遼寧地震速報與編目結果對比分析

王承偉，梁一婧，李恩來，王 帥，安祥宇

（遼寧省地震局，遼寧 沈陽 110034）

遼寧地震速報與編目結果對比分析

王承偉，梁一婧，李恩來，王 帥，安祥宇

（遼寧省地震局，遼寧 沈陽 110034）

速報工作的關鍵是在最短的時間內，準確的報出地震三要素。經過對所選的速報地震進行重新定位并與編目結果對比分析，發現在速報過程中，在以包圍震中為原則的前提下，一般網內與網緣地震所選臺數在7至9個臺，網外地震所選臺數在10至15個臺，這樣的速報結果與遼寧地震目錄結果最為接近。通過速報與編目定位結果的對比，分析在不影響地震速報質量的前提下，使用最佳數量的臺站定位出遼寧北部、遼寧中部以及遼寧南部地震多發區域與地震編目最接近的結果。

地震速報；地震定位；地震編目；結果對比；

0 引言

在最短的時間內，準確的報出地震三要素，是速報工作的關鍵。經過對所選的速報地震進行分析定位后，發現在速報中，所選臺數多少對速報時間的影響很大。所以在以包圍震中為原則的前提下，如何選用最少的臺站定位出最合理的結果就顯得格外重要，這樣既提高了速報的速度又提升了速報的質量。本文將選取2013-2016年的速報地震重新定位，分別以遼寧北、中和南部三個地區劃分，產出結果與編目結果對比，討論不同地區地震、不同數量臺站定位結果的合理性。

1 遼寧地震臺網中心簡介

遼寧地震臺網主要承擔著遼寧及周邊地區的地震監測與速報工作。因此，建設寬頻帶、大動態、高精度的數字地震監測臺網，對提高監測預報技術水平，發揮防震減災工作的基礎作用，促進經濟快速發展，保障社會穩定有著重要的意義。

遼寧測震臺網由37個數字測震臺組成，包括國家臺、區域臺以及新建背景場項目，相應的數量分別為5個、30個和2個。這些測震臺站構成了密集的監測網絡。測震臺站以比較均勻的方式分布在全省各地，平均臺站間距70km，中部地區臺站分布密集一些。通過中國地震臺網中心實時波形數據流服務器接入鄰省臺站14個。圖1較為直觀地展示了本省臺網真實的監控功能。通過本圖可以看出：我省能夠將絕大部分區域監測能力保持在ML1.5級，對于網緣和臨海區域的監控能力相對較弱，為ML2.0級。同一范圍內速報能力大約比監控能力低0.2級。

2 資料的選取

為了更客觀的反映出所選臺站的臺數對定位精度的影響，在此選取了2013年1月1日—2015年12月1日M≥3級的遼寧地震臺網記錄的74次地震速報事件，包括網內和網緣地震，但是由于行政區域30km外發生的地震已超出編目范圍，所以本次只與地震編目匹配了21條速報地震進行重新定位分析。這21條地震按地理位置可分為遼寧北部（遼吉交界、遼蒙交界），遼寧中部（營海老震區）和遼寧南部（渤海、黃海）三個地震多發區域（圖1）。

地震臺網對地震定位參數的測定精度受多種因素影響，諸如：地震波傳播路徑上介質特性的差異，臺網的監測范圍，臺站的密度和分布，計算機定位方法以及速度模型的選擇等，都不同程度地影響到地震參數和測定精度[1]。本文主要分析了臺網中所選臺數對地震定位參數測定結果的影響。

速報定位震中位置與編目震中位置之間誤差計算公式：

式（1）中，?為兩點單的震中誤差，單位為km。（1?、1λ）、（2?、2λ）分別為兩者的震中位置的經度和緯度。經過計算得出兩個定位結果之間的誤差。

由于編目震級單位為ML，而速報震級單位為M，本文使用震級換算公式對編目震級進行換算，換算公式為：

圖1 選取地震震中分布圖Fig.1 Selected epicenter distribution map

表1 傾斜觀測山洞情況表

3 重新定位結果分析

根據中國地震局臺網管理組的規定：遼寧臺網責任（38o～44oN，118o～126oE）網內M≥3.0地震在地震發生后8分鐘內完成地震速度工作，網緣、網外地震在地震發生后根據震級大小和距離遠近，按《地震速度技術管理規定》向國家臺網中心報出發震時刻、震中位置、震級等參數，完成地震速報工作。

地震速報過程中需要對地震波進行分析，測定各種地震參數，需在最短時間內完成，由于時間緊，壓力大，使用的數據量有限，所以測定的結果往往與實際有一定的偏差，偏差大小反映了對地震事件的應急能力，也直接關系到應急措施的實施[2]。

由表1可見，在臺站使用數量方面，對速報與編目結果進行對比，部分速報地震結果與編目結果存在一定的差異。經復核，部分誤差較大的地震為網外或網緣地震，對應的震相偏少、臺站空隙角偏大，震中包圍的不是太好；其次，震中位置離臺站較遠，有些遠臺震相不清。為了提高地震速報質量，并且考慮到速報結果與編目結果的一致性，本文對速報地震選取5～15個臺的資料重新進行分析定位后，所得出的結果與地震編目定位結果進行對比，獲得地震速報參與定位臺站的最佳數量，從而使速報工作可以又快又準的完成。由于是地震速報受到時間的限制，所以暫時不考慮臺站數量大于15個臺的結果[3]。

本次重新定位原則：（1）優先選擇震中距比較近的臺站；（2）選擇對震中包圍較好的臺站；（3）在測定震級時使用自動量取振幅，觀察震級合理性，去除異常震級；（4）定位方法為遼寧臺網在速報和編目中使用的單純型法；（5）參與定位臺站數量由15個到5個，依次遞減，分別進行定位，在進行了231次定位后，得出震中差和震級差，以便與編目結果進行比較。

通過對速報地震的選臺分析及定位結果可以看出：

（1）遼寧南部地震為黃海和渤海的網外地震，對于網外地震來說，當臺站少于10個時，臺站空隙角偏大，包圍震中的臺數偏少，重新定位得到的震中位置與編目結果有較大的誤差，直接影響速報結果的準確性。當使用10至15個臺計算出的震中位置與編目結果比較誤差相對較小（表2、表3）。

（2）遼寧中部地震多為營海老震區，對于網內地震來說，由于包圍震中的臺站分布比較好，重新定位得到的震中位置與編目結果較小，均小于3km。建議使用7至9個臺站參與定位（表4、表5）。

（3）遼寧北部地震多為遼蒙交界和遼吉交界，對于該區域地震，由于遼寧臺網接入內蒙古和吉林的臺站位置較佳，能夠較好的包圍好震中，所以震中差都在5km之內，當臺站數量在7至9個時，震中差偏小（表6、表7）。

表2 不同數量臺站定位結果與編目結果的震中差（遼寧南部）單位：km

表3 不同數量臺站定位結果與編目結果的震級差(遼寧南部）單位：ML

表4 不同數量臺站定位結果與編目結果的震中差（遼寧中部）單位：km

表5 不同數量臺站定位結果與編目結果的震級差(遼寧北部）單位：ML

表6 不同數量臺站定位結果與編目結果的震中差（遼寧北部）單位：km

表7 不同數量臺站定位結果與編目結果的震級差(遼寧北部）單位：ML

（4）在震級方面（表3），在測量遼寧中部的地震震級時發現震級誤差較大，但使用的臺站越多，震級與編目結果越接近，可能是由于近臺震級過多，導致地震的震級偏小。因此認為遼寧中部地震在速報中，使用近臺定位震中位置，使用震中距稍遠的臺站測量震級比較合理。遼寧北部和遼寧南部地震參與定位的臺站震中距相對遼寧中部較遠，所以震級誤差較小，平均結果小于0.2級。

4 討論

地震速報是地震系統最重要的基礎工作之一，盡管我們已經做了許多工作，但是對于速報值班還是有很大壓力，也有很強的危機感。主要問題：（1）使用速報定位的程序還不夠完善，尤其是震級偏差問題；（2）遼寧各地區地震波形、周期、振幅相對都有所不同，需要速報人員不斷提高業務水平，認真總結不同地震波形的震相特征。

速報人員的相對穩定是保證速報質量的基本條件，因為地震波分析不僅需要地震學理論，而且要求從事此項工作的人員要有足夠的分析經驗，才能比較正確的分析地震波形，并保證臺站篩選、震相使用無誤和地震定位以及震級測定的精度。因此，為了提高地震速報質量，應保證速報臺站和臺網人員的相對穩定，通過不定期的學習，更新知識，提高速報能力，使速報人員保持在一個較高的水平[4]。

[1] 姜長寧．江蘇數字地震臺網地震定位能力分析[J]．地震，2001，（2）：1-5.

[2] 孟玉梅，趙勇．中國地震觀測臺網地震速報定位偏差的分析 [J]．地震，2001，（3）：65-69.

[3] 包翠玲.大震速報所選臺數與新疆地震編目結果的對比[J]．地震地磁觀測與研究，2007，28（6）：37-41.

[4] 蘇國君．成都遙測臺網速報簡況[J]．地震地磁觀測與研究，2003，24（5）：115-119.

Abstract:The key of earthquake quick-report in the shortest possible time, accurately reported the three elements of earthquake. Repositioning selected quick-report seismic and comparing analysis of the catalogue results. We found the number of stations in earthquake location 7-9 stations and the number of stations outside in earthquake location 10-15 stations, the results are better. By contrast with the cataloging positioning result of the positioning of the northern part of Liaoning Province，central Liaoning Province and southern Liaoning earthquake-prone area, we get the closest results with earthquake catalog.

Key words：earthquake quick report; earthquake location; earthquake catalogue; results contrast

Comparative Analysis of Liaoning Earthquake Quick Report and Cataloging Results

WANG Cheng-wei，LIANG Yi-jing，LI En-lai，WANG Shuai，AN Xiang-yu
（Earthquake Administration of Liaoning Province，Liaoning Shenyang 110034，China）

P315.69

A

10.13693/j.cnki.cn21-1573.2017.03.013

1674-8565（2017）03-0073-05

2016-12-18

2017-03-07

王承偉（1983-），男，山東省龍口市人，工程師，現主要從事地震監測方面的工作。E-mail: sea0929@163.com