JOPENS系统地震分析定位模块MSDP常用功能简介.doc

JOPENS系统交互分析定位模块MSDP常用功能简介段刚（福建省地震局监测中心）摘要：介绍JOPENS系统中交互分析软件MSDP常用功能关键词：JOPENS MSDP 常用功能0. 引言JOPENS系统是广东省地震局开发的数字化地震观测系统，地震交互分析软件MSDP是其系统中的重要组成部分。地震交互分析软件是地震记录从模拟向数字化转变的产物，是数字化地震观测系统的重要组成部分，它与数字测震摆、数据采集器、实时记录系统一起构成数字化地震观测体系。随着技术的不断改进，功能的不断完善，现在已到了较成熟的阶段，被广泛应用于全国地震台网的地震观测中，主要功能有文件处理、震相标识、地震定位和报告的生成管理。福建测震台网从2008年10月1日起正式使用JOPENS系统的人机交互分析软件MSDP进行日常地震速报、地震编目等工作。1.MSDP简介1.1 运行环境MSDP是用Java语言开发的，Java具有平台无关性、多线程、可靠安全的特点，它能在不同的平台下运行。因此, MSDP能在Unix 、Linux 以及Windows下运行，对系统硬件要求不高，目前大部分计算机配置足以满足需求1.2 数据存储在采用文件存储方式的软件系统中，数据以特定的文件名存放于硬盘，MSDP采用数据库的存储方式，文件名为事件发生时刻的时间命名，利用Mysql数据库的强大管理功能，轻松处理检索、删除等操作，克服了文件存储方式的种种问题，尤其在文件数目剧增时可使得用户在处理数据时感到轻松便捷。1.3 数据管理快速查询地震事件，可通过日期、分析人员、震级、震中位置、经纬度方式查询，同时还拥有事务日志功能，查看日志可清楚数据存储过程。利用备份与恢复功能，可自动对数据进行复制，以防止数据丢失；利用导入功能可恢复数据的完整性。Mysql数据库提供了网络服务，支持数据共享，其他计算机可按权限进行访问，第三方软件或Web页面可直接按需求进行查询。2. 常用功能 任何一款软件都十分重视操作界面的设计，它是面对用户的直接窗口，它的设计是否合理关系到用户的体验和应用效率。交互分析软件是地震行业专用，像这种专业化程度较高的软件，不需要华丽的界面，而应该把更直观、更快捷、更方便视为设计目标，MSDP很好的把握了这一理念，在主界面安排了文件处理、震相标识、地震定位等常用快捷键，整体简洁化。图一：MSDP主界面2.1 文件处理 地震波形文件以时间段进行保存，可以根据需要对两个时段进行合并，也可对某一时段进行部分截取并存为另一文件，甚至可以按需要显示波形，但并不真正截取保存，这样有利于波形查询，又不会增加文件，在要求截取时可以使用导出功能再进行保存。2.2 震相标识 交互分析软件没有完全智能化，因此需要人工进行震相标识，这是分析软件的一项重要应用，也是测震工作人员的常规操作。震相的识别关系到地震定位的精度，识别能力与分析人员的业务水平有关。利用放大窗口，右键点击完成P系列、S系列震相标注，也可以使用菜单栏的快捷按钮直接标注，方便快捷。在确定震幅时，无需切换，按住SHIFT键同时配合鼠标拖动即可标出大小。 2.3 震相修改在处理震相时，难免会因为操作不当而要对震相进行重新标识，就需要对原来的震相作出删除或修改。将光标移至已标出的震相附近，对于同一性质震相，直接标出新震相代码即可；对于不同性质震相，先点击右键，在菜单中选择“删除震相”，之后再标出新震相。 2.4 地震定位 在“定位”菜单中提供了如下定位方法：单台处理、单纯型定位、自适应演化算法、HypoSat、LOCSAT。对于任一地震，均可使用单纯型定位法，单纯型定位法是MSDP中自带的地震定位程序，适用于地方震、近震和远震的定位。它利用数学的单纯型搜索极值的方法，搜索残差最小的位置，也就是震中，先将深度固定在某一区间，在已知各台的初至P波到时的前提下，以走时表为理论模型(设定震源位置和发震时刻)，将实测数据(P波到时)与理论数据(走时表值)对比，借助最小二乘法原理，找出残差最小时的理论模型作为定位结果(赵金花等,2007)。MSDP分析定位结果显示如图二、图三图二：单纯型定位矢量地图(2009年2月10日台湾台东海域4.8级（）)图三：单纯型定位震中地图将定位结果与台湾公布的地震参数进行对比，可判断出此种定位法对于台湾地震完全适用，对比数据见表一。从地震分析结果参数对比来看，发震时刻相差在0.51.5s，由于福建台网使用华南走时表，台湾海峡地质构造与华南地区存在差异，就使得此走时表在应用于定位台湾地震时有局限性；震级相差在0.20.6之间，震级的差异主要是量规函数与台湾使用的不一致，在“九五”时期的交切法定位时，震级差异问题已经存在，普遍相差0.5级；震源深度方面差异较大，这与单纯型定位过程的搜素有关，定位的深度普遍在510km之间，这也是单纯型定位方法的弊端。个别经纬度结果差异较大的原因与震相记录不清晰有关。考虑到台湾公布的结果是其速报结果，与其存在细微差异属于观测误差的正常范围，与以往的交切法相比精度已有较大提高。单纯型定位方法的特点是在极值附近收敛比较慢，适合于少参数的函数。对于福建台网而言，台湾地震属于网外范围，不能直接利用台湾观测点的数据，目前利用单纯型定位方法是唯一的途径。日期数据来源发震时刻(时-分-秒)纬度(度)经度(度)震级()震源深度(km)2008-12-02福建11:16:53.123.42121.445.56.0台湾11:16:54.223.34121.495.731.7差值1.1s0.080.050.225.72008-12-25福建22:44:38.423.29121.514.04.0台湾22:44:40.223.25121.564.538.3差值1.8s0.040.050.534.32009-02-04福建14:39:59.122.95121.474.14.0台湾14:39:59.522.96121.444.715.5差值0.4s0.010.030.611.52009-02-08福建13:18:54.722.80121.164.010.0台湾13:18:55.222.85121.104.514.4差值0.5s0.050.060.54.42009-02-10福建02:33:51.022.51121.274.115.0台湾02:33:52.122.70121.024.510.7差值1.1s0.190.250.44.32009-02-10福建05:24:35.422.64121.174.88.0台湾05:24:35.722.71121.015.25.7差值0.3s0.070.160.42.3表一：台湾台东地区地震参数对比对于网内地震来说，定位时可以选择HypoSat定位程序，在计算震源深度上优于单纯型定位，计算出的深度更合理。但是它要求台站布局要合理，台站要包围震中，记录清晰的台站越多，定位精度越高，定位结果的准确性由系统提供的水平和垂直误差确定。图三：HypoSat定位法定位网内地震矢量图2.5 地震报告 在处理完一个事件后，在“文件”下拉菜单中，点击“提交到数据库”，即可保存此次分析结果，同时还可以选择是否进行统一编目，即将分析结果生成编目报告，并上传至国家地震局编目管理服务器。在编目服务器中可以查询每一个事件的分析情况，一个报告对应一个地震，在规定时间内可以进行修改和删除。3.讨论 MSDP自从使用以来，性能稳定，界面直观易上手，功能强大，最主要是操作简便，在地震速报中能发挥重要作用，它的诸多功能、特殊设置还需要用户进一步学习掌握。参考文献：1.MSDP地震台网数据处理软件用户手册 广东省地震局监测中心 2006.102.地震交互分析软件MSDP-DM和EDSP-IAS的对比分析 翁少林 中国西部科技学术2007.9上3. 赵金花;李波;陆汉鹏;吴丹桐.2007. 单一地震事件与多个地震事件的定位方法及应用 地震地磁观测与研究，2007.04A Brief Introduction to MSDP Usual Functions in JOPENS Interaction Analysis Software Position ModuleDuan Gang(Seismic Moniter