赤峰中心地震臺地震監(jiān)測環(huán)境分析研究

（內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰中心地震臺，內(nèi)蒙古赤峰 024000）

0 引言

人類發(fā)明了各種地震儀器，用來記錄地球內(nèi)部地震波的振動信息，隨著精密儀器的不斷升級，地球的微小振動都可以被地震儀所記錄。然而，地震儀的長時間記錄中，真正記錄的地震事件在較長的時間尺度中是比較短暫的，真正豐富的卻是記錄到持續(xù)不斷的震動，這些地震儀所記錄的背景噪聲，也叫地脈動，如圖1所示。

圖1 地脈動示意圖

近些年，由于城市的擴張，地震監(jiān)測環(huán)境受到了一定的干擾，為了知悉受干擾的程度，本文針對目前使用的地震監(jiān)測系統(tǒng)進行地震監(jiān)測環(huán)境分析研究。

1 臺站背景

赤峰中心地震臺于1971年建臺，是國家Ⅱ類臺，臺址位于赤峰市紅山區(qū)東郊鄉(xiāng)紅山腳下，東依紅山峭壁，觀測室依山而蓋、山洞長度40米NS-EW向搌布，臺墩建在花崗巖上，山洞上方覆蓋的長英花崗巖體約30米，洞內(nèi)平均溫度12℃左右，相對濕度≤85%，日溫差±0.05℃，年溫差±1.0℃。

赤峰中心地震臺地震監(jiān)測儀器使用的是2013年安裝的甚寬頻帶地震計CTS-1EF，數(shù)據(jù)采集器為港震公司生產(chǎn)的EDAS-24GN。

2 噪聲分析

利用數(shù)字化數(shù)據(jù)進行譜分析，從而能在一次簡單操作中的得到所有頻率處的噪聲水平。把噪聲譜表示為噪聲功率密度加速度譜P(w)已成為一種約定，通常以參照值為1(m/s)/Hz的分貝（dB）數(shù)表示。這樣，噪聲水平被計算為：

本文選取2019年8月25日和8月26日48小時作為處理數(shù)據(jù)，計算赤峰中西地震臺噪聲水平，結(jié)果如表1所示。

表1 赤峰中心地震臺噪聲水平示意表

由表1可知，赤峰中心地震臺的地震監(jiān)測系統(tǒng)的噪聲平均值為6.73442-008，低于數(shù)字地震觀測技術(shù)規(guī)范要求的1×10m/s，觀測環(huán)境達到了Ⅱ級環(huán)境地噪聲水平。

3 噪聲功率譜分析

噪聲功率譜密度計算方法：給定信號進行快速傅里葉變換，取其絕對值的平方?？焖俑道锶~變換法（FFT）計算公式為

將平方可積的函數(shù)f(t)表示成復指數(shù)函數(shù)的積分或級數(shù)形式；將頻率域的函數(shù)f(w)表示為時間域的函數(shù)f(t)的積分形式。式中，N的取值為2k，即2，4，8，16，32，64，……。

圖2 2019年8月25日和26日功率譜密度對比示意圖

利用（2）式計算8月25日和26日48小時的噪聲功率譜，結(jié)果如圖2所示。

從圖2中可以看到，噪聲功率譜符合Ⅱ類臺站要求。

4 結(jié)語

通過對赤峰中心地震臺地震監(jiān)測儀器的噪聲分析，赤峰中心地震臺的地震監(jiān)測系統(tǒng)的噪聲平均值為6.73442-008，低于數(shù)字地震觀測技術(shù)規(guī)范要求的1×10m/s，觀測環(huán)境達到了Ⅱ級環(huán)境地噪聲水平。通過噪聲功率譜分析可知，赤峰中心地震臺地震監(jiān)測環(huán)境受外界干擾較小，符合國家Ⅱ類臺的要求。