Comparative analysis of water pipe inclinometer data of different seismic stations
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摘要: 通过对呼和浩特地震台与包头地震台DSQ型水管倾斜仪的观测环境、仪器安装运行情况及2015—2017年观测资料的观测精度、稳定性、连续性和可靠性等方面进行对比,做出质量评定,运用多种处理方法进行了系统计算和分析。使用维尼迪柯夫调和分析得出M2波潮汐因子均方差质量指标,得出内在质量精度。应用契比雪夫多项式对年度观测资料拟合分析,从而得出仪器的相对噪声水平,进行两台指标对比分析。对台站地形变观测资料前兆观测系统做出正确的认识和客观的评价,为今后的地震前兆研究和预测具有重要的实际意义。Abstract: This paper compares and analyzes the observation environment, installation and operation of the DSQ-type water pipe inclinometer of the Hohhot reference seismic station and Baotou seismic station, and the observation accuracy, stability, continuity, and reliability of observation data from 2015 to 2017. Contrastive analysis, quality evaluation, and systematic calculation and analysis were performed using multiple processing methods. The quality index of the mean square error of the M2 wave tidal factor is obtained by using the Venidikov harmonic analysis, and the intrinsic quality accuracy was obtained. The Chebyshev polynomial was used to fit and analyze the annual observation data to obtain the relative noise level of the instrument, and the two indicators were compared and analyzed. It is of great practical significance to make a correct understanding and objective evaluation of the precursory observation system of the station’s topographical change observation data, and is beneficial to the future earthquake precursory and prediction research.
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Key words:
- Hohhot station /
- Baotou station /
- water pipe inclinometer /
- comparative analysis
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表 1 呼和浩特台和包头地震台DSQ型水管倾斜仪的年零漂和年变幅
Table 1. Hohhot and Baotou seismic stations’ annual zero drift and annual variation of DSQ-type water pipe tiltmeter
台站仪器 分量 2015年 2016年 2017年 完整率 年零漂/″ 年变幅/″ 完整率 年零漂/″ 年变幅/″ 完整率 年零漂/″ 年变幅/″ 呼和浩特台 EW 99.70% 0.0361 0.822 98.17% 0.124 1.277 98.28% 0.110 0.755 NS 99.44% 0.0518 0.776 97.60% 0.359 1.156 99.87% 0.341 0.483 包头台 EW 99.86% 0.1510 0.197 99.76% 0.065 0.395 99.81% 0.037 0.403 NS 99.85% 0.0130 0.148 99.76% 0.055 0.083 99.82% 0.062 0.223 表 2 DSQ型水管倾斜仪观测数据年度精度统计表
Table 2. Statistical table of annual precisionof observation data of DSQ water pipe tiltmeter
测项 分量 潮汐因子 潮汐因子相对误差 相位滞后 相位滞后误差 呼和浩特台DSQ水管仪 EW 0.750 0.013 3.239 0.750 NS 0.754 0.013 29.688 0.777 包头台DSQ水管仪 EW 0.648 0.005 –3.815 0.324 NS 0.613 0.008 –17.774 0.466 表 3 DSQ型水管倾斜仪固体潮观测整点值调和分析结果
Table 3. Harmonic analysis result of solid tide observation of DSQ type water pipe tiltmeter
台站名称 分量 2015年
精度2016年
精度2017年
精度呼和浩特台 EW 0.0074 0.0104 0.0055 DSQ水管仪 NS 0.0083 0.0254 0.0058 包头台DSQ EW 0.0026 0.0030 0.0019 水管仪 NS 0.0023 0.0031 0.0018 表 4 DSQ型水管倾斜仪观测数据相对噪声分析
Table 4. Relative noise analysis of DSQ water pipe tiltmeter
台站名称 采用数据 计算结果 2015年 2016年 2017年 呼和浩特台 日均值(Q) 0.0022″ 0.0070″ 0.0004″ DSQ水管仪 5日均值(M) 0.0008″ 0.0084″ 0.0044″ 包头台DSQ 日均值(Q) 0.0010″ 0.0001″ 0.0001″ 水管仪 5日均值(M) 0.0018″ 0.0011″ 0.0009″ 表 5 2015—2017年DSQ水管倾斜仪资料相关性分析结果
Table 5. Results of correlation analysis of DSQ water pipe tiltmeter data from 2015 to 2017
台站名称 仪器名称(DSQ) 相关性分析 相关系数 相关性 呼和浩特台 NS 0.8197 好 EW 包头台 NS –0.2199 不好 EW -
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