國家測震臺MSDP單臺數據處理軟件常見故障排除

郭林旺，王　焱，楊世英，郭國祥，邰垣東

(1.山西省地震局臨汾中心地震臺，山西　臨汾　041000；2.山西省地震局大同中心地震臺，山西　大同　037008；

3.山西省地震局太原基準地震臺，山西　太原　030025；4.太原大陸裂谷動力學國家野外科學觀測研究站，山西　太原　030025)

國家測震臺MSDP單臺數據處理軟件常見故障排除

郭林旺1，4，王焱2，4，楊世英3，4，郭國祥1，4，邰垣東1，4

(1.山西省地震局臨汾中心地震臺，山西臨汾041000；2.山西省地震局大同中心地震臺，山西大同037008；

3.山西省地震局太原基準地震臺，山西太原030025；4.太原大陸裂谷動力學國家野外科學觀測研究站，山西太原030025)

摘要：從國家測震臺日常觀測角度出發，對MSDP單臺數據處理軟件系統在波形保存、地震定位、報告產出等方面存在的缺陷或容易出現的不當操作加以歸納總結，給出解決方法或提出注意事項，為測震單臺用戶提供參考。

關鍵詞：國家測震臺；數據處理；軟件；故障排除

0引言

數字地震臺站數據處理系統JOPENS-SeismicMix2.0版本推出后，已在部分國家測震臺站推廣使用，MSDP交互處理系統是該系統中一個相對獨立的軟件處理包，主要用于地震事件截取、數據分析和報告產出。該軟件功能齊全、操作簡便、具有較強的實用性。由于該軟件屬于測震臺網處理系統的濃縮簡化版本，開發人員最初編寫軟件時側重于臺網應用，不可避免地與國家測震單臺的需求存在一定的差距，不能完全滿足測震單臺用戶的使用。據初步了解，由于其他原因，軟件開發人員將不再對該系統進行升級。該文將軟件在國家測震單臺使用過程中存在的缺陷或容易出現的不當操作加以歸納總結，并提出相應的解決方法，供測震單臺用戶參考。

1波形保存方面

1.1　事件導出不成功

在使用MSDP軟件導出地震波形事件時，有時軟件提示“長度過長”，導致事件不能正常導出。經查，問題出現在如圖1波形瀏覽界面的“掃描時間”長度選取上。由于“導出窗口”對話框中的事件“長度”值即為“掃描時間”值，而該“長度”值為灰色顯示又不能修改，當“掃描時間”長度大于截取波形事件長度時，能夠導出的事件長度小于要求導出的長度，導致導出事件不成功。圖1中，值班員為查看地震事件全貌，將掃描時間定為3 600 s，而截取波形時間小于3 600 s。解決辦法為：在波形瀏覽界面將“掃描時間”修改為不大于截取事件長度，就可將波形事件導出保存。

圖1　導出數據文件界面Fig.1　Interface of data export

1.2　跨年度連續波形無法歸檔

使用MSDP軟件對每年年底最后1小時(12月31日23時)和次年初第1小時(1月1日00時)的波形歸檔時，無數據(該小時文件大小僅為12 K)。作斷記統計時，各有20分鐘斷記。實際上，這部分連續波形已經記錄在數據庫中，但軟件無法導出。利用MSDP軟件的其他功能可以對這部分波形進行歸檔。方法是：選擇速度計數據，利用“打開時間段”命令，選取12月31日23時至01月01日00時時間段，點擊“攫取”按鈕，將該時間段波形顯示在軟件窗口。在波形上隨意標注P、S震相，定位后將事件提交到數據庫。(這里需要說明的是，不必在意是否有明顯的震相特征和定位結果的正確性，目的是將該段波形提交到事件波形數據庫)。然后打開事件庫，選擇剛才提交的事件，點擊“確定”后打開該事件。選取23時和00時的數據分別導出為seed格式，正確命名后與其他小時的文件放在同一目錄。這樣，在進行斷記統計時，數據就是完整的[1]。

同樣方法再依次導出同時段的加速度計數據。歸檔完成后，從事件波形數據庫刪除該事件。

2地震定位方面

2.1　地震不定位

MSDP軟件具有對近震、遠震、極遠震事件的定位功能。有時，處理人員在標注完震相點擊“單臺定位”后，軟件無反應。此時，值班員應依次排查以下幾種情況。

(1) 參與定位的震相超過2個。

與EDAS—IAS等其他地震處理軟件不同，MSDP軟件要求參與地震定位的震相只能是2個。參與定位的震相權重設為“1”，不參與定位的震相需將其權重設為“0”。

(2) 走時表選用錯誤。

當處理人員利用MSDP軟件分析震中距較大的遠震時，地震不定位。MSDP軟件有多個走時表供選擇，處理震中距小于10.3°的地震時，選用“地方走時表”；震中距為10.3°~40°時，選用“區域走時表”；當震中距大于40°時，應選用“Taup”走時表。軟件默認選擇“地方走時表”和“區域走時表”。因此，當震中距大于40°時，應在軟件“選項-全局設置”中設置“使用Taup”走時表，就能正常定位(見圖2)。

(3) 深度錯誤。

值班員在處理某一近震時，選擇參與定位的震相為PG、SG，但軟件不定位。經仔細分析，原因是“全局設置”選項中所設定的震源深度值較大，且選用的地方走時表為軟件默認的“southChina”走時表所造成。

MSDP軟件在使用“southChina”走時表定位近震時，震源深度不能超過17 km。如果超過，應選擇“trav”走時表。

圖2　設置走時表界面Fig.2　Interface of travel time table setting

(4) 極遠震定位選用震相錯誤。

極遠震是指震中距Δ≥105°的地震，震相相對復雜。模擬記錄或使用其他軟件定位時，通常使用PKP和PP這2個較為突出震相的到時差確定震中距，計算定位結果。但使用MSDP軟件時，雖選取了這兩個震相，卻不能正確定位。因此，多數臺站利用PP和SS這2個震相定位，雖然定位結果與實際結果差別不大，但如果SS震相不明顯時，這種方法就不適用。其實，只要正確使用定位震相，MSDP軟件是完全可以定位極遠震的。

處理人員在分析極遠震時，往往習慣使用的是J-B走時表的震相名稱，而MSDP軟件使用的是IASP91走時表，這2個走時表在極遠震的初至震相命名方面是不同的。

正確的方法是：用MSDP分析極遠震時，平時按照J-B走時表習慣標注的PKP震相應標注為PKIKP，用PKIKP和PP組合來定位。因此，只要正確標注震相名稱，無論SS震相是否清晰可辨，都可以利用PKIKP和PP這2個突出震相進行正確定位。

2.2　定位結果方位錯誤

MSDP單臺定位時，定位結果會與實際相差180°，原因是軟件定位時未計算方位角造成的，需要人工進行干預。這時，用戶只需要按住“shift”鍵，用鼠標拖動選取P波初值前幾秒鐘的數據，再右擊偏振分析中的方位角。軟件計算方位角后，再次定位，結果就是正確的。如，2014年8月3日16：30云南魯甸M6.6地震(見第40頁圖3)，初始定位在遼寧省境內(見第40頁圖4)。做方位角處理后，結果就定在云南昭通市魯甸縣附近，與實際震中位置相符(見圖4)。

圖3　臨汾臺記錄云南魯甸M6.6地震波形圖Fig.3　Seismic waveform of Yunnan Ludian M6.6 Earthquake recorded at Linfen Station

圖4　云南魯甸M6.6地震定位結果對比圖Fig.4　Comparison of locating results of Yunnan Ludian M6.6 Earthquake

3報告產出

3.1　錯誤分析結果不能刪除

地震分析中，值班員可能會誤將一個錯誤分析結果編入報告，發現問題后，即使在主界面刪除所有震相、刪除事件或者在地震報告中刪除該錯誤數據，但下次打開報告后，錯誤數據還保存在報告中，這樣就導致每添加一次報告就要人工刪除該錯誤數據和修改地震序號。這個錯誤與報告的生成方式有關，每次生成報告時，系統都會讀取以前的震相文件而生成報告。在C:SeismicMixmsdp目錄下，有一個res和一個pha文件夾，分別存放震相文件和定位結果。根據地震事件文件名找到誤編入res和pha文件夾中的相應文件進行刪除，錯誤數據就不會再出現在報告中。

3.2　震相到時錯誤

根據全國測震學科技術管理組要求，在編寫單臺報告時，后續震相到時要省略小時，只寫分和秒，如果后續震相與初至震相跨小時，則應在分上增加60即可。一般情況下，MSDP軟件可以計算出正確結果，但有一種情況例外。當初至震相為北京時07時，而后續震相出現在08時的地震，在正確標注震相、定位、編入報告后，發現后續震相的到時出現明顯錯誤，有負數出現，數據錯誤且錯位。經分析，這是軟件本身的缺陷。由于觀測報告采用國際協調時，北京時07時為國際協調時前1日的23時，北京時08時為國際協調時當日的00時，這種情況相當于震相到時跨越1天而導致出錯。經統計對比，發現所有錯誤數據與正確數據存在一定的規律，即錯誤數據的分鐘值加上140就可以得到正確結果。如，圖5a中S波到時誤為-7 825.8，XS波到時誤為-7 711.6，實際S波到時應為6 225.8，XS波到時應為6 311.6(見圖5b)。在日常處理此類地震時，需要值班員手工干預才能得到正確的結果。

圖5　震相到時校正前后對比圖Fig.5　Comparison of arrival times of seismic phases before and after correction

4結束語

MSDP分析處理軟件基于數據庫管理，能處理SEED國際標準格式波形數據，是目前符合中國地震臺網中心要求且旨在全國國家測震臺站大力推廣的一款軟件，廣大測震單臺用戶應充分利用其功能，并在實際使用中積極參與軟件功能改進，不斷總結經驗，使其在測震臺站日常工作中發揮更重要的作用。

參考文獻：

[1]劉曉峰，許玉紅，郅紅奎，等.國家臺站軟件系統應用[J].地震地磁觀測與研究，2013,34(1/2):254-257.

Troubleshooting of MSDP Data Processing Software for Single National Seismic Station

GUO Lin-wang1,4, WANG Yan2,4, YANG Shi-ying3,4, GUO Guo-xiang1,4, TAI Yuan-dong1,4

(1.Linfen Central Seismological Station of Earthquake Administration of Shanxi Province, Linfen, Shanxi 041000, China;2.Datong Central Seismological Station of Earthquake Administration of Shanxi Province, Datong, Shanxi 037008, China;3.Taiyuan Referential Seismological Station of Earthquake Administration of Shanxi Province, Taiyuan, Shanxi 030025, China;4.State Key Observatory of Shanxi Rift System, Taiyuan, Shanxi 030025, China)

Abstract:The defects of MSDP data processing software for Single station in aspects of waveform saving, earthquake locating, report outputting are sunnarized from the perspective of daily observation of National Seismic Station. Solutions or suggestions are put forward to providing reference for users.

Key words:National Seismic Station; Data processing; Software; Troubleshooting

作者簡介：第一郭林旺(1975—)，男，山西省洪洞人。1995年畢業于防災技術高等專科學校，工程師。

收稿日期：2015-01-07

中圖分類號：P315.99

文獻標志碼：A

文章編號：1000-6265(2015)02-0038-04