《地震编目技术规范》编制说明

行 业 标 准 地 震 编 目 规 范 ( 征 求 意 见 稿 ) 编 制 说 明 1. 编 制 的 必 要 性 1997 年 出 台 的 区 域 台 网 地 震 月 报 目 录 与 地 震 观 测 报 告 编 报 技 术 规 范 (1997, 国 家 地 震 局 ) 是 基 于 当 时 的 全 国 模 拟 地 震 台 网 及 上 报 分 析 预 报 网 (Apnet) 而 制 定 的 九 五 期 间 全 国 测 震 台 网 实 现 了 数 字 化 改 造, 模 拟 台 网 逐 步 改 为 数 字 台 网, 这 期 间 地 震 目 录 和 地 震 观 测 报 告 格 式 和 上 报 格 式 形 式 依 旧 遵 循 1997 年 版 的 规 范 十 五 期 间, 随 着 数 字 化 网 络 项 目 的 推 进, 我 国 已 建 设 了 上 千 个 台 站,31 个 区 域 台 网 实 现 了 全 国 数 据 共 享, 地 震 台 网 地 震 目 录 的 编 报 内 容 上 报 时 间 上 报 模 式 汇 交 模 式 都 发 生 了 重 大 变 化 2006 年 出 台 的 中 国 数 字 测 震 台 网 数 据 规 范 (2007, 中 国 数 字 地 震 观 测 网 络 项 目 ) 对 地 震 台 网 地 震 目 录 和 地 震 报 告 的 格 式 以 及 震 相 名 称 进 行 了 规 定 ;2009 年 出 台 并 在 2010 年 2015 年 修 订 的 测 震 台 网 运 行 管 理 细 则 ( 中 震 测 函 2009 5 号 中 震 测 函 2011 98 号 中 震 测 函 2015 115 号 ), 改 变 了 区 域 地 震 台 网 地 震 编 目 的 模 式, 编 目 方 面 由 以 前 的 周 报 和 月 报 改 变 为 快 报 ( 每 日 报 ) 和 正 式 报 ( 每 周 报 ), 编 报 范 围 编 报 格 式 及 内 容 都 做 了 较 大 的 调 整 ; 地 震 目 录 由 之 前 的 国 家 台 网 产 出 的 大 震 目 录 区 域 台 网 产 出 的 微 震 目 录 合 为 中 国 地 震 台 网 中 心 统 一 地 震 目 录 而 国 家 地 震 台 方 面, 依 旧 沿 用 模 拟 时 期 的 上 报 方 式, 和 区 域 台 网 上 报 目 录 的 方 式 和 时 间 没 有 统 一 起 来 此 外, 随 着 我 国 数 字 台 网 的 建 立 和 新 的 地 震 参 数 的 增 加, 地 震 参 数 和 地 震 数 据 的 标 准 也 显 得 越 来 越 重 要 如 何 利 用 波 形 数 据 提 取 更 多 的 震 源 参 数 最 终 在 地 震 观 测 报 告 中 体 现 也 是 一 个 需 要 面 对 的 问 题 基 于 地 震 编 目 工 作 的 变 化 和 我 国 地 震 观 测 系 统 现 状, 现 有 的 区 域 台 网 地 震 月 报 目 录 与 地 震 观 测 报 告 编 报 技 术 规 范 一 些 相 关 的 规 定 对 于 目 前 运 行 的 数 字 地 震 台 网 来 说 明 显 滞 后, 在 新 的 形 势 下, 有 必 要 出 台 新 的 编 目 技 术 规 范, 将 国 家 台 站 区 域 台 网 及 国 家 台 网 的 地 震 编 目 结 果 规 范 管 理 1

2. 国 内 外 概 况 2009 年 之 前 国 内 正 式 的 地 震 目 录 主 要 有 两 种, 中 国 数 字 地 震 台 网 观 测 报 告 (2001 年 前 为 中 国 地 震 年 报 ) 和 中 国 微 震 目 录, 前 者 主 要 由 分 布 在 全 国 范 围 内 的 国 家 台 进 行 编 辑 形 成 的 Μ S 5.0 国 内 及 国 外 的 大 震 目 录, 包 含 m b m B Μ S M L M W 等 震 级 标 度 ; 后 者 在 我 国 各 级 地 震 监 测 台 网 产 出 的 微 震 以 上 地 震 目 录 数 据 汇 集 加 工 而 成 的 (2007 年 前 为 M L 1.0) 全 国 地 震 目 录, 含 M L Μ S 震 级 标 度 十 五 项 目 完 成 后, 从 2009 年 1 月 1 日 开 始 实 现 了 将 国 家 台 网 产 出 大 震 目 录 区 域 台 网 产 出 的 微 震 目 录 合 并 产 出 统 一 的 中 国 地 震 台 网 地 震 目 录, 同 时 在 网 上 将 速 报 目 录 快 报 目 录 正 式 报 目 录 合 并 为 统 一 目 录, 实 时 地 为 地 震 应 急 地 震 预 报 及 地 震 研 究 服 务 目 前 国 际 上 出 版 的 地 震 目 录 有 USGS 下 的 NEIC(national earthquake information center) 出 版 的 PDE(Preliminary Determination of Epicenters) ISC(International Seismological Centre) 出 版 的 地 震 目 录 EHB(Engdahl, van der Hilst and Buland Catalog) Centennial Catalog GCMT(Global Centroid Moment Tensor Database) NGDC(National Geophysical Data Center s Significant Earthquake Database) HTD(Historical Tsunami Database) Utsu Deadly Earthquakes Catalog Emergency Events Database 等 其 中 PDE 中 包 括 地 震 事 件 的 发 震 时 刻 各 种 类 型 的 震 级 地 震 位 置 震 相 到 时 信 息 及 大 地 震 的 震 源 机 制 解, 在 最 后 的 说 明 部 分 还 可 能 包 括 地 震 震 后 的 影 响 和 伤 亡 信 息, 目 前 还 在 尝 试 包 含 某 些 较 大 地 震 的 震 源 时 间 函 数 和 震 源 破 裂 过 程 等 信 息 PDE 的 发 布 主 要 有 每 天 发 布 的 PDE-Q, 每 周 发 布 的 PDE-W, 每 月 发 布 的 PDE-M ISC 出 版 的 地 震 目 录 是 目 前 国 际 上 公 认 的 权 威 地 震 目 录, 它 通 过 联 合 利 用 PDE 的 所 有 地 震 目 录 信 息 和 其 它 一 些 国 际 上 的 区 域 和 全 球 台 网 地 震 数 据, 对 震 相 进 行 筛 选 和 矫 正, 并 重 新 进 行 定 位, 为 了 保 证 目 录 的 准 确 性, 其 中 大 约 40% 的 地 震 事 件 都 有 人 工 参 与 检 查 校 正 ISC 的 目 录 除 了 实 时 地 自 动 结 果 和 每 月 发 布 的 校 正 月 报 外, 正 式 发 布 的 地 震 目 录 的 延 时 较 长, 一 般 在 事 件 发 生 后 的 两 年 左 右 EHB 目 录 是 利 用 ISC 发 布 的 地 震 目 录 的 震 相 数 据, 利 用 改 进 的 定 位 方 法 和 地 球 速 度 模 型, 通 过 识 别 和 利 用 深 部 震 相 和 后 续 震 相, 对 事 件 进 行 重 新 定 位 后 得 到 的 目 录 Centennial 2

Catalog 是 EHB 目 录 的 延 续 GCMT 是 全 球 Mw5.0 级 及 以 上 地 震 的 矩 心 矩 张 量 解 的 目 录 NGDC 目 录 主 要 是 一 个 历 史 地 震 目 录, 它 的 最 近 的 历 史 地 震 目 录 来 源 于 PDE 目 录 HTD 目 录 是 NGDC 目 录 中 引 起 了 海 啸 的 事 件 的 部 分, 它 另 外 包 括 了 单 独 的 海 啸 伤 亡 情 况 最 后 两 种 地 震 目 录 也 都 是 特 定 地 震 事 件 的 目 录, 包 含 了 一 些 特 定 的 地 震 震 后 影 响 和 伤 亡 信 息 可 以 看 出, 目 前 国 际 上 出 版 的 主 要 的 地 震 目 录 就 是 USGS 的 PDE 目 录 和 ISC 的 地 震 目 录, 这 两 种 地 震 目 录 的 文 件 格 式 都 采 用 的 ISF 地 震 格 式,ISC 的 地 震 目 录 其 震 相 和 震 级 的 命 名 都 遵 循 IASPEI 的 震 相 和 震 级 定 义 标 准 这 两 种 目 录 都 有 震 源 机 制 部 分 震 级 类 型 也 都 含 有 MW 震 级 定 位 质 量 方 面, 国 内 外 对 地 震 编 目 中 的 定 位 质 量 的 分 析 主 要 基 于 两 种 方 式 一 种 是 定 位 质 量 的 定 量 误 差 分 析, 根 据 数 据 的 观 测 误 差 速 度 模 型 误 差 等 先 验 误 差 信 息, 通 过 物 理 模 型 的 假 设 和 某 些 算 法, 计 算 得 到 定 位 结 果 的 定 量 误 差 ; 另 一 种 方 法 是 基 于 事 件 真 实 位 置 的 统 计 分 析, 是 利 用 一 些 已 知 真 实 发 生 位 置 的 事 件 ( 如 爆 破 核 爆 等 ), 通 过 大 量 的 比 较, 定 量 统 计 出 记 录 到 震 相 的 台 网 台 站 的 分 布 情 况 对 定 位 质 量 的 影 响 目 前 国 内 外 常 用 的 各 种 基 于 盖 革 法 的 最 小 二 乘 算 法 定 位 程 序 ( 如 ISCloc ISCloc2 hyposat locsat hyp2000 等 ) 本 身 都 带 有 第 一 种 定 位 质 量 分 析 方 法, 该 方 法 的 缺 点 是 数 据 的 观 测 误 差 和 速 度 模 型 ( 或 理 论 走 时 ) 误 差 通 常 都 很 难 准 确 地 定 量 给 出, 而 且 用 于 计 算 的 物 理 模 型 通 常 也 进 行 了 假 设 简 化 ( 通 常 为 非 线 性 问 题 的 线 性 化 ), 这 就 导 致 计 算 出 的 误 差 估 计 本 身 就 存 在 不 确 定 性 第 二 种 定 位 质 量 分 析 方 式 是 由 Bondár 在 2001 年 提 出, 被 命 名 为 GTX, 其 中 的 X 表 示 事 件 的 真 实 位 置 在 定 位 出 的 位 置 的 X 公 里 之 内 其 后 Bondár 等 人 陆 续 提 出 了 GT0 GT1 GT5 GT10 GT20 GT25 等 一 系 列 具 体 的 定 位 质 量 定 量 评 估 标 准 国 际 地 震 中 心 (ISC) 在 编 目 工 作 中 除 了 在 定 位 中 直 接 采 用 第 一 种 误 差 分 析 方 法 得 到 定 位 结 果 的 定 量 误 差 分 析 外, 还 采 用 了 第 二 种 定 位 质 量 评 价 方 式, 出 版 了 满 足 各 种 GTX 条 件 的 GT 事 件 编 目 目 录 目 前, 我 国 的 地 震 编 目 工 作 主 要 是 由 各 区 域 台 网 和 中 国 地 震 台 网 中 心 合 作 完 成, 编 目 质 量 主 要 基 于 第 一 种 误 差 分 析 方 式, 由 定 位 算 法 在 定 位 过 程 中 计 算 得 出 由 于 各 台 网 在 编 目 工 作 中 采 用 的 定 位 算 法 不 一, 加 上 有 些 定 位 算 法 并 不 具 备 误 差 分 析 功 能, 从 而 导 致 编 目 定 位 结 果 误 差 3

分 析 的 不 一 致 而 且 为 编 目 质 量 的 统 一 定 量 描 述 而 提 出 的 1-4 分 类 法 (1 类 : 震 中 误 差 <=5km 2 类 :5km< 震 中 误 差 <=15 3 类 :15km< 震 中 误 差 <=30km 4 类 : 震 中 误 差 >30km), 主 要 是 基 于 当 时 的 交 切 定 位 方 法 而 提 出 的, 该 方 法 能 够 根 据 交 切 空 区 的 大 小, 跟 这 四 类 直 接 进 行 一 一 对 应 但 是 对 于 现 在 的 基 于 计 算 机 分 析 的 定 位 算 法 来 说, 由 于 这 1-4 分 类 法 每 类 都 没 有 具 体 的 震 中 误 差 估 计 方 法 或 准 则, 因 此 无 法 把 定 位 结 果 的 误 差 估 计 跟 这 四 类 进 行 对 应 通 过 前 期 的 调 研, 目 前 我 国 的 地 震 目 录 和 地 震 观 测 报 告 有 以 下 不 足 : 1 地 震 观 测 报 告 信 息 不 够 丰 富, 只 有 地 震 三 要 素 和 震 相 数 据 ; 2 地 震 目 录 质 量 评 价 标 准 过 于 简 单, 还 停 留 在 模 拟 观 测 时 期 的 定 位 评 价 标 准 ; 3 缺 乏 一 个 统 一 的 地 震 数 据 服 务 平 台 ; 4 国 家 台 ( 采 用 5 日 报 ) 和 区 域 台 网 ( 采 用 日 报 与 周 报 ) 上 报 目 录 的 方 式 和 时 间 不 一 致, 造 成 了 两 系 统 的 地 震 观 测 报 告 时 间 上 的 不 同 步 ; 5 统 一 编 目 的 目 录 只 是 根 据 震 级 的 大 小, 简 单 采 用 属 地 定 位 结 果 (4 级 以 下 ) 或 国 家 台 网 定 位 结 果 (4 及 以 上 ), 未 能 进 一 步 利 用 匹 配 的 震 相 数 据, 致 使 大 震 未 能 合 理 利 用 近 台 震 相 数 据 ; 6 对 上 报 震 相 数 据 的 筛 选, 只 是 简 单 采 用 属 地 原 则 处 理, 没 有 基 于 波 形 数 据 来 校 核 震 相 数 据 ; 7 一 些 台 网 没 有 采 用 本 地 区 的 区 域 模 型, 国 家 台 没 有 更 新 的 全 球 走 时 表, 还 使 用 1985 年 版 的 震 相 走 时 便 查 表 (J-B 表 ) 中 的 震 相 名 称 (1980, 地 震 出 版 社 ) 4

3. 编 写 思 路 考 虑 到 目 前 全 国 地 震 台 网 的 规 模 条 件 和 产 出, 根 据 国 家 防 震 减 灾 的 需 要 和 学 科 组 的 要 求, 规 范 国 家 测 震 台 站 区 域 地 震 台 网 中 国 地 震 台 网 的 地 震 编 目 工 作 的 各 个 环 节, 确 定 了 以 下 编 写 思 路 : 1. 需 要 建 立 新 的 地 震 观 测 报 告 数 据 格 式, 以 便 能 够 包 含 更 丰 富 的 地 震 信 息 ; 结 合 IASPEI 的 ISF 地 震 格 式, 设 计 我 国 的 地 震 观 测 报 告 格 式 2. 需 要 考 虑 统 一 编 目 工 作 的 分 级 管 理 与 相 关 任 务 职 责, 统 一 编 目 原 则, 国 家 台 与 区 域 台 网 工 作 模 式 问 题 必 须 统 一 和 同 步 ; 分 级 制 定 编 报 范 围 和 编 报 内 容 3. 考 虑 到 国 标 GB 17740-1999 地 震 震 级 的 规 定 正 在 修 订 中, 震 级 方 面 的 内 容 将 遵 循 国 标 的 规 定 ; 4. 在 调 研 全 国 地 震 台 站 分 布 地 震 目 录 观 测 报 告 的 基 础 上, 设 计 合 理 的 地 震 目 录 的 质 量 评 价 标 准 ; 结 合 1997 年 出 台 的 区 域 台 网 地 震 月 报 目 录 与 地 震 观 测 报 告 编 报 技 术 规 范 给 出 的 1-4 类 标 准, 提 出 相 应 的 评 价 技 术 指 标 ; 5. 为 了 及 时 为 地 震 应 急 服 务, 了 解 多 震 省 份 的 特 殊 情 况, 规 范 需 要 考 虑 地 震 序 列 目 录 的 统 计 分 析 与 报 送 原 则 ; 6. 调 研 全 国 地 震 观 测 报 告 的 分 析 情 况, 对 定 位 方 法 的 选 择 与 速 度 模 型 ( 走 时 表 ) 的 使 用 震 相 的 标 注 进 行 相 应 的 规 范 ; 7. 与 中 国 数 字 测 震 台 网 数 据 规 范 测 震 台 网 运 行 管 理 细 则 省 级 测 震 台 网 编 目 评 比 标 准 的 相 关 规 定 和 要 求 保 持 协 调 性 ; 8. 调 研 新 参 数 目 录 加 入 地 震 目 录 的 可 行 性 ; 9. 1997 年 出 台 的 区 域 台 网 地 震 月 报 目 录 与 地 震 观 测 报 告 编 报 技 术 规 范 仅 列 出 近 震 范 围 的 常 用 震 相,2003 年 7 月 9 日 由 IASPEI 发 布 IASPEI 标 准 地 震 震 相 表 (IASPEI Standard Seismic Phase List,Storchak D. A., Schweitzer J., Bormann P., 2003.), 震 相 部 分 将 遵 循 这 个 标 准 5

10. 要 考 虑 地 震 目 录 的 扩 展 性, 如 果 有 好 的 定 位 方 法 和 模 型, 对 已 出 版 目 录 的 修 订 问 题, 地 震 序 列 相 对 定 位 目 录 问 题 11. 需 要 建 立 GT5 事 件 库 12. 地 名 遵 循 行 业 标 准 地 震 名 称 确 定 规 则 新 的 编 目 规 范 力 求 推 动 测 震 台 网 编 目 工 作 水 平 和 公 共 服 务 能 力, 给 出 的 地 震 参 数 合 理 丰 富, 并 和 国 际 接 轨 4. 主 要 工 作 过 程 4.1 任 务 来 源 该 规 范 是 中 国 地 震 局 2013 年 行 业 专 项 全 国 统 一 编 目 处 理 系 统 及 相 关 技 术 规 范 体 系 研 制 完 成 的 内 容 之 一 ( 中 震 函 2012 362 号 ), 也 是 2012 年 地 震 行 业 标 准 制 定 修 订 计 划 项 目 之 一 ( 中 震 函 2012 185 号 ), 标 准 立 项 名 称 为 全 国 地 震 台 网 编 目 规 范, 标 准 起 草 的 承 担 单 位 为 广 东 省 地 震 局 4.2 工 作 过 程 2012 年 8 月 5~8 日, 召 开 了 地 震 编 目 规 范 修 订 工 作 启 动 会 议, 与 会 专 家 针 对 管 理 部 门 的 要 求, 围 绕 地 震 编 目 规 范 修 编 工 作 主 题 展 开 了 深 入 讨 论, 对 当 前 编 目 工 作 中 存 在 的 问 题 进 行 了 系 统 梳 理, 并 对 下 一 步 的 编 目 工 作 提 出 了 一 些 建 议 ; 确 定 了 全 国 统 一 编 目 规 范 需 要 重 点 研 究 的 问 题 有 : 目 录 的 质 量 评 价 标 准 研 究 目 录 的 交 换 发 布 格 式 国 内 区 域 模 型 调 研 整 合 与 推 荐 使 用 震 级 的 多 元 使 用 震 源 机 制 解 入 目 录 的 可 行 性 及 统 一 编 目 原 则 初 步 形 成 了 全 国 统 一 编 目 规 范 的 大 纲 2013 年 3 月 15~18 日, 召 开 了 中 国 地 震 局 2013 年 行 业 专 项 全 国 统 一 编 目 处 理 系 统 及 相 关 技 术 规 范 体 系 研 制 项 目 启 动 会 议 在 此 次 会 议 上 项 目 组 成 员 做 了 地 震 编 目 规 范 初 步 大 纲 介 绍 及 相 关 建 议 统 一 编 目 数 据 库 和 服 务 平 台 : 分 项 任 务 介 绍 与 设 想 编 目 质 量 评 价 调 研 情 况 介 绍 3 个 报 告, 测 震 专 家 分 别 做 了 国 内 及 周 边 速 度 模 型 情 况 介 绍 及 定 位 使 用 模 型 建 议 MW 产 出 的 各 种 方 法 6

介 绍 及 推 荐 地 震 震 级 标 准 的 进 展 国 内 GT5 建 立 的 进 展 4 个 专 题 报 告 讨 论 了 统 一 编 目 需 要 注 意 的 问 题 : 国 家 台 和 区 域 台 网 的 任 务 不 改 变 ; 定 位 要 求 要 考 虑 注 意 近 台 的 使 用, 远 台 震 相 可 以 不 参 与 定 位 仅 贡 献 震 级 ; 目 录 增 加 描 述 深 度 的 方 法 ; 地 震 数 据 服 务 平 台 需 要 考 虑 台 站 经 纬 度 的 保 密 问 题 ; 同 时 震 级 国 标 修 订 组 也 提 供 了 他 们 的 意 见 : 震 级 之 间 不 允 许 转 换, 对 外 提 供 发 布 震 级, 并 提 供 了 他 们 形 成 的 国 家 标 准 初 稿 会 议 基 本 确 定 了 编 目 规 范 大 纲, 编 写 组 开 始 编 写 规 范 初 稿, 同 时 开 始 调 研 全 国 地 震 编 目 情 况 会 后 为 了 提 升 地 震 目 录 和 报 告 的 服 务 能 力, 发 放 地 震 目 录 需 求 调 查 表, 征 求 意 见 2013 年 11 月 20~23 日, 召 开 了 项 目 工 作 会 议, 项 目 组 成 员 做 了 项 目 进 展 情 况 和 来 年 工 作 计 划 介 绍 统 一 编 目 系 统 研 制 情 况 介 绍 统 一 编 目 系 统 数 据 库 和 服 务 平 台 的 介 绍 统 一 编 目 系 统 数 据 质 量 评 价 进 展 广 东 地 震 台 网 ML 量 规 函 数 研 究 的 进 展 5 个 报 告, 测 震 专 家 分 别 做 了 关 于 地 震 统 一 编 目 的 一 些 想 法 关 于 序 列 地 震 的 处 理 地 震 震 级 标 准 的 进 展 情 况 3 个 专 题 报 告 与 会 专 家 围 绕 项 目 组 前 期 所 作 的 全 国 地 震 编 目 工 作 调 研 报 告 地 震 编 目 规 范 大 纲 展 开 了 深 入 讨 论 全 国 震 相 调 研 表 明 : 目 前 区 域 台 网 主 要 问 题 有 权 重 的 不 规 范 使 用 ; 各 类 震 相 的 震 中 距 的 范 围 出 现 明 显 错 误 ; 首 波 的 区 分 与 标 注 问 题 ; 时 距 曲 线 显 示 有 些 台 站 有 明 显 分 析 错 误 或 钟 差 ; 反 射 震 相 残 差 普 遍 较 大 ; 模 型 的 不 合 理 使 用 造 成 震 相 残 差 大 等 问 题 需 要 规 范 其 标 注, 尤 其 是 初 至 震 相 的 标 注 经 过 讨 论, 明 确 了 可 识 别 的 Pb,Sb 震 相 也 可 入 报 告 (2006 年 版 的 中 国 地 震 台 网 数 据 规 范 中 震 相 表 去 掉 了 Pb,Sb 震 相 ); 明 确 了 PKP1 PKP2 PKIKP PKhKP 等 震 相 的 规 范 标 注 问 题 (2006 年 版 的 中 国 地 震 台 网 数 据 规 范 已 有 规 定, 但 国 家 台 没 有 规 范 使 用 ) 对 序 列 目 录 进 行 讨 论, 为 了 保 障 序 列 的 唯 一 性, 确 定 只 要 国 内 发 生 M 5.0 地 震 或 出 现 震 群 时, 震 中 所 在 省 级 台 网 中 心 负 责 余 震 序 列 与 震 群 快 报 目 录 和 正 式 目 录 的 处 理 与 报 送, 若 地 震 发 生 在 两 省 及 以 上 交 界 地 区, 非 震 中 所 在 省 份 的 快 报 目 录 和 正 式 目 录 可 不 包 含 该 序 列 对 于 序 列 正 式 目 录, 当 地 震 周 频 次 目 录 及 震 相 报 告 达 到 一 定 量 级 以 上 台 网 中 心 无 法 及 时 处 理 时, 可 由 震 中 所 在 省 级 台 网 中 心 向 测 震 学 科 技 术 管 理 组 申 请 单 独 编 报 序 列 正 式 目 录, 测 震 学 科 管 理 组 根 据 具 体 情 况 批 准 并 确 定 序 列 正 式 目 录 的 截 止 时 间 和 编 报 完 成 时 间 对 于 定 位 质 量 评 价 方 面, 开 展 了 统 一 编 目 定 位 程 序 采 用 三 维 走 时 表 的 测 试 和 定 位 结 果 的 质 7

量 评 价 标 准 研 究 初 步 分 析 了 地 震 多 发 省 份 ( 云 南 四 川 新 疆 ) 区 域 地 震 常 用 震 相 (Pg Sg Pn Sn) 的 标 注 质 量 情 况, 利 用 数 值 模 拟 和 台 站 较 密 集 地 区 的 历 史 地 震 事 件, 研 究 了 不 同 走 时 表 ( 一 维 和 三 维 ) 空 隙 角 震 中 距 有 无 近 台 情 况 下, 定 位 位 置 的 偏 差 情 况 根 据 与 会 专 家 建 议, 将 收 集 国 内 较 大 爆 破 资 料, 科 学 台 阵 资 料 进 行 试 验, 对 统 一 编 目 定 位 程 序 和 质 量 评 价 标 准 进 行 进 一 步 试 验 震 级 方 面 : 遵 循 修 订 的 地 震 震 级 的 规 定 对 于 4.5 级 以 下 地 震, 近 震 震 级 为 发 布 震 级 对 于 4.5 级 以 上, 面 波 震 级 为 发 布 震 级 对 于 震 源 深 度 大 于 60km 的 地 震, 体 波 震 级 为 发 布 震 级 对 于 任 何 一 个 地 震, 如 果 有 可 靠 的 矩 震 级, 则 将 矩 震 级 作 为 首 选 震 级 结 合 以 上 建 议 修 改 规 范 相 应 内 容 根 据 专 家 的 建 议 我 们 开 始 收 集 爆 破 资 料, 无 奈 找 到 的 宁 夏 爆 破 资 料 台 站 分 布 不 理 想, 不 能 够 进 行 进 一 步 的 实 验, 后 来 改 变 思 路 用 国 家 台 网 地 震 数 据 库 的 数 据 进 行 实 验 2014 年 8 月 13~20 日, 为 使 课 题 组 研 制 的 全 国 地 震 台 网 统 一 编 目 系 统 与 国 际 接 轨, 同 时 使 编 写 的 地 震 编 目 规 范 更 具 有 普 适 性, 充 分 了 解 国 外 地 震 编 目 工 作 情 况, 应 英 国 国 际 地 震 中 心 (ISC) 和 德 国 波 茨 坦 地 球 科 学 研 究 中 心 (GFZ)2 家 单 位 邀 请, 经 中 国 地 震 局 批 准, 赴 英 国 德 国 开 展 考 察 和 国 际 交 流 合 作 ISC Bulletin 从 1964 年 开 始 产 出, 至 今 已 有 超 过 5 百 万 个 事 件 的 震 源 参 数, 分 布 在 世 界 各 地 的 130 个 机 构 向 国 际 地 震 中 心 提 交 地 震 报 告, 这 些 不 同 格 式 的 报 告 在 ISC 被 解 析 检 查 合 并 后 重 新 定 位 给 出 精 度 更 高 的 地 震 参 数, 并 输 出 标 准 格 式 建 立 了 1959-2012 年 符 合 GT 标 准 的 地 震 和 爆 破 事 件 库 ;EHB 是 利 用 改 进 的 定 位 方 法 和 地 球 速 度 模 型, 通 过 识 别 和 利 用 深 部 震 相 和 后 续 震 相, 重 新 定 位 了 1964-2008 年 间 一 些 记 录 质 量 好 的 事 件 得 到 的 目 录 为 了 评 估 地 震 危 险 性 给 出 了 1900-2009 年 ISC_GEM 全 球 地 震 目 录, 所 有 的 地 震 事 件 用 EHB 或 ISC 的 定 位 方 法 重 新 定 位, 并 给 出 由 CGMT 或 文 献 或 由 短 周 期 体 波 震 级 mb 和 面 波 震 级 Ms 转 换 出 的 Mw 震 级 此 次 访 问 使 我 们 对 ISC 工 作 过 程 有 了 深 入 了 解, 看 到 了 ISC 对 全 球 地 震 目 录 精 益 求 精 的 探 索 过 程,ISC 的 相 关 专 家 向 我 们 反 馈 了 我 国 交 换 台 站 在 震 相 表 示 振 幅 量 取 质 量 评 价 等 方 面 存 在 的 问 题, 使 我 们 同 对 我 国 测 震 台 网 地 震 编 目 工 作 改 进 有 了 更 新 的 认 识 在 GFZ 的 GEOFON 听 取 了 地 震 台 网 实 时 运 作 情 况 及 SeisComP 软 件 的 介 绍,SeisComP 软 件 可 以 给 出 自 动 定 位 结 果 矩 张 量 结 果 相 关 自 动 和 人 工 结 果 发 布 在 GFZ 的 网 页 上,ISC 和 GFZ 的 相 关 软 件 界 面 与 功 能 也 8

给 我 们 启 示 2014 年 10 月 27~29 日 召 开 了 项 目 工 作 会 议, 会 议 就 地 震 编 目 规 范 初 稿 进 行 了 研 讨, 同 时 给 出 了 国 家 台 网 地 震 库 的 数 据 进 行 编 目 目 录 质 量 的 评 价 研 究 结 果, 此 次 会 议 除 了 邀 请 测 震 专 家, 也 邀 请 到 全 国 地 震 标 准 化 技 术 委 员 会 的 专 家, 与 会 专 家 就 地 震 编 目 规 范 初 稿 给 出 了 很 好 的 建 议 : 丰 富 技 术 要 求 部 分 简 化 任 务 的 时 间 要 求 并 讨 论 了 相 关 地 震 编 目 涉 及 的 相 关 定 义 专 家 也 建 议 我 们 去 地 球 物 理 研 究 所 收 集 爆 破 资 料 用 于 定 位 试 验 2015 年 1 月 25~27 日, 为 了 推 动 课 题 的 开 展, 课 题 组 邀 请 国 际 地 震 中 心 (The International Seismological Centre )2 位 地 震 专 家 来 广 州 交 流, 就 国 际 地 震 中 心 的 地 震 目 录 生 产 过 程 遵 循 的 规 范 定 位 过 程 评 价 机 制 等 问 题 进 行 交 流 Dmitry Storchak 博 士 做 了 ISC 的 地 震 目 录 产 出 及 相 关 规 范 的 介 绍 ;István Bondár 博 士 做 了 ISCLOC 定 位 程 序 及 GT 准 则 的 介 绍 ; 此 次 会 议 收 获 如 下 : 了 解 了 我 们 关 心 的 震 相 删 选 模 型 使 用 联 合 定 位 GT 数 据 库 等 几 方 面 的 问 题 ; 同 时 也 明 确 了 ISCLOC 定 位 程 序 的 优 点 在 于 考 虑 了 台 站 路 径 的 贡 献, 使 得 定 位 位 置 更 接 近 于 真 实 位 置 目 录 的 重 新 定 位 评 价 GT 的 概 念 将 引 入 规 范 和 统 一 编 目 系 统 中 2015 年 5 月 10~11 日, 根 据 关 于 开 展 2015 年 地 震 行 业 科 研 专 项 项 目 验 收 工 作 的 通 知 ( 中 震 函 2015 57 号 ) 要 求, 项 目 组 邀 请 相 关 领 导 和 专 家 来 广 州 交 流, 将 课 题 涉 及 的 地 震 编 目 规 范 的 工 作 组 讨 论 稿 定 稿 上 报 监 测 预 报 司 在 此 次 会 议 上 专 家 建 议 我 们 将 分 级 管 理 与 相 关 任 务 职 责 的 具 体 内 容 删 除 纳 入 准 备 修 订 的 测 震 台 网 运 行 管 理 细 则, 编 写 组 进 行 了 相 应 的 修 改 并 上 报 监 测 预 报 司 2015 年 6 月 2 日, 根 据 关 于 地 震 编 目 技 术 规 范 评 审 工 作 的 通 知 ( 震 测 便 函 2015 34 号 ) 要 求, 中 国 地 震 局 监 测 预 报 司 组 织 专 家 在 北 京 对 地 震 编 目 规 范 进 行 了 评 审, 并 给 出 了 评 审 意 见, 专 家 组 认 为 地 震 编 目 规 范 符 合 编 制 任 务 要 求 与 相 关 标 准 协 调, 适 应 业 务 发 展 的 需 求, 可 作 为 地 震 编 目 的 依 据 会 后 项 目 组 根 据 专 家 的 意 见 修 改 工 作 组 讨 论 稿 并 上 报 监 测 司 2015 年 9 月 20~21 日, 为 了 进 一 步 推 进 地 震 编 目 规 范 行 业 标 准 实 施 的 进 程, 项 目 组 邀 请 法 规 司 及 全 国 地 震 标 准 化 技 术 委 员 会 的 专 家 就 地 震 编 目 规 范 ( 工 作 组 讨 论 稿 ) 进 行 研 讨, 对 标 准 文 本 格 式 进 一 步 规 范 9

5. 重 点 问 题 分 析 及 处 理 5.1 全 国 编 目 情 况 调 研 为 了 进 一 步 提 高 专 业 数 据 产 品 质 量, 本 工 作 结 合 地 震 监 测 预 报 和 地 球 科 学 未 来 发 展 需 求 以 及 在 我 国 地 震 台 网 观 测 报 告 长 远 发 展 规 划 的 基 础 上, 对 各 省 级 台 网 十 五 测 震 系 统 运 行 以 来 全 国 编 目 工 作 的 现 状 进 行 调 研 与 分 析 发 现 震 相 标 注 的 问 题 主 要 存 在 几 个 方 面 : 权 重 的 不 规 范 使 用 ; 各 类 震 相 的 震 中 距 的 范 围 出 现 明 显 错 误 ; 首 波 的 区 分 与 标 注 问 题 ; 时 距 曲 线 显 示 有 些 台 站 有 明 显 分 析 错 误 或 钟 差 ; 反 射 震 相 残 差 普 遍 较 大 ; 模 型 的 不 合 理 使 用 造 成 震 相 残 差 大 等 问 题 人 员 方 面 :103 个 台 站 配 有 103 人 编 目 人 员 ;32 个 台 网 人 员 有 497 人, 编 目 人 员 有 245 人,5 个 台 网 地 震 编 目 由 专 职 编 目 人 员 完 成 ( 新 疆 四 川 云 南 陕 西 安 徽 ) 软 件 方 面 : 台 站 : MSDP ( 67) SSDP ( 28) EDSP-IAS ( 27) DIMAS (8) ; 区 域 : MSDP ( 32); 国 家 台 网 : 使 用 自 行 开 发 的 数 据 处 理 软 件 16 个 台 网 使 用 单 纯 形 搜 索 法 定 位,3 个 台 网 使 用 hyposat 定 位,1 个 台 网 使 用 loc3dsb,2 个 台 网 使 用 hypo2000, 其 余 10 个 台 网 是 多 种 定 位 方 法 一 起 用 模 型 和 走 时 使 用 方 面,19 个 台 网 使 用 华 南 模 型, 四 川 新 疆 陕 西 宁 夏 甘 肃 青 海 河 北 7 个 使 用 了 本 区 域 模 型 江 苏 山 东 山 西 北 京 辽 宁 5 个 台 网 使 用 全 球 模 型, 黑 龙 江 使 用 中 国 模 型 国 家 台 网 使 用 IASPEI91 走 时 表 综 上, 除 了 改 进 软 件 的 设 置 ( 将 来 各 省 区 域 模 型 出 台 后, 交 互 软 件 可 以 直 接 根 据 震 源 位 置 选 用 模 型, 不 须 用 户 设 置 ); 也 要 在 规 范 上 强 调 模 型 的 使 用 震 相 的 规 范 标 注 5.2 目 录 质 量 评 价 标 准 已 有 的 地 震 编 目 目 录 质 量 评 价 1-4 分 类 标 准 定 义 是 基 于 交 切 定 位 方 法 得 到, 定 位 质 量 的 估 计 主 要 是 根 据 交 切 图 来 人 工 判 断 属 于 哪 一 类, 该 方 法 适 用 于 参 与 定 10

位 台 站 稀 少 的 情 况, 在 现 有 的 台 站 密 度 下, 交 切 定 位 法 已 经 不 太 适 用 于 现 在 的 地 震 编 目 定 位 目 前 国 内 外 用 于 评 价 地 震 编 目 目 录 质 量 的 方 法 主 要 包 括 两 个 方 面, 一 种 是 在 定 位 反 演 过 程 中, 根 据 反 演 误 差 矩 阵 来 估 计 出 反 演 误 差 ( 如 在 ISC 使 用 的 ISCLoc2 定 位 算 法 中 的 反 演 误 差 估 计 ); 另 一 种 是 根 据 参 与 定 位 的 台 站 的 分 布, 采 用 概 率 统 计 的 方 式, 得 到 台 站 分 布 与 定 位 误 差 之 间 的 经 验 关 系 ( 如 GT 准 则 的 定 义 ) 因 此 基 于 国 内 外 现 有 的 定 位 误 差 估 计 方 法, 我 们 提 出 了 适 用 于 新 的 地 震 编 目 定 位 算 法 (ISCLoc2) 的 目 录 质 量 评 价 标 准, 即 在 不 改 变 传 统 的 1-4 分 类 的 编 目 目 录 质 量 标 准 定 义 的 基 础 上, 参 考 国 外 用 于 评 价 地 震 编 目 目 录 质 量 的 GT 准 则 的 定 义 和 选 择 方 法, 利 用 数 值 模 拟 地 震 事 件 定 位 精 度 高 的 历 史 编 目 事 件 ( 满 足 国 际 GT5 准 则 ), 以 及 精 确 已 知 事 件 位 置 的 爆 破 事 件 的 目 录 和 震 相 信 息, 统 计 得 到 我 国 的 编 目 目 录 质 量 评 价 的 GT5 GT15 和 GT30 的 判 定 准 则 然 后 再 结 合 统 一 编 目 定 位 方 法 (ISCLoc2) 中 得 到 的 反 演 误 差 估 计, 最 终 得 到 我 国 统 一 编 目 目 录 质 量 新 的 1-4 类 精 度 评 价 准 则 : 1 类 精 度 : 对 于 150km 之 内 的 参 与 定 位 的 台 站,dU 0.35, 且 sgap 160º, 且 距 离 震 中 最 近 的 台 站 的 震 中 距 小 于 10km, 且 定 位 的 水 平 误 差 估 计 小 于 5 km 2 类 精 度 : 对 于 所 有 的 参 与 定 位 的 台 站,sgap 180º, 且 定 位 的 水 平 误 差 估 计 小 于 15 km 3 类 精 度 : 对 于 所 有 的 参 与 定 位 的 台 站,sgap 240º, 且 定 位 的 水 平 误 差 估 计 小 于 30 km 4 类 精 度 : 其 它 5.3 新 参 数 加 入 地 震 目 录 的 可 行 性 2007 年 随 着 十 五 网 络 项 目 的 完 成 及 新 地 震 参 数 目 录 产 出 技 术 的 实 用 化, 云 南 四 川 河 北 广 东 福 建 山 东 甘 肃 北 京 新 疆 及 天 津 作 为 全 国 新 地 震 参 数 测 定 工 作 示 范 单 位, 从 2008 年 10 月 开 始, 上 报 新 地 震 参 数 目 录 到 中 国 地 震 局 预 测 研 究 所 这 些 参 数 包 括 矩 震 级 地 震 矩 地 震 应 力 降 震 源 尺 度 四 个 震 源 参 数 及 用 初 动 与 振 幅 比 的 方 法 产 出 的 震 源 机 制 在 以 上 示 范 单 位, 新 地 震 参 数 目 录 已 实 现 常 规 产 出, 对 较 大 的 速 报 地 震 可 以 及 时 给 出 震 源 机 制 和 震 源 参 数 11

2008 年 汶 川 地 震 后, 中 国 地 震 局 地 球 物 理 研 究 所 和 地 震 预 测 研 究 所 承 担 了 大 震 的 震 源 机 制 及 震 源 破 裂 过 程 的 产 出 任 务, 对 于 5 级 以 上 的 地 震 作 出 快 速 反 应, 相 关 结 果 作 为 大 震 产 出 产 品 及 时 为 应 急 服 务 这 些 工 作 促 成 了 研 究 方 法 的 常 规 化 和 实 用 化, 使 得 震 源 机 制 解 矩 震 级 加 入 传 统 目 录 成 为 可 能 项 目 组 梳 理 了 我 国 地 震 目 录 的 产 出 现 状, 对 于 我 国 近 几 年 应 急 机 构 和 区 域 台 网 产 出 的 震 源 机 制 矩 震 级 进 行 了 比 较 研 究 结 果 表 明 :2 家 应 急 单 位 中 国 地 震 局 地 球 物 理 研 究 所 和 地 震 预 测 研 究 所 对 于 国 内 陆 地 地 区 6 级 以 上 地 震 矩 张 量 产 出 率 为 100%,5 级 以 上 地 震 矩 张 量 产 出 率 为 81% 2 家 应 急 单 位 给 出 的 3 种 矩 张 量 结 果 和 GCMT 给 出 的 矩 张 量 结 果 较 为 一 致, 类 型 统 计 一 致 率 分 别 达 到 71% 86% 和 66%, 其 中 P T 轴 空 间 夹 角 优 势 分 布 在 15 左 右 产 出 的 矩 震 级 和 利 用 全 球 资 料 GCMT 求 解 的 矩 震 级 相 差 不 大, 偏 差 在 0.1 内 的 比 率 分 别 为 46% 86% 和 71%, 偏 差 在 0.3 内 的 比 率 分 别 为 85% 100% 和 97% 结 果 表 明 对 于 国 内 陆 地 地 区 的 5 级 以 上 地 震,2 家 单 位 产 出 结 果 产 出 率 较 高 结 果 较 为 一 致 而 各 台 网 由 震 源 参 数 得 出 的 5 级 左 右 地 震 的 矩 震 级 和 GCMT 求 解 的 矩 震 级 比 较 起 来 明 显 偏 小 根 据 以 上 研 究, 编 写 组 认 为 对 于 5 级 以 上 矩 张 量 产 出 结 果 可 以 加 入 到 地 震 目 录 和 地 震 观 测 报 告 中 ; 区 域 台 网 可 以 产 出 的 震 源 参 数 和 震 源 机 制 结 果 经 过 论 证 后 也 可 以 加 入 地 震 目 录 和 地 震 观 测 报 告 中 5.4 目 录 交 换 格 式 的 设 计 十 五 项 目 完 成 后, 中 国 数 字 测 震 台 网 数 据 规 范 给 出 了 CSF 格 式 的 地 震 目 录 与 观 测 报 告 格 式, 在 调 研 了 国 外 的 IMS ISF 格 式 后, 借 鉴 ISF 的 模 块 化 设 计, 我 们 设 计 了 新 的 CSF 格 式, 新 的 地 震 编 目 规 范 中 将 震 源 参 数 震 源 机 制 加 入 目 录 其 中, 地 震 台 网 地 震 目 录 包 含 地 震 基 本 目 录 和 完 全 地 震 目 录, 都 按 发 震 时 刻 排 序 地 震 基 本 目 录 包 含 地 震 基 本 参 数 ; 完 全 地 震 目 录 除 了 地 震 基 本 参 数 还 包 含 定 位 质 量 参 数 震 级 参 数 中 小 地 震 的 震 源 参 数 断 层 面 解 参 数 矩 张 量 参 数 或 矩 心 矩 张 量 参 数 (CMT), 后 三 项 参 数 为 可 选 项, 如 果 有 产 出 可 以 列 入 目 录 见 表 1 12

表 1 地 震 目 录 名 称 内 容 说 明 地 震 基 本 目 录 地 震 基 本 参 数 包 括 : 单 位 代 码 发 震 时 刻 震 中 纬 度 震 中 经 度 震 源 深 度 震 级 ( 采 用 m b m B Μ S M L M W 其 中 之 一 的 对 应 值 ) 定 位 精 度 地 震 类 型 地 震 位 号 震 中 参 考 地 名 地 震 基 本 参 数 给 出 单 位 代 码 发 震 时 刻 震 中 纬 度 震 中 经 度 震 源 深 度 震 定 位 质 量 参 数 级 ( 采 用 m b m B Μ S M L M W 其 中 之 一 的 对 应 值 ) 定 位 精 度 地 震 类 型 地 震 位 号 震 中 参 考 地 名 具 体 参 数 给 出 最 大 空 隙 角 最 大 次 空 隙 角 定 位 台 站 数 最 近 台 站 震 中 距 最 远 台 站 震 中 距 台 站 分 布 的 方 位 均 匀 度 水 平 误 差 椭 圆 ( 长 轴 短 轴 方 位 角 ) 震 源 深 度 误 差 拟 合 残 差 均 方 根 残 差 定 位 方 法 名 称 及 深 度 测 定 方 法 名 称 地 震 完 全 目 录 震 级 参 数 断 层 面 解 参 数 矩 张 量 参 数 给 出 各 种 类 型 的 震 级, 使 用 台 站 数 空 隙 角 震 级 及 相 应 的 误 差 可 选, 给 出 单 位 代 码 两 个 节 面 的 走 向 倾 角 和 滑 动 角 ;T P N 轴 方 位 角 和 倾 角 ;P 波 极 性 矛 盾 数 SV 波 极 性 矛 盾 数 SH 波 极 性 矛 盾 数 振 幅 比 矛 盾 数 及 求 解 方 法 可 选, 给 出 单 位 代 码 矩 震 级 Mw, 矩 张 量 的 六 个 独 立 分 量 (Mrr Mtt Mff Mrt Mrf Mtf), 主 轴 T N P 的 特 征 值 方 位 角 和 倾 角, 最 佳 双 力 偶 的 标 量 矩, 最 佳 双 力 偶 模 型 的 两 个 节 面 的 走 向 倾 角 和 滑 动 角 矩 心 矩 张 量 解 (CMT) 同 时 给 出 矩 心 的 发 震 时 间 和 位 置 中 小 地 震 震 源 参 数 可 选, 给 出 单 位 代 码 零 频 谱 值 拐 角 频 率 标 量 地 震 矩 应 力 降 震 源 半 径 13

5.5 调 查 反 馈 2014 年 3 月 项 目 会 议 后, 我 们 制 作 了 地 震 目 录 需 求 调 查 表, 发 放 给 系 统 内 进 行 调 查 收 到 的 反 馈 意 见 主 要 有 : 1. 希 望 提 供 邮 件 +ftp 方 式 下 载 服 务, 类 似 IRIS, 用 户 按 照 约 定 方 式 发 送 邮 件 至 指 定 服 务 器 后, 服 务 器 后 台 处 理 完 毕 后 通 知 用 户 至 指 定 服 务 器 下 载, 且 下 载 服 务 不 限 于 行 业 网 内 2. 每 种 格 式 要 严 格 固 定, 要 做 成 标 准 化 产 出, 其 中 信 息 要 全 面 3. 全 国 统 一 编 目 的 地 震 目 录 观 测 报 告 等 产 品 目 前 网 上 获 取 的 效 率 太 低 网 页 拷 贝 不 方 便, 建 议 提 供 可 直 接 登 录 的 数 据 库 ; 4. 地 震 观 测 报 告 中 初 动 符 号 的 数 量 偏 少, 建 议 在 管 理 上 进 一 步 要 求 各 区 域 台 网 根 据 规 范 提 供 足 够 的 初 动 符 号 信 息 5. 希 望 给 出 多 参 数 的 地 震 目 录, 如 : 地 震 应 力 降 拐 角 频 率 破 裂 半 径 等, 震 源 参 数 计 算 方 法 在 很 多 省 局 都 做 过 推 广, 能 及 时 把 新 参 数 编 入 目 录, 对 预 报 人 员 会 有 很 多 帮 助 ; 6. 有 破 坏 性 地 震 的 时 候, 对 序 列 目 录 希 望 当 天 就 能 给 出, 并 及 时 上 网 方 便 查 询 7. 不 是 很 清 楚 地 震 目 录 有 几 种, 获 取 的 方 式 也 比 较 麻 烦 如 果 可 以 有 一 个 列 表 供 申 请 者 了 解 什 么 时 间 通 过 何 种 方 式 可 以 得 到 怎 样 的 数 据, 就 更 便 利 于 科 研 了 8. 最 好 给 出 GIS 平 台 直 接 使 用 的 数 据, 不 需 要 转 换 的 目 录 这 些 用 户 反 馈 的 信 息, 也 值 得 在 设 计 编 写 规 范 及 统 一 编 目 服 务 平 台 中 考 虑 标 准 编 制 组 2015 年 9 月 19 日 14