【国家标准(GB)】 地震台站观测环境技术要求 第1部分：测震

ICS 91. 120, 25
中华人民共和国国家标准
GB/T19531.1—2004
地震台站观测环境技术要求
第1部分：测震
Technical requirement for the observational environment ofseismic stations---Part 1 Seismometry2004-06-21发布
中华人民正和国国家商量监督检验检疫商总局中国国家标准化管理委员会
2004-09-01实施
GB/T19531,1—2004
B/T19531%地震台站观测坏境技术要求》分为以下儿个部分：一第1部分：测愛;bZxz.net
第2部分：电磁观测：
第3部分：地壳形变观测：
-第4部分：地下流体观测。
本部分为T3/T19531的第1部分
本部分的附录A附录B.附录C为规范性附录。本部分出中国地震局提比。
本部外由全国地菱标准化技术委员会（SATC225）归口，本部分起草单位：中国地震局地球物理研究所、云南省地需局、中国地震局地需信息中心、中国地震局分析预报中心。
不部分主要起草人：杨建思、黄媛、徐智强、姜旭东、童汪练、赵仲和、冯义均、薛兵、张尔宁、吴忠良刘瑞卡。
GB/T 79531.1-2004
我国是边界上多地意的国家，也是蒙登地震灾害最为深重的国家之一。减轻地意灾斐，是保障社会经济持续、快速，稳定发展和人民生命财产安全的重要施。地蔗台站是获取多种学科规测数据的基地，而确保这些数据的质量和连续性是减轻地变灾害最基础的工作。
制定（GB/T19531的目的是向社会各方面提供保护地震台站观测环境的技术依据和规范地麗台站选址，依据足中华人民共利国防寇减灾法》第十四条和第十五条，本部分通过对中国大陆现有数字地囊台站实际观测数据统计计算和分析得到中国大陆不同地区背景地噪声，并由此提出中国人陆背景地噪声分区和地台站测愛环境地噪声等级划分，根据各类地仪特性和用途对背景地噪声各分区提出地爱台站测震环境地噪声要求，遇过实际野外观测实验、数握对比分析、国际和国内同类工作的实验和观测结果得到铁路.公路.机场、重型机械！和火力发电厂、矿山和石厂、水库和湖泊、游洋、输油管线、江河和布、高大建筑物.低建筑物和高大树木以及高栏和低树不等与地台站地度计安放位置之间的最小距商。3
1范围
地震台站观测环境技术要求
第1部分：测囊
CR/T 19531.1—2004
本部分规定了地震台站测震观测环境的技术指标、地露计安放位置与主要干扰源之问的最小距离要求和相应的测试与计算方法。本部分适用于地密台站的选址和观测环境的保护与管理。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过CB/T19531的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注口期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分：然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注H期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
GB/T3241—1908倍频程和分数倍频程滤波器GB/T100811988振动、冲击数据分析和表示方法3术语定义和符号
3.1术语和定义
下列术语和定义适用」本部分。3.1.1
地噪击grmnd noise
地面的物理运动。
地噪声水平 ground oixe level地面运动速度记录的功率谱密度（PSD)在1Hz~20Hz额带范围的均方根(rms)值3. 1. 3
background ground noise
背景地噪声t
大区域范围的平均正常地噪声。3. 1. 4
环境地噪声enylrenment ground noise具体地点的地噪声，它是背景地噪声和其他干扰地噪卢的总和。3. 1. 5
短周期地磁仪：shorf period seismngraph工作频带的低频端在(,5Hz~1Hz内，高频端在20Hz成20Hz以的地展仪：3. 1. 6
broadband seismograph
宽频带地展仪
工作题带的低频端在0.01Hz0.05Hz内，高频端在20Hz或20TIz以上的地震仪。3. 1.7
甚宽带地雄仪
vary broadbund seismograph
工作频带的低额端在0.003Hz~0).01Hz内，高频端在20Hz或2011z以上的地度仪，5
GB/T19531.1-—2004
井下地需仪，boreholeseismograph将地虑计或将地志计和数据采集器安装在地下钻井小进行地度观测的专用地震仪。3.2符号
下列符适用于术部分。
Ent：：环境地嵘声水平
用分贝数表示的坏境地嘎声水平：Entn
P，地面运动加速度以率谱密度：P——地面运动速度功率谱密度
4环境地噪声水平
4.1环境地噪声水乎计算
使用速度型或加速度型地丧仪在地疆计安放台基处或准备安放电震计台基处观测并记录地噪声，按附亲A的规定·计算环境地噪水平E证。4.2环境地噪声水平等级划分
坏境地噪声求平分级：
—I级环境地噪声水平，En/3.16×10“m/s；-Ⅱ级环境地嵘声水平:3.16×10*m/sFnl1.00×10-\m/s而级环境地噪声水平:1.00×10m/sF/3.16×10-°l/;V级环境地噪卢水平：3.16×10m/3F~1.00×10\m/--级坏地噪水乎：1.0010-\m/st3.16×10m/，上述环境地噪水平等级分则数是示为：1级环境地声水平：Etn一15)dI3：级坏境地噪声水半：[d:—120d：—Ⅱ级环境地噪声水平：140F--130d13：—V级环境地梁声水平：--130HF12d3：级环览地声水乎：—120 dHFn..1I lR4.3各类台站观测环境地噪声水平要求4.3.1一般规定
4.3.1.1环境地噪声在拟安装地度仪的工作频书范围内成满尼附录J3中的NFINM和VI.VM模型，并且环境地噪声水芯F应满星1、3.2、4.3.3和.3.的规定：4.3.1.2对于并下台站，地袁计所安敏位置的环境地噪水平应符台相应地噪声背民分区的该类型地恶计的观测环境地噪市水平的要求。背景地嵘声区减见附录（4.3.1.3同时且行两种以上测蔗仪的台站、环境地噪市水平应符合台站所具有的全部地裘仪的最优环境地声水平要求.
4.3.2短周期数学台站
安放短周期数字地震仪的台站.环境总噪声水平在各类地区应符合下列要求：—-A 类地区;成不大Ⅱ级坏境地噪声水平,即 E dB;-—1笑地区;成不大于皿级环境地峨声水平，即 E130 d:C 类地区:属不大丁川级环境地噪水平:即上nt、13 P;1）类地区：应不缎环境地噪卢水平即Em一12dBE类地区：成不人V级环境地噪声水平，即En≤一110dB。r
4.3.3宽频带数字台站
GB/T 19531. 1—2004
安放宽频带数亨地爱仪的台站，环境地噪声水平在各类地区应符合下列要求：A类地区;应不大于Ⅱ级环境地噪声水平，即 Ena140 dH；类地区应不人于1级坏境地噪声水平即一140—类地区：成不大Ⅱ级环境地噪声水平即E品—130dBT类地区;应不人于亚级环境地噪声水平，即En=.一130 d3;上类地区：应不于TV级环境地噪声水平,即 E一120 dB基宽频带数宇台站
安放其宽频带数字地震仪的台站，环境地噪声水平在各类地长应符合下列要求！A类地区;应不大于I级环境地噪市水平,即 Ece,-150 dBtR类地IX应不大于「级坏境地噪声水,即 Enle一150 lB;C类地区:应不大十Ⅱ级环境地噪市水乎,即Enlas—110 B,D类地区，应不大于级坏境地噬声水平，即Fn-[40BE奖地区：成不人于亚级环境地噪声水平，即Enis=—130 cl135地露计安放位置与主要干扰源之间的最小距离虑计安放位胃与 1扰源之问的最小距离励符合表 1 的要求。衰 1地囊计安放位置与干扰源之间的小距离最小离
三扰源
山级(含且级)以上烘路
只级以上（含县没）公路
飞机坳
人型水库、潮泊
来石场，矿山
重型机械」一、片凸酸碎机、火刀发电站，水泥厂
·般工厂、较太村落旅游景点
大河流、江.深布
人型油气管造
11层(含)以上的高大建缺物
6层楼以下（含6层)低建筑物、
高大树木
高里栏、低树木、离滞木
Ⅱ级环境地噪声台站
项1和龄砾士
最小距离比例系数
其他级别环境地噪声台站
注！：心级台站与干就源之间最小距离=ⅡI级台站与丁扰源之间最小距商入N级台站最小库离比例系数;注2，大型水件、潮泊：指库溶[×”的水库.湖注3：重恶机城，;指有大型机械、往复运动机械的工厂;注4：一留丁！，不产生明显振动感的工厂注 5. 地台站与 7 -- 13 层建筑物的最小距离根据地展台站与 6呈和 14 层建效物的最小距离技层数内插7
GB/T19531.1—2004
A.1基本原理
附录A
规范性附录）
地震台站测观测环境地噪声观测与计算方法由美国TISGS(美国地质调查同)的J.PeLCTSOn及其所领导的研究小组，观测和研究了全世界各地正带地球噪卢，得到了新的全球公认的地球示常噪产新模型（Pete15心.1993）包括球高噪声新模型（NHNM-newhighnoiscmodel)和地球低噪rf新塑（Nl.NM-ewlownoisemodel)。正常地噪卢水平在高噪声模型(NIINM)和低噪声模型（N1.NM）之阅（见图A.1)：图A.1是Peterson川全球范75个不叫地点的地闻运动加速度的功率谱案度曲线集，山它的包络得到地球正常噪声模型。e
.1993.tsos
图A，1地球噪声模型（Peters，1993）0
地噪声是随机振动过程，采用GB/T10084198名中7.3.2.1规定的白功率谱密度函数表示。这种表示方法与地球噪卢模型的表示法致。对于观测的地面送动速度记录，让算具其白功率谱密度（PS[>)，并根据GB/T32411998规定用1/3倍频程滤波器在1Hz～20Hz观测频带范用内出功率谱密度PSD按公式A.1计算+m.值，即地噪点水
一个台站的环境地躁声是随时间变化的，用台站的均地噪声水平表示台站的环境地噪声水平。通过统计中国人陆地震台站测震环境地嵘声水平，则分环境地噪声水平等级（见4.2）；通过全国测碾观测环境地噪所水平的空间分布，得到中国大陆背景地噪声区域划分表（见附录C)。A.2观测设备
在观测地动噪卢时成选月用工作题带包含0.05Hz~20Hz的宽频带数字地震仪。对特殊要求的长周期观测台基的勘选，应选用其宽频带地仪作为选址噪声观测仪器，对用于台基选择的地震仪要求其自身噪声低T1×10-8m/s,灵橄度高子4.%7.10°count/（m/s)（例如：地露计的中压灵敏度成大于800V·s/m.数据采集器的电压转换灵做度应大于等下1.907μV/c0un1)，采样率应等于或高于50点每秒。
A.3观方法
GB/T 19531. 1--2004
将选用的觉频带数宇地囊仪，安装到拟测试的台站仪器墩位暨或拟建的台站位置，进行系统校准后逐步试记.认为可用后，连续观测48h，A. 4测试结果的分析与处理
对48h数据，抽取白天和晚上各4h的噪声记录数据，按照GB/T100841988的规定分别计算各小时的功率谱密度PSD,根据GB/T3241—1998规定用1/3倍频程滤波器在1Hz～20Hz频带范围内，按式A，1由PSD计算rms值，取白天和晚上的rm5平均值。如果噪声记录是地面运动速度记录，则计算结果得到的就是环境地噪声水平En。如果噪声记录也地面运动加速度记录，接计算地面运动加速度的功率谱密度P，并由P。按式A.4转换为地面运动速度的功率谱密度Py.再山P计算Ent。A.5计算和转换公式
rms 值计算：
rns =V2PSD-fuRBW
式中：
f——分度倍频释中心频率;
RBW-相对带宽。
相对带宽 RBW计算;
RBW-(f-f/
式中：
分度倍题程上限频率：
——分度估频程下限赖率。
式A,1和式A.2中f：、f.和f按GB/T241—1998的规定确定。分贝转换：
P.[dB] -- [Olg(P,/I(m/s)°/Hz)P,[dB] -P.: dB]- 20lg(T/2元)武中：
加速度功率谱分贝数（采用相对于1（m/*)\/Hz的分贝表示法）：P[dB
一速度功率谱分贝数（采用相对于1（m/s)\/Hz的分贝表示法）P[dB.
T-相成于P处的频率倒数，即T1/f,单位为秒(s)。A, 6测试结果计算程序
.(A.3)
测试结果的计算程序应满足（B/T10084—1988和GB/T3241—1998功率谱密度计算程序的规定。
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附录B
(规范性附录）
地球正常噪声模型
本部分直接引用了由美网USGS的J.Pe:lcrson及其所领导的研究小组，观测和研究的全世界各地正常地球噪声得到的地球高噪声新模型NHNM和地球低噪声新模型NI.M(图B.1)。为了使速度记录的功率谱密度函数直接使用，将J.Ieterson公布的原始VIINM和NLNM的曲线变化点值按照附录A中式A.3换算成用速度功率谱密度我示的高噪声新模型和低噪声新模型（表R.1）—27
·1-40
速度功率踏痛度盈数表示的地球噪声模型加球度与率布度源教表示的地球赚产模型NHNM(a)
NINMivel:
NT.NM(acc!
NL.NMI vely
地球高噪声模型(NHNM)和低噪声模型(NI.NM）用速度功率谱密度表示的高噪声和低噪声新模型地球离噪产模型（NHVM)
功率谱密度
—136.120
-136, 358
137,993
加速度
功率谱密度
—97.405
地球低噪卢模型（NINM)
功率谱密度
190,619
—177. 792
功率谱密度
-·169.209
100000.00
地球高噪声模型(NIIVM)
功率谱密准
.-99.206
—112, 2:5
—128.440
表 B. 1(续）
加速度
功率谱密庭
-- 96. 498
-[13, 195
—120.002
- 48. 500
10000,00
GB/T 19531. 1—2004
地球低噪声模型（NLNM)
功率谱密度
—144, 354
—149.399
—160,627
—154.230
—170. 964
—170, 399
—166. 561
-160877
—153.137
— 87.813
加速度
功率谱密度
-141. 100
—14L.096
—148. 999
—153. 75
—156,247
—187.500
—185.600
—184.987
—182.49
GB/T 19531, 1—2004
（规范性附录）
中国大陆背景地噪声区域划分
中国大陆背景地噪市区域划分见表℃.1。表 C.1中国大陆背景地噪声区域划分表区域分类
A类地区
类地区
广类地区
辽类地区
E类姚区
地理位暨
西凝、新疆、青海、内紫、宁夏、黑龙江、甘肃西部四川、云南、世州、湖南、測北,江西,山西,陕西,河南、甘肃东部、吉林、广西北京市的郊区县、重庆市的郊区县、安徽，以及天洋、河北、山东、江宁、广东、福建、江苏、浙江-七省的既海迎100m范国以远地区城市市区、上海以及天津,海南、河北、}东,福建、江苏.浙江、辽宁.山东、广西省的沿沟地区（距海逆10km--100km范围以内）海岛、港湾、海边小于10km范固内沿海台湾地区帮缺）
考文献
GB/T 19531. 1—2004
[iJPeterson.J.Igps.Ohservation and Modeiliug ol hackground Seismic Noisc.Open FileReport.93 322..$
-2] Willnar:, P. L. 1973. Manual of Suisrnolugical Obscrvalory Practict, Rrport, SF-2o, WorldkDataterlerA fir Soliel Farih tcyhysics31B/T13207,1—20004防震减灾术第1部分：基本术语
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