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目录1

第一章 地震波与地震观测1

第一节　地震和地震波1

1.1　地震现象1

1.2　地震的定量描述3

1.3　地球介质4

1.4　地球的分层结构7

1.5　地震波的传播路径8

1.6　地震体波和面波12

第二节　地振动与地震观测14

2.1　地振动的多种来源14

2.2　地震波引起的地振动15

2.3　地震观测的目的17

2.4　地震观测的对象18

2.5　信号与噪声19

2.6　地震观测数据20

第三节　地震观测的应用21

3.1　通过地震观测认识地震本身21

3.2　通过地震观测认识地球21

3.3　地震观测与大地震速报22

3.4　地震观测与地震预测22

3.5　地震勘探24

3.6　地下核爆炸监测27

3.7　水库地震监测29

3.8　核电站安全地震监测30

第四节　地震观测系统的基本单元30

4.1　地震信号拾取30

4.2　地震信号传输32

4.4　地震信号处理34

4.3　地震信号记录34

4.5　简单的地震观测系统35

第五节　地震观测系统的网络结构36

5.1 固定台网与流动台网36

5.2　不同尺度的地震台网36

5.3　单台组网的管理和数据处理中心36

5.4　遥测台网36

5.5　遥测台网联网37

5.6　地震台阵37

第六节　模拟观测与数字观测37

6.1　地震信息的记录状态37

6.2　模拟观测的特点与适用性38

6.3　数字观测的特点与适用性38

6.4　地震观测系统中模拟量与数字量的相互转换38

第七节　地震观测系统的定量描述38

7.5　地震观测系统的标定39

7.4　地震观测系统特性的定量控制39

7.1　传递函数39

7.3　放大倍数与系统灵敏度39

7.2　幅频特性和相频特性39

第八节　地震观测技术的发展趋势40

8.1 国际潮流40

8.2　我国地震观测技术的现状41

8.3　我国地震观测技术的发展趋势42

第九节　全国地震观测系统的创建42

9.1 自力更生建设中强地震台网42

9.2　中苏合作建设基本台网43

9.3　发展新技术建设区域台网43

9.4　利用地震观测技术为国防服务44

第十节　全国地震观测系统的发展45

10.3　地震数据处理的计算机化46

10.2　地震通讯网络的建立46

10.1　地震观测台网的现代化建设46

10.4　观测仪器的技术改造47

10.5　仪器标定实验室的建设47

第十一节　全国地震观测系统的软件研制与地震基本参数测定的研究48

11.1　观测系统软件的研制48

11.2　地震基本参数的测定研究48

11.3　中国及其邻区地震波走时表的研究50

11.4　地震资料的整理与交换50

第二章　地震信号拾取技术52

第一节　拾震器的工作原理和固有周期52

第二节　拾震器的幅频特性和相频特性62

第三节　换能器63

3.1　动圈型换能器63

3.2　电容换能器66

第四节　拾震器的捡拾能力和换能输出67

第五节　短周期拾震器69

5.1　DS-1型短周期拾震器69

5.2　DS-2型短周期拾震器72

5.3　65型短周期拾震器72

第六节　中长周期和长周期拾震器74

6.1　KS-1型中长周期拾震器74

6.2　基式中长周期拾震器76

6.3　763型长周期地震仪78

第七节　拾震器参数的测量方法79

7.1　直线型拾震器活动部分质量的测定80

7.2　旋转型拾震器的折合摆长l0和转动惯量JS的测量80

7.3　固有周期的测定81

7.4　阻尼DS、中肯电阻RaS和电压灵敏度SSO的测定81

第八节 力平衡式拾震器84

8.1　伺服式拾震器的工作原理85

8.2　几种反馈比例微分放大线路87

8.3　STS-1型宽频带拾震器90

第九节　井下地震计及其安装调试92

9.1　深井地震观测系统92

9.2　仪器安装96

9.3　深井地震计的总装、联试98

第三章　地震信号记录系统101

第一节　墨水笔绘记录101

1.1　积分放大器101

1.2　记录笔电机104

1.3　记录器的机械推动与传动108

1.4　DJ-1型记录器109

1.5　KJ-1型记录器110

1.6　768记录器110

2.1　熏烟笔绘记录111

1.7　BSL-1B、BSL-3型便携式记录器111

第二节　其他类型的笔绘记录111

2.2　热敏纸笔绘记录112

第三节　电流计光记录112

3.1 电流计的结构及其工作原理112

3.2　记录器118

3.3　保证记录质量的技术措施118

第四节　地震信号的模拟磁带记录119

4.1　直接记录法119

4.2　调频法121

第五节　数字磁带记录124

第六节　由计算机产出的数字记录128

6.1　磁带128

6.2　磁盘128

7.1　缩微132

第七节　地震图资料的缩微化132

7.3　地震图的缩微化要求133

7.2　缩微技术的特点133

7.4　中国地震图的缩微库建设135

第四章　地震信号遥测技术138

第一节　地震信号遥测138

1.1　遥测技术138

1.2　地震信号的遥测138

第二节　无失真系统139

第三节　模拟地震信号遥测141

3.1　多路遥测信号141

3.2　频分多路遥测141

3.3　频率调制142

第四节　调频系统中的噪声144

5.1　多路调频地震信号遥测设备基本参数145

第五节　调频地震信号遥测设备145

5.2　PTY-8系列地震遥测设备基本原理146

第六节　数字地震信号遥测146

6.1　数字化地震信号遥测的实现146

6.2　采样定理147

6.3　信源和信道编码148

6.4　采样、量化、编码及译码149

6.5　码型变换150

第七节　二进制数字信号的调制与解调151

7.1 幅移键控（ASK）151

7.2　频移键控（FSK）152

7.3　相移键控（PSK）153

7.4　多相位调制154

第八节　数字地震信号遥测设备155

8.2　数字地震信号遥测设备156

8.1　数字地震信号遥测系统的基本参数156

第九节　有线信道157

9.1　地震信号遥测信道157

9.2　有线信道158

9.3　载波电路和载波机158

9.4　数字电话信道160

第十节　无线电信道162

10.1　超高频及微波信道162

10.2　超短波信道设备166

10.3　微波信道设备167

10.4　卫星通讯信道169

10.5　短波（HF）信道170

第十一节　地震遥测信号的中继和中转173

11.1 模拟地震遥测信号的中继和中转173

11.2　数字信号的中转176

第五章　地震台站、遥测台网和台阵178

第一节　地震台站建设178

1.1 台站选择178

1.2　仪器房与记录室建设180

第二节　有人值守台站仪器设备182

2.1　配备仪器的原则182

2.2　基本仪器设备182

2.3　辅助设备183

第三节　地震观测的日常工作183

3.1　对时183

3.2　脉冲监视标定184

3.3　记录换纸184

3.4　记录图印章加盖与标注184

3.5　观测资料的处理184

3.8　有人值守地震台站观测设备的维护185

3.7　观测质量的自检185

3.6　仪器标定185

第四节　模拟遥测地震台网186

4.1　遥测地震台网概述186

4.2　遥测地震台网的作用186

4.3　遥测地震台网的基本组成187

4.4　遥测地震台网技术管理基本要求187

4.5 台网测定范围的基本估计188

4.6　遥测地震台网的布局190

第五节　遥测地震台的选择与建设190

5.1　遥测地震台的选择190

5.2　遥测地震台的建设191

5.3　进线、地线及防雷194

第六节　遥测信道的选择与测试195

6.1　有线信道（包括有线中继信道）195

6.2　无线信道（包括无线中继信道）196

第七节　遥测地震台网中心199

7.1　台网中心的选址199

7.2　台网中心的建设200

第八节　遥测地震台网主体设备安装、维护要求201

8.1　遥测地震台的设备及安装201

8.2　台网中心主要设备及安装202

第九节　遥测地震台网观测系统运行与维护203

9.1　台网运行的可靠度203

9.2　遥测地震台网观测系统的电平图206

9.3　遥测地震台网的维护209

第十节　遥测地震台网数据采集处理系统210

10.1　遥测地震台网数据采集处理系统210

10.2　数据采集及事件检测212

10.3　震相识别214

11.1　记录图纸的处理215

第十一节　台网记录的日常处理215

11.2　数字化数据处理216

11.3　地震基本参数测定216

11.4　地震速报217

11.5　地震目录和地震报告217

第十二节　流动遥测地震台网217

12.1　流动遥测地震台网的要求218

12.2　流动遥测地震台网的组成218

12.3　流动遥测地震台网的布设219

第十三节　地震台阵220

13.1 概述220

13.2　地震台阵的基本组成221

13.3　地震台阵的基本类型221

13.4　地震台阵与地震台网226

14.2　地震台阵记录的基本特征227

14.1 地震台阵数据处理的基本目的和基本方法227

第十四节　地震台阵数据处理方法和处理系统227

14.3　简单延时相加处理230

14.4　台阵的响应特性232

14.5　台阵记录信号的扫描聚束234

14.6　台阵数据处理系统234

第六章　数字地震观测台网基础235

第一节　我国数字化地震台网235

1.1　数字地震学（定量地震学）235

1.2　中美合作CDSN台网和中国数字化地震观测系统235

第二节　数字地震观测台网的技术构成237

2.1　地震观测部分237

2.2　数据传输部分239

3.1　数据格式的选择240

第三节　我国数字地震观测台网的主要系统参数确定240

2.4　电源供给240

2.3　数据管理240

3.2　系统幅频特性241

3.3　去假频滤波器及其实现241

3.4　上限频率和采样率242

3.5　实时传输数据形成243

3.6　数据压缩244

3.7　时间服务244

第四节　甚宽频带数字地震观测系统245

4.1　台网布局的设计245

4.2　台站记录范围和幅频特性245

4.3　记录大地震完整波形能力246

4.4　系统的主要技术指标246

4.5　总体技术构成247

4.6　甚宽频带地震计247

4.7　台站数据处理248

4.8　台网数据处理250

第五节　区域数字地震台网252

5.1 台网的布局及任务252

5.2　系统的主要组成252

5.3　传输方式253

5.4　字长和采样率254

5.5　传输数据帧格式254

5.6　主要技术指标255

5.7　数据处理流程256

5.8　数据处理系统的硬件257

第六节　中美合建中国数字地震台网（CDSN）257

6.1 设计目标258

6.2　台网概况258

6.3　CDSN数据采集系统260

6.5　CDSN台站设备系统的传递函数263

6.4　数据采集系统技术特征263

7.1 短周期传感器系统的安装与标定272

第七节　CDSN台站观测工作272

7.2 宽频带传感器系统的安装与标定274

7.3　信号灵敏度的测试275

7.4　CDSN台站数字地震仪操作规程278

第八节　新的中国数字地震台网（NCDSN）台站系统280

8.1 概况280

8.2　NCDSN台站系统设备配置280

8.3　GTSN数据处理（DP）软件系统285

8.4　NCDSN台站地震分析软件（ARS）286

第九节　CDSN数据管理中心288

9.1 中国数字地震台网（CDSN）数据管理中心288

9.2 数据管理中心（DMC）的常规工作291

9.3 中国地震数字台网资料的国际交换292

1.1 对时间服务精度的要求293

第七章　时间服务与系统标定293

第一节　地震观测对时间服务的要求293

1.2　对时标信号的要求294

第二节　对时方法与对时精度296

2.1　有关对时基础知识296

2.2 人工对时298

2.3 自动对时298

第三节　时间服务系统的组成299

3.1　接收机299

3.2　守时钟301

3.3　接收机与时钟的选择303

3.4　几种常用的接收机和时钟304

第四节　光记录地震仪的标定306

4.1 短周期地震计光记录微震仪的标定方法306

4.2 基式中长周期（电流计光记录）地震仪的标定方法311

4.3 763型长周期（电流计记录）地震仪的标定方法315

第五节　地震观测系统的扫频标定318

5.1　分段标定法318

5.2　一次标定法319

5.3　振动台标定法321

5.4　输入计算机的电压灵敏度标定321

第六节　地震观测系统的脉冲信号标定321

6.1　脉冲信号标定321

6.2　傅立叶变换法脉冲信号标定322

6.3　阶跃脉冲标定的日常作用328

6.4　数字地震观测系统的标定329

第八章　地震记录分析331

第一节　各类地震波震相331

1.1　地方震震相331

1.2　近震震相332

1.3　远震震相335

1.4　深震震相339

1.5　短周期面波震相341

1.6　长周期面波震相342

第二节　地震图上的干扰343

2.1　脉动干扰343

2.2　车辆振动干扰343

2.3　大风干扰或雷电干扰344

2.4　爆炸干扰344

2.5　滑坡干扰346

2.6　核爆干扰346

第三节　识别震相的方法348

3.1　单台判别震相的方法349

3.2　多台对比法349

3.3　判别震相352

3.5　研究未知震相的基本方法355

3.4　单台分析极远震的三条要领355

第四节　台站震相分析要求356

4.1 对短周期地震仪（BGK、62型、DD-1等）的震相分析要求356

4.2　对中周期地震仪（SK、DK-1）和长周期地震仪（763仪）的356

震相分析要求356

4.3　震相标注要求和用章规定357

第五节　震相分析与误差357

5.1　观测数据的误差357

5.2　残差和方差358

5.3　数据处理中的有效数字358

5.4　有效数字的计算法则359

5.5　计算机引起的有效数字的损失359

1.1　震源定位历史360

1.2　几何作图法360

第一节　定位方法概述360

第九章　地震参数的测定360

1.3　定位计算法361

第二节　单台定位367

2.1　几何作图法367

2.2　挂图方法368

2.3　球面三角法369

2.4　乌尔夫网球极平面投影法371

2.5　乌尔夫网子午面投影法372

第三节　台网定位374

3.1　直接交切定位374

3.2　球极平面投影法375

3.3　波阵面法377

3.4　乌尔夫网多台方位交切法378

3.6　震中轨迹法379

3.5　乌尔夫网交切定位379

3.7　震源轨迹法380

第四节　震级测定381

4.1　周期和振幅的测定381

4.2　近震震级ML381

4.3　用尾波持续时间测定的近震震级MD382

4.4　体波震级测定383

4.5　面波震级的测定389

4.6　矩震级标度389

4.7　各种震级之间的换算389

第五节　震源机制的测定391

5.1　震源模型391

5.2　震源机制参数图解392

5.3　测定震源机制参数的P波初动方法392

5.4　解析计算P波初动解399

5.5　其他断层面解法400

5.6　由震源机制解推测地震断层面错动类型401

第六节　震源物理参数的测定401

6.1　地震矩402

6.2　震源尺度410

6.3　应力降△σ412

6.4　错距？413

第七节　介质Q值测量413

7.1　介质Q的定义413

7.2　在频率域中求Q的简单原理及方法414

7.3　用小地震初动半周期Tr求Q值415

7.4　用尾波求Q值的方法415

1.2　近震与地方震定位程序BLOC86421

1.1　台网数据处理内容421

第一节　区域地震台网的数据处理421

第十章　地震台网的数据处理421

1.3　区域地震台网产出数据的汇集与编辑422

第二节　遥测地震台网联网的数据处理423

2.1　联网思路423

2.2　联网数据处理的内容和产出424

2.3　原始数据的汇集与合成424

2.4　数据处理方法与处理软件425

2.5　联网数据的共享和新产出426

第三节　全国地震基本台网的数据处理427

3.1　数据处理的内容和产出（月报、年报）427

3.2　原始数据的汇集与合成428

3.3　数据处理方法与处理软件428

4.1　地震速报概况430

第四节　大地震速报430

3.4　国际资料交换430

4.2　关于地震速报水平评估433

4.3　大震速报常用定位方法434

第五节　编辑单台地震观测报告440

5.1　单台地震报告的格式和要求440

5.2　地震五日电报445

5.3　单台地震速报的产出446

5.4　速报数据的编报448

第十一章　利用地震观测数据进行地震预报450

第一节　概述450

1.1　地震学地震预报方法的科学思路450

1.2　地震学地震预报方法对观测数据的要求451

1.3　地震学地震预报方法对地震台网的基本要求451

1.4　地震预报中存在的一些疑难问题452

第二节　利用地震活动时空强参数的预测方法453

2.1　地震空区453

1.5　地震学地震预报的发展方向453

2.2　地震条带454

2.3　区域地震活动迁移和集中456

2.4　b值和分维457

2.5　地震活动的增强与平静459

2.6　前震与前兆震群460

2.7　地震窗462

第三节　利用地震物理参数的预测方法464

3.1　地震波速比464

3.2 品质因子Q和应力降△σ466

第四节　地震预报专家系统466

4.1　专家系统的基本概念466

4.2　地震预报专家系统的基本结构467

4.4　地震预报专家系统的推理方式468

4.3　地震预报专家系统的知识结构468

4.5 目前地震预报专家系统的应用效果469

第十二章　地震台站台网的技术管理和技术保证470

第一节　台站台网建设与验收470

1.1 台网建设阶段应注意的事项470

1.2　台网验收阶段管理471

第二节　台站台网的行业管理472

2.1 台站台网的观测技术规范472

2.2　地震观测技术系统行业管理办法473

2.3　地震观测标准化工作474

2.4　地震监测设施和地震观测环境保护条例475

2.5　用系统科学的思想管理台网476

第三节　地震台站台网的观测质量评比477

3.1　概述477

3.2　各类评比办法478

4.1　概述479

3.3　规范与评比办法的关系479

第四节　台站台网的技术档案管理和人员培训479

4.2　台站台网档案和资料的管理480

4.3　台站台网观测资料交换480

4.4　上岗培训481

4.5　在岗培训481

4.6　台站台网管理人员培训482

第五节　台站台网的供电设施482

5.1 电源种类和常用电源设备482

5.2　供电方式及要求485

5.3　常用供电方式及交、直流供电自动切换485

5.4　电源线电源保险选用487

第六节　台站台网的接地和避雷装置488

6.2　对地线及接地的要求488

6.1　概述488

5.6　漏电保护器488

5.5　交流电源用闸刀、开关保险管（丝）和插座的正确连接488

6.3　雷电进入的途径490

6.4　常用避雷措施490

第七节　台址的环境保护492

7.1　概述492

7.2　台址观测环境的确定492

7.3　台址观测环境的监测492

7.4　台址观测环境的保护措施493

第八节　自身干扰493

8.1　布局不合理引入的干扰493

8.2　电台干扰494

8.3　观测系统设备之间的相互干扰494

8.4　地震计和信号传输线引入干扰495

参考文献497