MSDP測震分析軟件的應(yīng)用

趙瑞，胡發(fā)瑞，賀北芳，栗寧，張毅，丁銳

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MSDP測震分析軟件的應(yīng)用

趙瑞，胡發(fā)瑞，賀北芳，栗寧，張毅，丁銳

（1. 中國地震局地震研究所 地震大地測量重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430071；2. 湖北省地震局，湖北 武漢 430071）

介紹了MSDP軟件在地震臺站日常工作中的使用步驟與方法，其中包括震相分析、地震定位、地震編目、提交數(shù)據(jù)庫和歸檔．并就工作中遇到的問題給出了具體的解決方法，這些對基礎(chǔ)工作有一定的參考價值．

震相分析；地震編目；歸檔

自2016年1月1日起， 按照中國地震局臺網(wǎng)中心的要求， 全國所有的國家測震臺已經(jīng)正式使用MSDP軟件分析地震，歸檔數(shù)據(jù)，編目以及提交觀測報告．本文主要論述MSDP軟件的使用方法，并就工作中遇到的問題給出了具體的解決方法，從而有效地縮短了工作量，以供同行參考．

1 MSDP介紹

以湖北省地震局鐘祥臺為例， 臺站MSDP軟件的安裝只要按照臺網(wǎng)中心給出的安裝方法一般都可以順利完成，其中重要一點(diǎn)就是根據(jù)臺站自身的情況正確配置軟件的參數(shù)．軟件安裝完成后會在電腦桌面上生成４個快捷鍵圖標(biāo)，分別是JBOSS，SeismicMIX，IPPLOT和MSDP圖標(biāo)．它們主要用來接收測震臺站數(shù)據(jù)采集器產(chǎn)出的數(shù)據(jù)，是可以進(jìn)行實(shí)時地震檢測報警，實(shí)時波形顯示，波形數(shù)據(jù)入庫存儲，地震分析，地震定位，地震波形數(shù)據(jù)產(chǎn)出及臺站觀測報告產(chǎn)出等一系列工作的綜合系統(tǒng)．實(shí)現(xiàn)了從數(shù)采數(shù)據(jù)到地震波形數(shù)據(jù)，觀測報告產(chǎn)出整個過程的計(jì)算機(jī)數(shù)字化處理．截止到目前為止，針對MSDP軟件的使用問題諸多學(xué)者已經(jīng)做了相關(guān)的研究[1-10]，以及利用標(biāo)定軟件做脈沖（1個月一次）或者正弦（1年一次）標(biāo)定[11]．

2 波形歸檔和震相分析

為了和國際交換地震目錄等數(shù)據(jù)，目前分析出來的震相都采用的是世界時．因此，完整的一天數(shù)據(jù)是從昨天8點(diǎn)到次日的8點(diǎn)，當(dāng)然這并不是說一定要等到次日8點(diǎn)之后工作人員才能開始分析地震震相．以鐘祥臺為例，每天晚上分析今天早上8點(diǎn)到晚上８點(diǎn)的地震數(shù)據(jù)，即12個小時一分析，往后的12個小時的數(shù)據(jù)是放在次日8點(diǎn)之后分析．采用這種辦法的主要目的是為了便于副班校對，從而確保了地震分析的質(zhì)量．

2.1 連續(xù)波形歸檔

每天早上利用MSDP軟件先歸檔前一天的數(shù)據(jù)，MSDP歸檔數(shù)據(jù)有２種類型，一種是臺網(wǎng)卷（24個文件，１小時一個），一種是臺站卷（1個文件，１天一個）．為了有效地保存地震數(shù)據(jù)，鐘祥臺實(shí)行了雙備份，除了省地震局監(jiān)測預(yù)報中心測震學(xué)科組備份外，地震臺站使用了２臺電腦分別記錄數(shù)據(jù)波形．考慮到臺站電腦工作時間過長會積累垃圾，造成系統(tǒng)運(yùn)行速度變慢，從而影響日常工作，最好定時交替地清理電腦垃圾或者重啟操作系統(tǒng)．

與此同時，以往臺站與地震計(jì)數(shù)采相匹配的記錄軟件（EDAS-GM-SMS）照常使用．借助這個軟件在平時值班過程中可以實(shí)時地觀察記錄波形的質(zhì)量，以便發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整或者維修．其次，在遠(yuǎn)程傳輸網(wǎng)絡(luò)故障引起地震數(shù)據(jù)波形斷記的情況下， 可以利用此軟件保存的EVT格式數(shù)據(jù)來合并成臺網(wǎng)規(guī)定的SEED格式的數(shù)據(jù)．之前用EDAS-GM-SMS記錄的數(shù)據(jù)是按小時記錄的，１個小時的數(shù)據(jù)大小有4 M，１天96 M．自2016年統(tǒng)一使用SeismicMIX（本地?cái)?shù)據(jù)庫）以來，保存臺站卷的數(shù)據(jù)，1天一個文件，數(shù)據(jù)大小只有33 M左右，從而有效地節(jié)約了電腦的存儲空間．

2.2 震相分析

（1）打開文件選擇打開時間段，為了方便起見，一般以4 h為一個時間段，過長影響軟件仿真速度；

（2）調(diào)整波形的大小適合自己辨認(rèn)為準(zhǔn)；

（3）仿真短周期（選擇W A類型），找地震的P頭或者完整地震事件；

（4）濾波（主要濾去垂直向的干擾）選擇低通5 Hz，高通0.5 Hz，濾波算法選擇Zero Phase IIR；

（5）先找P頭，窗口以120 s為宜，碰到P頭先大致標(biāo)注一個震相P，然后再重載事件仿真長周期，窗口大小以1 200 s為宜．如果S波，面波不清楚，就當(dāng)P頭分，此時就編入報告，生成月報．目前MSDP軟件不能在截取的時間段中標(biāo)注多個相同的震相，即提取的時間段要求震相的唯一性．這點(diǎn)與EDSP-IAS分析軟件不同，EDSP-IAS軟件可以通過設(shè)置增加一個新震源，此前時間段內(nèi)已標(biāo)注的地震的全部震相將變成綠色，即不參加這個合并時間段的后續(xù)地震震相的定位．但EDSP-IAS軟件不能生成符合規(guī)定格式的地震月報，需要值班人員通過鍵盤一個一個地編輯震相，倘若地震事件過多，容易出錯．考慮到MSDP軟件的不足，為了避免出錯，鐘祥臺值班人員每天單獨(dú)做了一個日報，把每次生成的月報中當(dāng)天的震相數(shù)據(jù)單獨(dú)單條地復(fù)制過來放到當(dāng)天的正式日報中，用日報生成５日報，用５日報生成月報，從而避免了這個問題．

（6）完整的地震事件有3種情況：（1）S波清楚但面波不清楚（不發(fā)育），此處是個深震；（2）S波不清楚，但面波清楚，此處是隱區(qū)地震（有第１隱區(qū)5°~16°和第2隱區(qū)105°~142°）；（3）S波和面波都清楚，非隱區(qū)的淺源地震．為了入庫和截取保存事件，截取地震事件波形的長短采用的原則是近震一般截取P波的30~90 s，遠(yuǎn)震一般截取90~180 s，極遠(yuǎn)震一般截取180~300 s，其時間長度一般以完全顯示面波為準(zhǔn)，即面波走完，極遠(yuǎn)震最大長度為7 200 s．

（7）截取完整地震事件，在這里需要指出的是完整的地震事件必須能夠完整地顯示出整個地震波形，即截取P波的前幾分鐘，以及面波或者尾波的后幾分鐘，這樣才能讓評分人員或者校核人員較準(zhǔn)確地把握分析人員震相分析的質(zhì)量．截取完地震事件之后，依次仿真短周期和長周期，標(biāo)注P波、S波、面波和體波，定出震中距．先簡單地編入報告，生成月報，查看震中距大概是多少度，根據(jù)P波和面波的大小初次判斷地震的深度，幅度一般起始不大的以選取深度33 km為宜，幅度大的以200 km為宜．根據(jù)P波和S波的后續(xù)震相特征依次標(biāo)注，微調(diào)深度以達(dá)到走時表與實(shí)際波形相吻合．

（8）在震相分析時應(yīng)該注意幾個關(guān)鍵的震中距容易混淆的震相，例如：震中距在83°左右震相SKS與S易重合；110°出現(xiàn)首波為PKIKP，127°左右出現(xiàn)首波為PKHKP．在第１隱區(qū)時要用LG（LG1或者LG2）震相推算S波，需要指出的是在分析震相時，震源越深，利用震相定出來的發(fā)震時刻有一定的誤差，一般在5 s之內(nèi)．

3 單臺定位

完整的地震事件在標(biāo)注震相時需要注意的是，當(dāng)標(biāo)注的震相超過２個時需要把其它震相的權(quán)重設(shè)置成0．一般近震選擇PN和SN或者PG和SG，遠(yuǎn)震選擇P和S，極遠(yuǎn)震選擇PP和SS或者PKP和PP，只有這樣才能定位．同時，要在全局設(shè)置中選擇相對應(yīng)的地殼模型（見圖1），近震用走時表，遠(yuǎn)震用TAUP模型．

圖1 全局設(shè)置

4 提交數(shù)據(jù)庫

提交數(shù)據(jù)庫的地震事件一定是事先標(biāo)注有震相的原始波形，一般記錄到數(shù)據(jù)庫的文件都帶有地震發(fā)生的時間、震中距、震級以及與此有關(guān)的震相．提交數(shù)據(jù)庫的目的主要是便于副班校核數(shù)據(jù)，以及后期批量的導(dǎo)出符合要求的地震事件，從而縮小日常的工作量．提交數(shù)據(jù)庫見圖2和圖3．提交數(shù)據(jù)庫的地震事件一般要求輸入數(shù)據(jù)和震中位號，即發(fā)生地震的省份編號，例如：湖北是42．如果在這個時間發(fā)生了多個地震，通常為了區(qū)分一般在地震序號后依次加1．操作員即是分析地震的值班人員，由于值班人員先截取地震事件再做震相分析，所以圖3中顯示的開始時間和秒長度是無法手動更改的，即圖中顯示的是不可更改的灰色，最后點(diǎn)擊確定，即成功提交到數(shù)據(jù)庫中．反之，如果值班人員直接在時間段上進(jìn)行地震分析，造成提交數(shù)據(jù)庫的地震就會過長，雖然可以編目，但不利于后期校對和瀏覽．

圖2 單臺定位

圖3 提交數(shù)據(jù)庫

眾所周知，單臺軟件在做地震震相分析、定位時存在一定的誤差，為了減少震相分析的誤差．通常主班在做震相分析時，首先截取完整的地震事件到本地電腦的某個文件夾中，然后利用MSDP軟件打開這個地震事件進(jìn)行震相分析等．副班進(jìn)行校對時只需要打開本地文件即可，其主班已分析的震相不會丟失．

另一種辦法就是直接從提交的數(shù)據(jù)庫中打開帶有震相的事件波形，可以再次的修改、提交和保存，上述２種方法都可以．

5 結(jié)語

綜上所述，臺站分析軟件多樣化，從最開始的SSDP，EDSP-IAS到現(xiàn)在統(tǒng)一使用的MSDP，每個軟件都有自己的優(yōu)點(diǎn)．軟件不斷地升級不僅有利于工作人員處理地震資料，而且還要求工作人員對軟件的使用有進(jìn)一步的認(rèn)識．

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The applications of MSDP software in seismic analysis

ZHAO Rui，HU Fa-rui，HE Bei-fang，LI Ning，ZHANG Yi，DING Rui

（1. Key Laboratory of Earthquake Geodesy，Institute of Seismology of CEA，Wuhan 430071，China；2. Earthquake Administration of Hubei Province，Wuhan 430071，China）

The procedures and methods of MSDP software for seismic station daily work have been introduced， including the seismic phase analysis，earthquake location，seismic catalogue，commit the results to the database，files these results away．And provide the concrete solution of problems which are faced in the process of work. These have a relative value to the fundamental works.

seismic phase analysis；earthquake catalogue；files these results away

1007-9831（2016）11-0028-04

P315-39

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2016.11.008

2016-09-30

中國地震局監(jiān)測、預(yù)報、科研三結(jié)合課題（151704）

趙瑞（1985-），男，湖北襄陽人，工程師，碩士，主要從事地震監(jiān)測預(yù)報分析研究．E-mail：zhaorui0612@163.com