皖南地區地電阻率數據重整分析

方寧新

(安徽省地震局黃山地震臺 安徽黃山 245011)

1 電阻率數據預估計

該文取7月下旬數據為例，具體見圖1。在觀測過程中，由于外界環境干擾導致部分數據缺乏參考價值，觀測人員對原始數據進行預處理過后，部分數據由于超差導致被刪除，使得能夠觀測到的數據可信度降低。該文擬對7 月18 號東西項空缺6 個數據進行估計計算，估計函數為正弦函數y=sin(at+b)+c。由于起始點為0 點，b=0。又周期為24 h，則T=24，a=2π/T=π/12。圖中已保留有數據具體見表1。

圖1 黃山地震臺2017年7月16～20號地電阻率東西向預處理數據

表1 黃山臺2017年7月16～20號地電阻率東西向預處理數據值

續表1

這5 天內一共有96 個數據，被刪除數據有28 個，現對這96 個用上述正弦函數對其進行最小二乘法初步估計，計算各觀測數據和估計函數的平方差總合，求導得出估計函數的參數表達式，將算法程序帶入計算機中進行計算。得出A的值估計值約為0.976，c的值約為73.625。將各項數據代入函數，計算18 號2 時的第一次預估計值為73.633。

2 電阻率數據再估計

電阻率數據的再估計要借助到體應變數據，假設在沒有明顯干擾的情況下，體應變數據的變化值與電阻率數據的變化值呈指數函數增長趨勢[1-2]。

現以7月下旬數據為例進行計算。

首先假設電阻率變化量y=ax，其中y為電阻率變化量，x為體應變數據變化量，a為待估參數。

對于要估計的7月電阻率值，我們選取前3個月的數據分別估計對應的a，然后對a取算術平均值作為7月的基準參數。

在這其中，4 月體應變月均值為-17 368.2，5 月均值為-17 990.6，6 月均值為-18 679.6，7 月均值為-18 906.6。4 月電阻率東西向均值為77.45 Ω·m，5月均值為76.92 Ω·m，6 月均值為75.25 Ω·m，7 月均值為74.25 Ω·m。

從以上數據可以看出該臺體應變數據下降，電阻率數據也在下降。與理論相符合。但電阻率數據下降幅度較大，超過了學科規定的正常范圍，該臺人員認為這是由于臺站觀測位置地下巖石縫隙較多所導致。從以上數據可以看出，這點對降雨對體應變數據上升造成影響較為顯著[3-6]。

根據以上數據分別計算4～5 月、5～6 月、6～7 月的參數a值，并對其取算數平均，計算得到最終的7 月基準參數a=0.985。

以7月17號13時空缺數據為例，選取7月17號13號前后5 個小時的電阻率數據。取其均值，再計算前后5 h 體應變數據均值，將該均值與13 時體應變均值之差代入y=ax中，可以計算出17號13時空缺數據的再估計值約為72.63 Ω·m。

3 結語

該臺人員通過對近幾年黃山臺電阻率觀測的經驗對黃山臺地電阻率數據完整率較低的問題提出了整改意見。根據該文的研究結果顯示，采用該文所提供的數值模擬的方式可以在一定程度上彌補觀測數據缺失對地電觀測造成的總體影響，能夠使得該臺地電觀測手段在中長期仍能夠對該轄區內前兆異常和震情分析提供有力的支持。但該文所使用的數學工具和程序手段仍較為單一，未來可以通過關聯更多測項數據變化，以及對程序和函數進行合理調控，基于更長時間段的觀測數據對空缺數據進行模擬，使得該項工作能更有效地將外部環境對地點觀測造成的干擾降到最低。