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微地震監測系統是通過監測巖體破裂產生的震動或其他物體的震動，對監測對象的破壞狀況、安全狀況等作出評價，從而為預報和控制災害提供依據的成套設備和技術。該監測系統可廣泛應用于礦山巖體破裂的定位監測，是預測預報頂板垮落、礦井突水、煤與瓦斯突出、沖擊地壓等的有效工具，也可根據監測到的巖體破裂的范圍和破裂程度，確定導水裂隙帶高度、開采上限和巷道的合理位置等重要參數。微地震監測系統也可應用于建筑物安全監控、大壩和邊坡穩定性監測、核廢料儲存峒室穩定性監測、隧道穩定性監測以及石油、軍事等領域。研制的適合地面和地下使用的微地震監測系統已經在山東的兩個煤礦應用，監測到了采場周圍巖體的破裂過程和范圍，確定了高應力的范圍，找到了解放層的解放區域和參數，為合理布置工作面、控制沖擊地壓提供了重要參數，解決了煤礦多年來探索的難題。測出了工作面周圍巖體三維破裂參數，正確確定了導水裂隙帶高度，為提高開采上限提供了科學依據。監測系統和相關技術總體達到了國際先進水平，部分技術達到了國際領先水平。

微地震監測系統是通過監測巖體破裂產生的震動或其他物體的震動，對監測對象的破壞狀況、安全狀況等作出評價，從而為預報和控制災害提供依據的成套設備和技術。該監測系統可廣泛應用于礦山巖體破裂的定位監測，是預測預報頂板垮落、礦井突水、煤與瓦斯突出、沖擊地壓等的有效工具，也可根據監測到的巖體破裂的范圍和破裂程度，確定導水裂隙帶高度、開采上限和巷道的合理位置等重要參數。微地震監測系統也可應用于建筑物安全監控、大壩和邊坡穩定性監測、核廢料儲存峒室穩定性監測、隧道穩定性監測以及石油、軍事等領域。 研制的適合地面和地下使用的微地震監測系統已經在山東的兩個煤礦應用，監測到了采場周圍巖體的破裂過程和范圍，確定了高應力的范圍，找到了解放層的解放區域和參數，為合理布置工作面、控制沖擊地壓提供了重要參數，解決了煤礦多年來探索的難題。測出了工作面周圍巖體三維破裂參數，正確確定了導水裂隙帶高度，為提高開采上限提供了科學依據。監測系統和相關技術總體達到了國際先進水平，部分技術達到了國際領先水平。 項目的關鍵數據以及性能、指標： 可以在有爆炸危險的環境應用 測點數（通道數）：64 電源：交流電220-240V 數據獲取方式：自動記錄并傳輸到控制站；或人工拷貝 定位精度：〈 10米 定位方式：多點復合定位應用范圍： 礦山領域 礦震與沖擊地壓監測 煤與瓦斯突出監測 導水裂隙帶高度監測與開采上限確定 高應力區監測與巷道合理位置確定 解放層解放參數監測與瓦斯抽放帶確定 頂板垮落過程與支承壓力帶監測 其它領域 邊坡穩定性監測 大壩穩定性監測 隧道穩定性監測 核廢料儲存峒室穩定性監測 邊境動態監測（軍事）

成果描述：本發明公開了一種近實時地震震源位置定位方法，包括以下步驟：地震發生后，讀取最先得到P波到時的三個臺站編號和地理坐標，識別P波到時，兩兩求出到時差，對地震臺站的經緯度坐標數據進行投影變換轉換成平面直角坐標；對于任意兩個臺站，畫出滿足到時差的雙曲線，震中靠近先到臺站的一支上，三支雙曲線兩兩相交；根據交點坐標構成的三角形，計算三角形重心，該重心的坐標即為震中位置初值；進一步修訂震源位置；對觀測方程和指標函數進行“減元”處理；求偏導數，直到滿足要求為止；將最后計算結果換算成地理坐標，此坐標即為最終結果。本發明通過排除震中方位角和震級估算的誤差，提高了地震定位精度和定位速度。市場前景分析：軌道交通、地質災害工程領域。與同類成果相比的優勢分析：技術先進，性價比較高。

成果描述：本發明公開了一種用于地震預警系統的實時地震震級估計方法，利用地震矩求出的矩震級，即：檢測到信號后每1秒估算出相對應的矩震級，隨著時間增長至20s左右得出與實際震級非常接近的估計震級。本發明利用地震矩從而求出的矩震級能有效克服中大型地震(M>6)中出現的震級飽和問題，而且地震矩與地震動中零頻時的振幅Ω0有明確聯系，具有明確的物理意義。本發明方法具有實時性，檢測到信號后每間隔1s均能估算出相對應的矩震級，隨著時間增長至20s左右就能得出與實際震級非常接近的估計震級，能有效應用于地震預警系統。市場前景分析：軌道交通、地質災害工程領域。與同類成果相比的優勢分析：技術先進，性價比較高。

本發明公開了一種用于地震預警系統的實時地震震級估計方法，利用地震矩求出的矩震級，即：檢測到信號后每1秒估算出相對應的矩震級，隨著時間增長至20s左右得出與實際震級非常接近的估計震級。本發明利用地震矩從而求出的矩震級能有效克服中大型地震(M>6)中出現的震級飽和問題，而且地震矩與地震動中零頻時的振幅Ω0有明確聯系，具有明確的物理意義。本發明方法具有實時性，檢測到信號后每間隔1s均能估算出相對應的矩震級，隨著時間增長至20s左右就能得出與實際震級非常接近的估計震級，能有效應用于地震預警系統。

產品詳細介紹

我校地球科學與信息物理學院譚靜強教授領銜的跨學科研究團隊在Reviews of Geophysics發表了題為“Recent advances and challenges of waveform-based seismic location methods at multiple scales”的長篇論文，系統研究了新型波形類定位方法在多尺度地震定位中的重要進展和應用前景。中南大學為第一及通訊作者單位，博士后李磊為論文第一作者，譚靜強教授為唯一通訊作者。論文合作者還包括德國地球科學中心、德國漢堡大學、法國巴黎大學、法國格勒諾布爾大學、荷蘭烏得勒支大學、捷克科學院、羅馬尼亞地球物理研究所等5個國家的高校和科研機構的7名學者。近日，我校地球科學與信息物理學院譚靜強教授領銜的跨學科研究團隊在Reviews of Geophysics發表了題為“Recent advances and challenges of waveform-based seismic location methods at multiple scales”的長篇論文，系統研究了新型波形類定位方法在多尺度地震定位中的重要進展和應用前景。中南大學為第一及通訊作者單位，博士后李磊為論文第一作者，譚靜強教授為唯一通訊作者。論文合作者還包括德國地球科學中心、德國漢堡大學、法國巴黎大學、法國格勒諾布爾大學、荷蘭烏得勒支大學、捷克科學院、羅馬尼亞地球物理研究所等5個國家的高校和科研機構的7名學者。Reviews of Geophysics是由美國地球物理學會（AGU）主辦的學術期刊，其影響因子在最新的湯森路透期刊引證報告（JCR）中位居地球化學和地球物理類的第一位。作為只接受約稿的同行評議期刊，該期刊每年只發表約25篇論文，內容涵蓋地球物理學、大氣科學、海洋科學及空間物理等所有地球和空間科學領域。譚靜強教授團隊此次發表的論文被選為該刊2020年第1期（Volume 58, Issue 1）的封面文章。論文基于團隊長期研究成果，從頁巖水力壓裂誘發地震監測技術需求的背景出發，結合數字化地震儀器和高性能計算技術快速發展的趨勢，對新型波形類震源定位方法進行了及時、全面而系統的梳理和總結，著重分析了相應的方法學進展和面臨的主要技術挑戰，介紹了該方法在聲發射、微地震、誘發地震和天然/火山地震等多尺度地震定位中的應用現狀，有助于推動地震監測方法在多學科領域以及跨尺度工程應用中的融合與發展。與傳統的走時反演定位法不同，新型波形類方法能同時利用幅度和走時信息。論文詳細闡述了該方法的興起緣由和發展歷程，深入分析了方法原理和分類。該類方法可被分為波形疊加法、逆時成像法、波前屬性層析成像和全波形反演等四種類型。波形疊加法和逆時成像法依賴于地震數據的密集采樣，全波形反演法雖然考慮了原始數據中的更多細節信息，但在實際應用中仍然面臨計算量大、反演不穩定等挑戰，波前屬性參數類似于走時信息，可以看作是原始波形數據的抽象。波形疊加法平衡了地震數據的冗余度，既考慮了密集采樣條件下的初至波波形信息，也應用了數據抽象后的走時信息，是目前最成熟也最成功的波形類定位Reviews of Geophysics是由美國地球物理學會（AGU）主辦的學術期刊，其影響因子在最新的湯森路透期刊引證報告（JCR）中位居地球化學和地球物理類的第一位。作為只接受約稿的同行評議期刊，該期刊每年只發表約25篇論文，內容涵蓋地球物理學、大氣科學、海洋科學及空間物理等所有地球和空間科學領域。譚靜強教授團隊此次發表的論文被選為該刊2020年第1期（Volume 58, Issue 1）的封面文章。論文基于團隊長期研究成果，從頁巖水力壓裂誘發地震監測技術需求的背景出發，結合數字化地震儀器和高性能計算技術快速發展的趨勢，對新型波形類震源定位方法進行了及時、全面而系統的梳理和總結，著重分析了相應的方法學進展和面臨的主要技術挑戰，介紹了該方法在聲發射、微地震、誘發地震和天然/火山地震等多尺度地震定位中的應用現狀，有助于推動地震監測方法在多學科領域以及跨尺度工程應用中的融合與發展。與傳統的走時反演定位法不同，新型波形類方法能同時利用幅度和走時信息。論文詳細闡述了該方法的興起緣由和發展歷程，深入分析了方法原理和分類。該類方法可被分為波形疊加法、逆時成像法、波前屬性層析成像和全波形反演等四種類型。波形疊加法和逆時成像法依賴于地震數據的密集采樣，全波形反演法雖然考慮了原始數據中的更多細節信息，但在實際應用中仍然面臨計算量大、反演不穩定等挑戰，波前屬性參數類似于走時信息，可以看作是原始波形數據的抽象。波形疊加法平衡了地震數據的冗余度，既考慮了密集采樣條件下的初至波波形信息，也應用了數據抽象后的走時信息，是目前最成熟也最成功的波形類定位方法。論文還著重分析了現階段波形類方法在速度模型依賴性、成像分辨率特征和計算成本等方面存在的研究難點和應用挑戰，為后續的研究工作指明了方向。據統計，我國頁巖氣可采資源量居世界第一位，頁巖油可采資源量居世界第三位，非常規油氣資源探采涉及一系列十分復雜的地球科學問題，近年來已發展成為地球科學的熱點和前沿。譚靜強教授團隊聚焦頁巖油氣地質與地球化學、頁巖儲層改造及其環境影響等領域的應用性基礎研究和交叉科學研究，已經取得了較為突出的科研成果，在Reviews of Geophysics, AAPG Bulletin, Fuel, Marine Petroleum Geology, Rock Mechanics and Rock Engineering等地學、能源和工程領域著名期刊發表了系列論文。????

60*60*220cm電動表示地震使得震動反應

100*40*75cm電動表示地震使得震動反應

成果簡介：  震后如何快速有效的處置地震，減輕地震災害造成的損失是一個亟待解決的問題。目前地震應急預案具有可操作性不強、針對性不好等缺點。項目以空間信息技術、地震減災技術等為依托，開發了地震應急處置方案技術系統，該系統可根據地震應急災情實時生成針對性強、可操作性好的地震應急處置方案，從而負責實時救災。