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ISSN: 2333-9721
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中国地震交变电磁场观测数据处理技术新进展

, PP. 22-33

Keywords: 地震电磁,交变电磁场,数据处理,大数据,立体观测

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Abstract:

?交变电磁场是对地震事件反应最灵敏的物理场之一,已观测到与地震有关大量的电磁场异常现象.随着人工源极低频电磁技术和卫星电磁观测技术在地震观测中被逐步应用研究,交变电磁场法用于地震观测的数据量呈数量级的增加,急需发展适于海量数据或大数据的信息处理和挖掘技术.本文介绍了自适应滤波技术及其在地面电磁场观测数据处理中的应用研究,以及小波分析技术在地面和卫星观测数据分析中的应用研究,表明在对实际测量数据处理中,自适应滤波技术可以有效识别天然源信号和人工源信号,并且提高了电磁场频谱和视电阻率计算的信噪比,小波分析等技术可以发现电磁异常现象与地震事件可能存在的相关性.这些技术可能成为对海量观测数据处理分析的有效方法.

References

[1]  蔡军涛, 赵国泽, 詹艳, 等. 2007. 地震期间电离层扰动现象研究. 地球物理学进展, 22: 695-701
[2]  陈恩平, 陆洪, 张学民. 2013. DEMETER卫星监测的极低频和超低频电磁场数据分析. 地震学报, 35: 512-519
[3]  陈喜星, 张国锋. 2012. 偏向干技术分析噪声激励源. 中国科技信息, 1: 42
[4]  陈小斌, 赵国泽. 2009. 关于人工源极低频电磁波发射源的讨论——均匀空间交流点电流源的解. 地球物理学报, 52: 2158-2l64
[5]  丁鉴海, 申旭辉, 潘威炎, 等. 2006. 地震电磁前兆研究进展. 电波科学学报, 21: 791-801
[6]  范晔, 汤吉, 赵国泽, 等. 2013. 电磁监测台站观测的舒曼谐振背景变化. 地球物理学报, 56: 2369-2377
[7]  关华平, 肖武军. 2004. 电磁辐射“EMOLS”仪观测结果原理及震例. 地震, 24: 96-103
[8]  国家地震局地质研究所大地电磁测深组. 1981. 北京凤河营地区的地壳地壳电性结构及其在唐山大震前后的变化. 见: 国家地震局地质研究所大地电磁测深组, 国家地震局兰州地震研究所大地电磁测深组, 主编. 大地电磁测深. 北京: 地震出版社. 89-95
[9]  国家地震局地质研究所大地电磁组, 石油部地球物理勘探局仪器厂电法仪器组. 1984. SD-1型数字大地电磁记录系统. 地球物理学报, 27: 600-604
[10]  国家地震局兰州地震研究所大地电磁测深组. 1981. 与大地震有关的地壳深部的电性变化. 见: 国家地震局地质研究所大地电磁测深组, 国家地震局兰州地震研究所大地电磁测深组, 主编. 大地电磁测深. 北京: 地震出版社. 80-88
[11]  何兰芳, 王绪本, 何展翔, 等. 2001. MT时间序列的小波去噪分析, 地震地质, 23: 222-226
[12]  胡祥云, 李焱, 杨文采, 等. 2012. 大地电磁三维数据空间反演并行算法研究. 地球物理学报, 55: 3969-3978
[13]  黄清华, 林玉峰. 2010. 地震电信号选择性数值模拟及可能影响因素. 地球物理学报, 53: 535-543
[14]  黄清华. 2005. 地震电磁信号传播的控制模拟实验. 科学通报, 50: 1774-1778
[15]  孔祥儒, 王谦身, 熊邵柏. 1999. 青藏高原西部综合地球物理剖面和岩石圈结构与动力学. 科学通报, 44: 1257-1265
[16]  李琪, 林云芳, 曾小苹. 2006. 应用小波变换提取张北地震的震磁效应. 地球物理学报, 49: 855-863
[17]  刘国栋, 史书林, 王宝钧. 1984. 华北地区壳内高导层及其与地壳构造活动性的关系. 中国科学B辑, 24: 839-848
[18]  马钦忠. 2013. 《与地震有关的电磁现象及其机理和观测研究专辑》前言. 地震学报, 35: 1-3
[19]  钱复业, 赵璧如, 钱卫, 等. 2009. 汶川8.0级地震HRT波地震短临波动前兆及 HRT波地震短临预测方法——关于实现强震短临预测可能性的讨论. 中国科学D辑: 地球科学, 39: 11-23
[20]  钱复业, 赵玉林, 于谋明, 等. 1982. 地震前地电阻率异常变化. 中国科学B辑, 12: 831-839
[21]  钱家栋, 马钦忠, 李劭微. 2013. 汶川Ms8.0地震前成都台NE测线地电阻率异常的进一步研究. 地震学报, 35: 4-17
[22]  申旭辉, 王兰炜, 吴云, 等. 2011. 地震立体观测体系空间段发展规划框架与进展. 卫星应用, 6: 9-15
[23]  汤吉, 赵国泽, 王继军, 等. 1998. 张北-尚义地震前后电阻率的变化及分析. 地震地质, 20: 164-171
[24]  汪晓. 2008. 人工源SLF/ELF电磁信号提取及初步数据处理. 硕士学位论文. 北京: 中国地震局地质研究所
[25]  王继军, 赵国泽, 詹艳, 等. 2005. 中国地震电磁现象的观测与研究. 大地测量与地球动力学, 25: 11-21
[26]  王兰炜, 申旭辉, 袁仕耿, 等. 2011. 中国电磁卫星工程计划进展. 卫星应用, 6: 4-8
[27]  王立凤, 王继军, 陈小斌, 等. 2007. 岩石破裂电磁辐射(EMR)现象实验研究. 地球物理学进展, 22: 715-719
[28]  王绪本, 罗威, 张刚, 等. 2013. 扇形边界条件下的龙门山壳幔电性结构特征. 地球物理学报, 56: 2718-2727
[29]  吴云, 付宁波, 林剑, 等. 2011. 用卡尔曼滤波法分析汶川Ms8.0地震TEC异常. 大地测量与地球动力学, 31: 23-27
[30]  肖骑彬, 赵国泽, 詹艳, 等. 2007. 地震电磁卫星交变电磁场的数据处理. 地球物理学进展, 22: 674-678
[31]  徐义贤, 王家映. 2000. 基于连续小波变换的大地电磁信号谱估计方法. 地球物理学报, 43: 677-683
[32]  徐志锋, 吴小平. 2010. 电离层-均匀地球模型中地表水平电偶极子激发的电磁场. 地球物理学报, 53: 2497-2606
[33]  殷长春, 黄威, 贲放. 2013. 时间域航空电磁系统瞬变全时响应正演模拟. 地球物理学报, 56: 3153-3162
[34]  詹艳, 赵国泽, Unsworth M, 等. 2013. 龙门山断裂带西南段4.20 芦山7.0 级地震区的深部结构和孕震环境. 科学通报, 58: 1917-1924
[35]  张学民, 申旭辉, 欧阳新艳, 等. 2009. 汶川8级地震前空间电离层VLF电场异常现象. 电波科学学报, 24: l 024-1032
[36]  张学民, 泽仁志玛, 申旭辉, 等. 2011. 地震前后电离层截止频率处电场频谱强度变化分析——以2006年汤加Mw8.0地震为例. 地震学报, 33: 451-460
[37]  张学民, 赵国泽, 陈小斌, 等. 2007. 国外地震电磁现象观测. 地球物理学进展, 22: 687-694
[38]  张云琳, 刘晓玲, 安海静, 等. 1994. MT重复测量在地震中短期预报中的应用: 祁连山中段MT剖面. 地球物理学报, 37: 200-210
[39]  赵国泽, 陈小斌, 蔡军涛. 2007a. 电磁卫星和地震预测. 地球物理学进展, 22: 667-673
[40]  赵国泽, 陈小斌, 汤吉. 2007b. 中国地球电磁法新进展和发展趋势. 地球物理学进展, 22: 1171-1180
[41]  赵国泽, 陈小斌, 王立凤, 等. 2008. 青藏高原东边缘地壳“管流”层的电磁探测证据. 科学通报, 53: 345-350
[42]  赵国泽, 陈小斌, 肖骑彬, 等. 2009a. 汶川Ms8.0级地震成因三“层次”分析——基于深部电性结构. 地球物理学报, 52: 553-563
[43]  赵国泽, 何展翔, 李金铭, 等. 2012a. 地球电磁学. 见: 中国地球物理学会, 主编. 中国地球物理学学科史. 北京: 中国科学技术出版社. 150-164
[44]  赵国泽, 何展翔, 魏文博, 等. 2009b. 地球电磁学科的发展现状和展望. 见: 中国科学技术协会, 地球物理学学科发展报告. 北京: 中国科学技术出版社. 52-69
[45]  赵国泽, 陆建勋. 2003a. 利用人工源超低频电磁波监测地震的试验与分析. 中国工程科学, 5: 27-32
[46]  赵国泽, 汤吉, 邓前辉, 等. 2003b. 人工源超低频电磁波技术及在首都圈地区的测量研究. 地学前缘, 10: 248-257
[47]  赵国泽, 汤吉, 詹艳, 等. 2004. 青藏高原东北缘地壳电性结构和地块变形关系的研究. 中国科学D辑: 地球科学, 34: 908-918
[48]  赵国泽, 王立凤, 汤吉, 等. 2010. 地震监测人工源极低频电磁技术(CSELF)新试验. 地球物理学报, 53: 479-486
[49]  赵国泽, 王立凤, 詹艳, 等. 2012b. 地震预测人工源极低频电磁新技术(CSELF)和第一个观测台网. 地震地质, 34: 576-585
[50]  赵玉林, 钱复业. 1978. 唐山7.8 级强震前震中周围形变电阻率的下降异常. 地球物理学报, 21: 181-190
[51]  卓贤军, 赵国泽, 王继军, 等. 2005. 地震预测中的电磁卫星. 大地测量与地球动力学, 25: 1-5
[52]  Bai D, Unsworth J M, Meju A M, et al. 2010. Crustal deformation of the eastern Tibetan Plateau revealed by magnetotelluric imaging. Nat Geosci, 3: 358-362
[53]  Bi Y X, Wu S L, Xiong P, et al. 2009. A comparative analysis for detecting seismic anomalies in data sequences of outgoing longwave radiation. In: Karagiannis D, Jin Z, eds. Third International Confenrence. KSEM 2009, LNAI 5914. 285-296
[54]  Bleier T, Freund F. 2005. Impending earthquakes have been sending US warning signals and people are starting to listen. IEEE Spectrum INT, 3: 3-7
[55]  Cagniard L, 1953. Basic theory of the magneto-telluric method of geophysical prospecting. Geophys, 18: 605-635
[56]  Haykin S. 2002. Communication System. 4th ed. Beijing: Publishing House of Electronics Industry
[57]  Johnston M, Uyeda S. 1999. Electromagnetic methods for monitoring earthquake and volcanic eruptions. IUGG99, A72-A83, JSA15/GA1, Abstract, Birmingham, July 19-30
[58]  Li Y G, Constable S. 2010. Transient electromagnetic in shallow water: Insights from 1D modeling. Chin J Geophys, 53: 737-742
[59]  McKinsey Global Institute. 2011. Big data: The next frontier for innovation, competition, and productivity. http://www.mckinsey.com/insights/ business_technology/big_data_the_next_frontier_for_innovation
[60]  Parrot M. 2002. The micro-satellite DEMETER. J Geodyna, 33: 535-541
[61]  Parrot M. 2012. Statistical analysis of automatically detected ion density variations recorded by DEMETER and their relation to seismic activity. Ann Geophys, 55: 149-155
[62]  Pi?a D, Němec F, Santolik O, et al. 2013. Additional attenuation of natural VLF electromagnetic waves observed by the DEMETER spacecraft resulting from preseismic activity. J Geophys Res, 118: 5286-5295
[63]  Российcкая Академия Наук. 1997. Краткосрочный прогноз катастрофических землетрясений с помощью радиофизических назёмно- космических методв. Москва
[64]  Pulinets S A. 2006. Space technologies for short-term earthquake warning. Adv Space Res, 37: 643-652
[65]  Reddy I K, Phillips R J, Whitcomb J H, et al. 1976. Monitoring of time dependent electric resistivity by magnetotelluric. J Geomag Geoelec, 28: 165-178
[66]  Sierra Boyd H, Morrison F. 2012. Parkfield-Hollister electromagnetic monitoring array. http://seismo.berkeley.edu/ annual_report/ar98_99/ node9.html
[67]  Smirnov Y M. 2003. Magnetotelluric data processing with a robust statistical procedure having a high breakdown point. Geophys J Int, 152: 1-7
[68]  Tikhonov A N. 1950. On investigation of electrical characteristics of deep strata of the Earth''s crust. Dok Akad Nauk SSSR, 73, 295-297
[69]  Uyeda S, Nagao T, Kamogawa M. 2009. Short-term earthquake prediction: Current status of seismo-electromagnetics. Tectonophysics, 470: 205-213
[70]  Wei W, Unsworth M J, Jones A G, et al. 2001. Detection of wide spread fluids in the Tibetan crust by magnetotelluric studies. Science, 292: 716-718
[71]  Zhang X M, Shen X, Zhao S, et al. 2013. The characteristics of quasistatic electric field perturbations observed by DEMETER satellite before large earthquakes. J Asian Earth Sci, 79: 42-52
[72]  Zhang X M, Zeren Z, Parrot M, et al. 2011. ULF/ELF ionospheric electric field and plasma perturbations related to Chile earthquakes. Adv Space Res, 47: 991-1000
[73]  Zhao G Z, Palshin N, Huang Q H. 2010. Recent advances of geo-electromagnetic methods-preface to the special issue on “The 19th international workshop on electromagnetic induction in the earth”. Chin J Geophys, 53: 469-478
[74]  Zhao G Z, Unsworth M J, Zhan Y, et al. 2012. Crustal structure and rheology of the Longmenshan and Wenchuan Mw7.9 earthquake epicentral area from magnetotelluric data. Geology, 40:1139-1142
[75]  Zhao G Z, Zhan Y, Wang L F, et al. 2009. Electromagnetic anomaly before earthquakes measured by electromagnetic experiments. Earthq Sci, 22: 395-402

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