地电阻率观测干扰及干扰抑制方法研究

The geo-electrical resistivity observation is one of the most important methods for earthquake precursor observation. After 40 years practice of earthquake predication, a lot of earthquake cases have been accumulated, especially strong earthquakes with magnitude Ms≥7.0. Now, the four-pole configuration DC apparent resistivity method was adopted for the observation system in China. For this observation, it is require that the electro-magnetic interference in the region of electrod laying should be less enough. However, with the rapid development of the national economy and urbanization, an inevitable interference from the electro-magnetic environmental deteriorated on the geo-electrical resistivity observation, among which the most serious interference was caused by subway and other DC powered traffic system. In order to solve this problem, the study of this project would be carried out in two aspects,which take account the existing observation station and the development tendency. On the one hand, by studying the characteristics of the interference signal caused by subway, proposal an effective anti-interference approach, and apply it to the existing observation system, thereby to improve the accuracy of observation data. On the other hand, a new alternative current(AC) geo-electrical resistivity observation method will be studied, which is another way can be used for the rejection of interference.

地电阻率方法作为一个重要的地震前兆观测方法，在长期的地震预测实践活动中积累了丰富的震例，在多次中强地震前观测到了显著的中、短期异常。目前，我国的电阻率观测采用单一极距四极对称装置的直流观测方法，该方法是在地面进行大极距的供电和测量，要求观测场地内的电磁干扰很小。但是，随着我国经济建设的发展和城市化进程，各种人文干扰造成观测环境日益恶化，严重的影响了地电阻率观测质量，其中尤其以地铁、轻轨等直流供电牵引的轨道交通造成的电磁干扰最为严重。 本项目针对地铁、轻轨等引起的干扰及干扰抑制方法，兼顾现有观测台站和未来发展，开展两方面的研究工作。一方面，通过对干扰源特征的研究，提出干扰抑制方法，并应用于现有的直流地电阻率观测系统中，从而提高现有台站地电阻率观测数据的精度。另一方面开展新型交流地电阻率观测方法研究，从另一途径解决直流电阻率法中的受干扰问题,为该观测方法的稳定发展提供技术基础。

地电阻率方法作为一个重要的地震前兆观测方法，在长期的地震预测实践活动中积累了丰富的震例，在多次中强地震前观测到了显著的中、短期异常。目前，我国的电阻率观测采用单一极距四极对称装置的直流观测方法，该方法是在地面进行大极距的供电和测量，要求观测场地内的电磁干扰很小。但是，随着我国经济建设的发展和城市化进程，各种人文干扰造成观测环境日益恶化，严重影响了地电阻率观测质量，其中尤其以地铁、轻轨等直流供电牵引的轨道交通造成的电磁干扰最为严重。. 本项目首先针对地铁、轻轨等引起的干扰特征开展研究，选择6个受地铁干扰比较严重的台站对城市轨道交通的干扰情况进行了测试和分析，总结了平静期（地铁停运期间）和干扰期间（地铁运行期间）干扰信号幅度、主要频率范围，以及对地电阻率观测中信噪比的影响情况，为抗干扰方法的研究提供基础信息。. 通过对干扰源特征的研究，提出了直流观测干扰抑制方法，并应用于现有的直流地电阻率观测系统中，从而提高现有台站地电阻率观测数据的精度。目前该方法已经推广到北京延庆台、西集台，天津青光台和江苏高邮台，2018年在中国地震局台站优化改造项目的推动下，还将推广到更多台站进行示范应用。. 开展了新型地电阻率交流观测方法及交流观测系统技术要求的研究，研制了地电阻率交流观测系统，开展了台站对比观测试验。台站观测试验结果表明，该方法可以有效抑制城市地铁、轨道交通运行对地电阻率观测造成的干扰，有效提高观测数据质量,从而保障台站产出连续、稳定的地电阻率观测数据。随着该方法的推广应用，将为地震地电阻率观测研究和稳定发展提供技术保障。