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科研進(jìn)展

精密測量院在利用城市現(xiàn)有通訊光纜開展快速余震監(jiān)測研究方面取得新進(jìn)展

發(fā)表日期:2021-12-28來源:精密測量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院放大 縮小
  

       近日,精密測量院地球精細(xì)地震結(jié)構(gòu)科研團(tuán)隊(duì)在利用城市現(xiàn)有通訊光纜開展快速余震監(jiān)測研究方面取得新進(jìn)展,提出了將城市現(xiàn)有通訊光纜快速轉(zhuǎn)換為超密集地震監(jiān)測臺網(wǎng)的方法,大幅度降低了余震監(jiān)測網(wǎng)的布設(shè)時(shí)間和成本,顯著提高了城市直下型地震的監(jiān)測能力,為震后快速響應(yīng)提供了一種新思路。相關(guān)研究成果發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Seismological Research Letters上。

  較強(qiáng)地震或破壞性地震的余震監(jiān)測可以為發(fā)震趨勢判斷提供參考,布設(shè)流動地震監(jiān)測臺網(wǎng)是余震監(jiān)測的主要手段之一。余震監(jiān)測任務(wù)對布設(shè)時(shí)間和監(jiān)測能力要求很高,也是開展相關(guān)工作的難點(diǎn)。近年來發(fā)展的分布式光纖地震傳感技術(shù)可以探測光纖隨著地表震動產(chǎn)生拉伸或壓縮變形,進(jìn)而轉(zhuǎn)變成地震波信號。這一技術(shù)結(jié)合現(xiàn)有通訊光纜可以在短時(shí)間內(nèi)構(gòu)建超高密度的地震監(jiān)測臺網(wǎng),提高余震監(jiān)測臺網(wǎng)布設(shè)速度和監(jiān)測效率。2020年7月12日河北省唐山市古冶區(qū)發(fā)生一次5.1級地震,這次地震是京津冀地區(qū)近年來發(fā)生的較強(qiáng)地震,在首都圈地區(qū)大范圍有感。地震發(fā)生后,曾祥方團(tuán)隊(duì)采用分布式光纖地震傳感技術(shù)將古冶城區(qū)一條約7.8千米長的通訊光纜快速轉(zhuǎn)換為3900多個節(jié)點(diǎn)組成的地震監(jiān)測臺網(wǎng)。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)展了強(qiáng)噪聲干擾環(huán)境下超密集臺陣的地震信號檢測算法,監(jiān)測到了數(shù)十個微弱余震,獲得高精度定位結(jié)果和光纜沿線地面震動分布圖,初步揭示了發(fā)震斷層和研究區(qū)潛在的地震破壞風(fēng)險(xiǎn)分布。

  相關(guān)研究成果以“Turning a telecom fiber-optic cable into an ultradense seismic array for rapid postearthquake response in an urban area”為題發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Seismological Research Letters上,曾祥方為第一作者和通訊作者。美國地震學(xué)會網(wǎng)站以“Dark Fiber Network Finds Missed Aftershocks in Chinese Earthquake”為題進(jìn)行專題評述報(bào)道,高度肯定了此項(xiàng)工作。

  此項(xiàng)研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、中科院王寬誠基金盧嘉錫國際團(tuán)隊(duì)、大地測量與地球動力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的支持。

  論文鏈接:https://pubs.geoscienceworld.org/ssa/srl/article/doi/10.1785/0220210183/610193/Turning-a-Telecom-Fiber-Optic-Cable-into-an 

  美國地震學(xué)會網(wǎng)站報(bào)道鏈接:https://www.seismosoc.org/news/dark-fiber-network-finds-missed-aftershocks-in-chinese-earthquake/ 

研究區(qū)地震活動性圖(上)和地震監(jiān)測結(jié)果圖(下)

  

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