洞体应变观测三分量数据的空间合成设计和实现

商亮　张翔　王秀木　王征　张闯

摘要：抚顺地区地震仪器在经过了全面的“十五”数字化改造后，产生了大量的、高精度的形变数据，尤其是抚顺山洞的洞体应变仪增加了一个分量。为了在空间上更好的分析三分量数据，我们设计并编程实现了洞体应变三分量的空间分析，希望为前兆分析提供更好的分析途径。

关键词：MATLAB;三分量;洞体应变;分析预报;软件编程

1 基本思路

洞体应变观测对象是洞体内两基点之间水平距离随时间的相对变化，压缩为负，伸长为正。过去一般观测两条相互垂直的两个基线的变化，即通常所说的北南与东西方向。这样就可以基本上观测到一个面随时间的相对变化。但实际上我们所观测对象（地壳形变）的变化是极其复杂的，不仅仅表现在两个方向的变化，可能存在其它方向的变化，其变化是一个多维的空间变化，或者说观测到的北南与东西向的相对变化量只是某一个变化在这两个方向的分解量，对真实的变化还很难确定。

传统的分析方法是观测分析每个基线的变化，从中捕捉地震前兆异常，很少将两个分量结合起来分析。

“十五”数字化后，前兆观测产出的是数字化数据，为数据的使用分析研究提供了便利，同时在测项上增加了第三方向，观测值更加丰富。这就为分析一个闭合的观测体系提供了必要的条件，分析结果也较两个分量更接近其真实的物理变化。

将三个分量通过数学模型变换，模拟出一个观测面随时间的变化，一是分析其形状随时间的变化，二是观测这个拟合闭合面的面积随时间的变化，这样就更为准确的反演出观测地真实的物理变化过程，较传统分析方法更接近于真实。……