地震信息分析处理子系统

地震信息分析处理子系统是基于GIS和网络技术的水库诱发地震分析系统,可形象地表示在图4-3-1的框图中。从地震强度和分析内容进行划分有微震信息分析和强震信息分析两部分,大体由四大部分组成。从专业研究方面进行总结,该系统由两大数据库和两个分析系统组成:前期基础资料数据库、地震及库区环境参数实时监测系统数据库、基于GIS的水库地震危险性分析与评价系统、基于GIS和网络技术的水库地震与灾害的监测预警和评估系统。

图4-3-1 地震分析系统构成框图

1.前期基础资料数据库

前期基础资料数据库子系统是基于GIS的、与水库有关的库坝区地学基础资料和工程实际抗震性能研究资料的数据库。经过多年的勘测设计和专题科研工作,已积累了与水库诱发地震预测和灾害评估有关的大量资料,建立基于GIS的空间数据库,工作量是很大的。此外,本阶段还需要对水库地震重点危险区进行地震地质条件的现场补充调查,补充和更新有关的地学基础资料。

2.地震及库区环境参数实时监测系统数据库

地震及库区环境参数实时监测系统数据库子系统是工程施工和运行期间库坝区地震震情和其他有关参数动态变化情况的数据库。安全监测系统已成为重大工程的常规监测项目,包括本项目报告中设计的地震台网监测系统和地下水动态监测系统在内的多项自动监测系统。建立基于Web技术的水库诱发地震和库区环境参数监测数据库,汇集、管理、动态处理和综合分析有关数据,是需要重点开发的项目之一。

3.基于GIS的水库地震危险性分析与评价系统

基于GIS的水库地震危险性分析与评价子系统的功能,是结合所研究工程的地质、地震条件,预测出现诱发地震的可能性、蓄水后最可能发生水库地震的库段和具体部位、各库段可能出现的最大震级和震中烈度;分析评价水库地震对大坝及库区环境的极限影响,作为工程和库区环境抗震设防的基本依据。

4.基于GIS和网络技术的水库地震与灾害的监测预警和评估系统

基于GIS和网络技术的水库地震与灾害的监测预警和评估子系统,是水库诱发地震分析系统的核心,其主要功能是在实时动态分析地震监测系统并综合分析其他相关监测系统资料的基础上,及早发现蓄水后库坝区震情的微小异常,判别是否为水库地震的表现,评估其发展趋势和可能造成的危害及对施工和运行的影响,必要时提出预测报告和应急措施方案的建议,向业主和工程部门提供决策支持。需要重点研究开发的主要内容如下。

(1)开发和建立量化的水库诱发地震判别标准和判据集,用于识别蓄水后库区地震活动的性质和诱震成因类型。

(2)建立水工建筑物和库区环境防震抗灾对策数据库。

(3)开发和研制基于GIS和网络技术的水库地震与灾害监测预测和评估系统,为抗震减灾提供决策支持。

二、台网中心数据记录方式和地震数据处理

地震信息的记录方式采用连续磁介质记录,事件波形数据文件用光盘长期保存。

地震资料分析处理采用计算机自动处理和人机结合处理两种方式,并且地震分析处理系统还应具备地震事件自动触发报警功能和系统故障报警功能。数据处理流程见图4-3-2。数据处理的主要功能与指标有如下几点。

(1)实时收集各遥测台站传输回台网中心的数据,并将这些数据送入计算机系统进行下一步处理。

(2)以计算机系统为核心,分别以连续和事件触发方式记录地震波形数据,供后续实时处理使用。

(3)对实时波形数据进行自动事件检测,并对检测出的事件在5min内自动分析处理出地震参数。

(4)在计算机自动分析处理地震事件结果的基础上,采用人机结合的方式,对地震事件参数进行精确修定。对于发生在重点监测区内ML≥2.5级的地震于15min内向有关单位进行速报。

图4-3-2 台网中心数据处理流程图

(5)每天对前一天的实时记录数据进行浏览,在此过程中,截取计算机误判和漏判事件波形,并进行分析处理。

(6)对于记录清晰完整的网内和网缘较大地震,采用人机结合方法,进行震源机制解和波谱分析等研究工作。

(7)自动生成地震观测报告。地震目录和原始地震事件波形建立数据库并刻录成光盘以长期保存,并进行各种数据服务和数据管理工作。

(8)自动监测系统运行情况,做出必要的指示或报警。

(9)采用公用通讯(电话和电子邮件)方式向有关单位通报有关信息。

三、地震分析系统的物理组成

地震分析系统物理组成主要包含数据通信网络单元、地震数据实时接收单元、地震数据自动分析与人工交互分析单元、数据管理及存储单元以及地震信息发布与大震报警单元等。其中数据通信网络单元主要由通信服务器、数据交换机、路由器等设备组成,地震数据实时接收单元主要由通信设备(如光端机、无线电台、CDMA/GPRS、卫星接收终端等)、数据服务器/工控机等设备组成,地震数据自动分析与人工交互分析单元主要由数据分析计算机、图件制作仪、打印机等设备组成,数据管理及存储单元主要由服务器、大型储存介质(如光盘、移动硬盘、刀片式服务器)等设备组成,地震信息发布与大震报警单元主要由信息群发器、大震报警器等设备组成。