驗台陣運轉後所得到結果的基礎上於60年代在本土上蒙大拿州建立了一個由500餘個架在淺井內的地震計組成的大孔徑地震台陣Lasa台陣。運轉多年後取得了大量的觀測資料，發表了許多有價值的文章和資料。但由於不能完全達到設計時的預期效果，而且常維護該台陣的費用卻相當巨大，因此在70年代後期，該台陣就開始縮小規模直至最後停止運轉。
隨著觀測研究工作的深入發展，指出只要在地質構造均勻地區，不按規則幾何圖形布設的地震計輸出的遠震信號，在初動到達後一小段時間內其形態是大體相同時，這就為用台陣數據處理方法處理普通台網的輸出信號提供了基礎。瑞典地震學家巴特利用現成的瑞典地震台網（其尺度比美國的大孔徑地震台陣約大10倍）的信號延時組合後，使輸出信號的信噪比比單台信號提高了二倍。從而改善了遠震P波到時讀數的準確度，比較可靠地對P波初動方向識別，震源方向的測定精度也有所提高。
