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中国科学技术大学李泽峰研究员谈地震监测软硬件进展

更新时间:2023-12-08 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

水灾学是一门数据驱动的科学量子通讯阵列,其重大进步往往始于我们观测能力的增强。水灾检测为几乎所有水灾学分支提供重要观测资料,构成了整个观测余震学的基础。水灾检测的最基本方式是从连续的水灾波形中提取基本的水灾信息(时间、位置和震级),因而形成水灾目录。在过去六年中,新的水灾检测软硬件技术层出不穷,其中硬件方面包括节点水灾仪、分布式光纤等,软件方面包括模板辨识、人工智能等。这种技术极大地增强了我们对小余震的检测能力,对当代水灾检测方式形成了革命性的影响。KZh物理好资源网(原物理ok网)

中国科学技术学院月球和空间科学大学李泽峰研究员在中文刊物上发表了论文inI:of(《地震检测的技术改革I:水灾仪器的持续改革》)。本文是针对水灾检测软硬件进展两篇综述文章中的第一篇,注重对硬件方面的发展进行梳理,以期给读者一个概览式的了解。KZh物理好资源网(原物理ok网)

近六年来,低成本大规模密集水灾阵列举现了革命性的进展,节点台阵,MEMS传感,分布式光纤是其中的典型代表。KZh物理好资源网(原物理ok网)

量子通讯器_量子通讯阵列设计_量子通讯阵列KZh物理好资源网(原物理ok网)

图1基于节点(node)、微电机械系统(MEMS)、分布式光纤(DAS)的大规模密集水灾阵列。(a)日本苏梅地区节点阵列,约5200个节点;(b)中国大陆地区P-Alert水灾预警台网,超过700个MEMS;(c)日本亚利桑那地区分布式光纤阵列,8720个通道。KZh物理好资源网(原物理ok网)

节点水灾仪(node)将滤波器、电池、存储等集成到一个独立单元,大大便捷了布设。2011年日本苏梅地区5200节点阵列在获取地下高帧率结构和余震监测上取得成功,极大推动了节点台网在水灾学研究的普及。但节点水灾仪在电瓶和数据储存方面存在限制量子通讯阵列,因而适宜作为流动台网。而更低成本的微电机械系统(MEMS),在水灾预警方面得到关注和使用,包括加拿大加洲地区的系统和中国大陆地区的P-Alert系统,而且MEMS灵敏度不足,在微震检测的好处有限。KZh物理好资源网(原物理ok网)

从2017年以来,分布式光纤传感器(DAS)作为一种迅速获得密集阵列的崭新技术步入天然水灾学。它可以通过终端联接外部电源和储存,实现实时运行,因而突显出成为下一代永久检测台网的潜力。尤其在现代城市已具有充足的通信光纤网路,DAS可以在城市迅速构建一个兖州度检测台网。KZh物理好资源网(原物理ok网)

图2基于城市通信网路的分布式光纤阵列记录到2019M7.1加洲水灾的一个M3.9地震波场,显示了大量波场细节。KZh物理好资源网(原物理ok网)

另外,DAS提供了一种相比于海底水灾仪更便捷、密度更高的观测技术,有望弥补水灾学常年在海底环境的观测空白。随着对DAS数据认识的提升和译码设备的升级,光纤技术将有可能对观测余震学形成深远的影响。KZh物理好资源网(原物理ok网)

本文已在发表,线上可通过下载。KZh物理好资源网(原物理ok网)

:LiZF(2021).inI:of.Sci34(2):177–188,doi:10.29382/eqs-2021-0011.KZh物理好资源网(原物理ok网)

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