乌鲁木齐区域数字遥测台网各子台背景噪声分析

　　随着“九五”地震观测技术数字化改造的完成,新疆地震局现已建成6个区域有人值守数字地震台、4个国家数字地震台和1个区域数字化遥测地震台网。与模拟地震仪相比,数字地震仪虽然具有动态范围大、记录频带宽、记录精度和分辨率高等优点,但同时它也会记录到更多更复杂的的噪声信号,这势必会影响日常的地震分析预报工作。一个数字地震台网的监测能力不仅取决于台网仪器的性能,同时还取决于台网各子台的台址背景噪声。背景噪声包括仪器本身的噪声、环境噪声(例如风、气温、气压等)。背景噪声数字记录时段是指仪器未记录到可识别的地震信号的时段。台址背景噪声一方面反映了各子台台基条件、台址环境噪声的情况,同时又与仪器的灵敏度设置、有效动态范围有关。因此,分析数字台网各子台台址的背景噪声水平及其特征,对提高台网地震监测能力有重要的意义。

　　1　台网简介

　　乌鲁木齐区域数字遥测台网由12个子台组成。台网各子台的地理位置、使用仪器及其工作参数见表1。其中乌什城和高崖子两个子台配置的是JCV-100速度平坦型短周期地震仪,其它均配置的是速度平坦型FBS-3A型宽频带地震计。除二工台采用24位的EDAS-C24A数据采集器外,其它11个子台均采用16位的EDAS-3型数据采集器(采样率均为50次/秒)。所有数据采集器都以GPS-181型数字钟作为时间服务器,并使用超短波数传电台将数据传输至台网中心。

　　2　台网各子台的噪声观测资料处理结果与分析

　　2.1　资料选取和噪声水平计算

　　利用地面地动噪声的均方根值(RMS)可以衡量台址的背景噪声水平。用该值衡量噪声水平的优点在于对来自不同噪声源的噪声可按照一个相同的尺度进行比较。地面地动噪声均方根值按下式

式中,n为测量次数;vi为某一点实测地动速度值;v-为实测地动速度均值。根据数字地震观测技术规范要求,台址的干扰水平在1—20 Hz内地动速度的噪声水平应低于1×10^-7m/s[1]。在本项研究中,选取无震情况下台网各子台噪声背景的连续记录资料并分两个时段进行计算。即截取夜间02时00分06秒—02时03分26秒低背景噪声时段和中午14时00分06秒—14时03分26秒高背景噪声时段的记录资料(新疆地区子夜与正午均较北京时间晚2小时)。然后,对此资料进行1—20Hz的带通滤波。根据采样率为50Hz的标准,每个时段各计有10000个数据点。为避开边缘效应,带通滤波后去头、尾缩放至8192点,再将8192点分成8段,每段计有1024个数据点,分别对每一段计算其RMS值,最后取其平均值即得到地面地动噪声均方根值。