选用宜昌地震台DSQ水管倾斜仪、VS型垂直摆倾斜仪、VP型垂直摆倾斜仪2018-01-01~10-14整点观测数据,采用Nakai逐日拟合计算结果中的潮汐振幅比A和非数字滤波调和分析计算结果中的M2波潮汐因子AM2,对比分析这3类仪器对地倾斜固体潮的振幅响应特征。结果表明,该台NS分量潮汐振幅比只相当于EW分量的90%;1~9月M2波潮汐因子的月结果中误差小于0.02;给出6个分量9个月的54个潮汐因子结果,它们的中误差小于等于0.02;同一分量9个月结果(潮汐因子)之间的极差小于等于8.3%,离散相对中误差小于2.8%。
采用连续率、日均值、潮汐因子、中误差和相对误差等质量指标对武汉台VP型宽频带倾斜仪2019年的观测资料质量进行分析。结果表明,VP型宽频带倾斜仪工作正常,资料连续、可靠,潮汐观测精度高,中误差、相对误差水平较低。长周期年变特征显示,仪器观测曲线形态清晰、整体光滑,具有明显的季节性变化特征。对武汉台VP型宽频带倾斜仪2019年的干扰事件进行统计分析,结果表明干扰因素主要为人为干扰(调零、标定)和自然环境干扰(气压、降雨、雷雨)。
两次相反的典型气压扰动过程对淮北台洞体形变观测(DSQ仪、SS-Y仪)影响特征差异显著,相同的气压变化对同一套仪器不同分量的影响也明显不同。针对这一现象,在假设3种地表模型(水平、凸面、凹面)的情况下,结合SS-Y仪的实际观测结果,确立了凸面地表模型的适用性。再根据仪器自身工作原理,以大气压力作用下的球冠形变为基础,从数理角度分析气压与洞体形变观测结果的内在关系和物理机制。结果表明,气压P可以表示成DSQ仪观测对象地倾斜角θ和SS-Y仪观测对象线应变ε的二元一次方程,洞体形变DSQ仪、SS-Y仪观测结果与气压存在同步扰动规律,且其变化速度与气压扰动速度线性相关,气压扰动幅度越大,速度越快,DSQ仪、SS-Y仪观测结果的变化幅度也越大,速度也越快。
对常熟台洞体倾斜、应变观测与气压、温度、洞温等影响因素的相关性进行研究,结果表明:1)洞温、温度日变化与水管倾斜仪、垂直摆倾斜仪、洞体应变伸缩仪相关性低较,影响比较弱;气压日变化与洞体应变伸缩仪相关性高于水管倾斜仪、垂直摆倾斜仪;水管倾斜仪、垂直摆倾斜仪、洞体应变伸缩仪与气压在各优势频段上均表现为同步负线性相关关系。2)洞温年周期变化是水管倾斜仪与垂直摆年周期变化的主要因素,相关系数高,与温度有一定相关性,与气压相关性弱;洞体应变伸缩仪年变影响机制较为复杂,与洞温、气压、温度年周期变化均有一定的相关性。
选取涉县地震台VS型垂直摆与DSQ型水管倾斜仪2015~2018年的观测资料,采用形态对比法、Venedikov调和分析法、相关性分析法检验两者反映同一区域地倾斜量及同步变化的能力。结果表明,两者在排除倾向变化影响的前提下,月变及年变形态一致性较高,且固体潮记录清晰、地震记录及时准确。潮汐因子及其相对误差结果显示,2套仪器的精度均满足要求,相关性分析结果表明两者在排除倾向变化影响的前提下具有较高的相关性。
采用安徽省洞体地倾斜观测数据异常跟踪分析产品资料,研究引起观测数据变化的影响事件。结果表明,洞体地倾斜观测数据受系统故障、人为干扰影响显著,影响因素既有普遍性又有特殊性,在系统故障中传感器故障普遍存在,传感器故障、超量程故障属高发因素,占比70.9%;在人为干扰中,仪器检修、进洞、标定、调零普遍存在,调零、进洞属高发干扰,占比74.1%;泾县、佛子岭倾斜观测因洞室条件不足导致干扰事件频发,干扰事件与台址、洞室等条件密切相关,与洞室覆盖厚度、进深、密封门存在一致的负相关。
通过台站地质观测环境及自检曲线分析可知,襄樊YRY-4分量式钻孔应变仪地质观测环境良好、观测数据质量较高,有利于地形变观测和地震异常信息提取。襄樊YRY-4分量式钻孔应变仪的映震效果受震级和震中距控制,在震前、同震、震后异常响应上表现出不同的特征。对于特大远震而言,钻孔应变仪四分量会同时形成大幅同震突跳变化,并且在震前和震后常表现为噪声变大或畸变。钻孔应变仪多次记录到震中距100~200 km的近震弱震,同震响应均表现为小幅突跳。襄樊YRY-4分量式钻孔应变仪记录到2018-09-08湖北襄阳襄城M2.5级地震,该地震为地方震且震源较浅,同震响应表现为大幅向上阶变,并且在震前4个分量几乎同步记录到2次小幅突跳异常。
从仪器运行环境、通信连通率、数据有效性、多路径效应等多个角度分析了张家口GNSS基准站存在的问题。与2015年、2016年相比,目前张家口基准站通信连通率主要受省局及国家地震局服务器中断影响,较以往市电中断即影响数据通信连通率有很大改善,数据有效性主要受基站周边大山遮挡影响,导致地平面附近卫星信号无法接收。在2018-02-12廊坊永清县M4.3级地震前,2016年张家口-隆尧、张家口-鹿泉基线发生转折,区域速度场、应力场、面膨胀率显示,该区域震前存在异常。目前GNSS异常在华北地区研究尚处于初步阶段,还需与其他监测手段相互验证才能更好服务于地震分析预报。