天津薊縣地震臺兩套VP寬頻帶傾斜儀數據對比分析

[摘要] """薊縣地震臺是天津地區唯一的基巖出露臺，臺站兩套VP寬頻帶傾斜儀分別安裝在新山洞和小辛莊山洞。通過對薊縣臺的兩套VP寬頻帶傾斜儀數據內在質量、同震響應、環境影響、儀器維修等方面的對比分析，得出以下結論：以2023年為例，兩套儀器的潮汐因子穩定性均較好，由于擺系故障，新山洞VP寬頻帶傾斜儀NS向精度比較差。通過2018—2023年對比，小辛莊山洞VP寬頻帶傾斜儀具有明顯的年變形態，新山洞VP寬頻帶傾斜儀年變形態不明顯，這可能與新山洞地質區域性節理發育以及臺站周圍抽水影響有關。強降雨、氣壓等自然環境變化會對兩套儀器觀測造成一定影響。兩套VP寬頻帶傾斜儀均有較強記錄地震的能力，能夠清晰的記錄到遠場地震幾秒至幾十秒周期面波，對于近場中強震可以清晰記錄P波初至，但是后續震相識別較為困難。針對新山洞VP寬頻帶傾斜儀EW向曾經出現的不定時突跳錯數的故障，總結歸納了維修過程，為同類儀器運維提供參考。

[關鍵詞] 薊縣地震臺; VP寬頻帶傾斜儀; 對比分析" " " " " " [DOI] 10.19987/j.dzkxjz.2024-084

中圖分類號：P315.63"""""""""文獻標識碼： A""""""""""文章編號： 2096-7780（2024）09-0575-09

0 "引言

薊縣地震臺始建于1975年，是天津地區唯一的基巖出露臺，主要進行地殼形變綜合觀測，觀測儀器主要安裝在小辛莊山洞和新山洞中。小辛莊山洞1965年建成毛洞，1981年7月對洞內儀器區進行高壓噴漿處理，安放儀器墩，加裝密封門，觀測室處于半山腰，周圍山體全部被植被覆蓋。新山洞是由“十一五”期間在“天津市地震安全工程”中安排“薊縣地震臺山洞開鑿”分項工程，在薊縣地震臺主臺院內新開鑿一座觀測山洞，2010年5月6日工程正式開工，2014年11月完成全部建設任務，2017年6月安裝觀測儀器投用使用。

VP 寬頻帶傾斜儀是由中國地震局地震研究所在 VS垂直擺傾斜儀基礎上研發的新型地震前兆觀測設備[1]，屬于地形變中地傾斜觀測手段的儀器。相比于傳統的洞體擺式儀器，VP寬頻帶傾斜儀在儀器觀測頻帶寬度、機械結構、數字采集方式、智能化管理等方面具有較明顯的優勢[2]。薊縣臺新山洞和小辛莊山洞均安裝有VP寬頻帶傾斜儀，不同山洞因其所處的地下介質、電性結構等條件不同，其對應力變化的響應也各有區別。本文基于薊縣臺兩個山洞的VP寬頻帶傾斜儀觀測數據，從觀測資料精度、潮汐因子一致性、長期趨勢分析、自然環境干擾效應及強遠震響應等方面對這兩套儀器觀測資料進行分析對比，探討兩套資料間異同關系的原因，為更好地使用資料提供參考。

1 "臺站地質背景與儀器介紹

薊縣地震臺兩套VP寬頻帶傾斜儀分別安裝在新山洞和小辛莊山洞，兩個山洞相距約5 km（圖1），兩套儀器設定參數一致。新山洞山洞總長約420 m，山洞的巖石主要為灰色中厚層（數厘米至十幾厘米）白云巖，普遍夾有黑色硅質條帶。巖層傾向SW（210°～240°），傾角較緩（20°～30°）。因區域性節理發育，巖體被切割成大小不等的塊體。山洞覆蓋層厚度80 m，年溫差小于0.05℃，日溫差小于0.02℃，相對濕度達98%。薊縣地震臺小辛莊山洞地處天津市薊州區城東穿芳峪鄉小辛莊北山坡梧葉溝。附近斷裂構造較為復雜，存在一系列斷裂和褶皺，與小辛莊山洞較為密切的有薊縣山前斷裂、楊莊斷裂和黃崖關斷裂。山洞縱深約800 m，工作區進深260 m，覆蓋厚度約80 m，山洞截面寬約2.5 m，高約3.5 m，年溫差小于1.0℃，日溫差小于0.1℃，相對濕度達98%。

VP寬頻帶傾斜儀在地傾斜觀測領域獲得了廣泛應用。VP寬頻帶傾斜儀采用三片式差動位移傳感器，兩個高度平行的定片固定在儀器底盤上，中間由柔絲懸掛的重塊作為動片。由于重力作用，柔絲、擺桿和重塊形成一條鉛垂線，在地面沒有發生傾斜變化時，動片（重塊）處于平衡位置。當地面發生傾斜變化時，底盤伴隨地面發生傾斜，此時動片（重塊）偏離平衡位置而靠向一方定片。電容式傳感器動片和定片間距發生相應變化，通過傳感器轉換成電信號并加以放大[3]，即可測得地面的相對傾斜量。地傾斜的相對變化量很小，擺的相對偏移量也很小[4]，故要求儀器分辨率要高，其對傾斜固體潮的觀測精度達到0.002″。

2 "對比分析

2.1 "觀測曲線對比

因兩套儀器均為2017年初安裝，在儀器安裝初期存在機械漂移現象，儀器運行不穩定，故繪制了2018—2023年兩套儀器的產品日值曲線圖對比（圖2），可以看出兩套儀器連續率、有效率較高，儀器性能基本穩定，記錄數據完整可靠。從圖2中可以看出，小辛莊山洞（圖2a）VP寬頻帶傾斜儀具有明顯的年變形態，年初至6、7月份分別呈現南傾和東傾，之后發生轉折，至年底再次出現南傾和東傾。新山洞（圖2b）VP寬頻帶傾斜儀年變形態不明顯，北南向數據漂移量比較大，東西向數據在2019年以后相對穩定。從圖2中還可以看出，受強降雨影響兩套儀器在2018年7月和2021年7月均出現了比較明顯的趨勢轉折及加速變化現象，對觀測曲線長趨勢影響較大，其中2018年年降雨量為766.4 mm，2021年年降雨量為1148.2 mm。從曲線中可以看出，小辛莊山洞VP寬頻帶傾斜儀兩個分量與降雨呈負相關關系；薊縣臺新山洞VP寬頻帶傾斜儀NS向與降雨呈負相關，EW向與降雨呈正相關關系，且每年受影響的曲線形態相似，幅度與當年總降雨量呈正相關關系。據相關研究，雨水會滲透進巖石的裂隙，使巖石的孔隙壓力及體積發生變化，使巖石產生不均勻變形。并使山洞的覆蓋層重量發生變化，從而導致固體潮汐曲線的趨勢性連續變化[5]。

節理指巖體受力后兩側巖塊沒有發生明顯位移的斷裂，是一種常見的地質構造[6]。巖體體積節理數Jv指1 m3巖體內節理的數目，是表征巖體完整性的重要指標之一[7]。對臺站周圍的巖性地層進行了詳細的踏勘，發現巖體體積節理數均大于32條/m3，表明新山洞和小辛莊山洞周圍的巖體比較破碎[8]。新山洞洞口南約200 m吃水井每天定時抽水，加之區域性節理發育，巖體被切割成大小不等的塊體，新山洞VP寬頻帶傾斜儀NS向在長趨勢上表現為漂移量大。

2.2 "潮汐因子分析

固體潮潮汐參數包含潮汐因子和相位滯后，可用來表征地殼介質的彈性特征。通過潮汐參數分析可以探測局部范圍內較為深部區域的不同方向地殼介質彈性狀態的改變和應力積累狀況，了解介質潮汐彈性響應狀態的變化與擴容過程[9]。同時潮汐參數還可以判定觀測儀器數據內精度質量。固體潮汐參數消除了長趨勢漂移、環境影響等多種干擾成份，圖形變化穩定、量值可比性強。潮汐波是由長周期波、日波、半日波和1/3日波疊加而成的。其中M2波是在各部分分潮中振幅最大、能量最強的一個，因此選用M2波潮汐因子和相位滯后來表征觀測點的潮汐參數變化。對2023年兩套儀器觀測數據進行調和分析，得到了每個月的潮汐因子和精度（圖3）。可以看出兩套儀器的潮汐因子穩定性較好，整體上新山洞VP寬頻帶傾斜儀要好于小辛莊山洞VP寬頻帶傾斜儀。新山洞VP寬頻帶傾斜儀NS向精度比較差，以地傾斜Ⅰ類臺站觀測精度指標0.02作為最大值檢驗值，4月、7月、8月精度均超過0.02，其主要原因是儀器故障所致。

2.3 "環境影響對比

薊縣臺兩套VP寬頻帶傾斜儀均會受到氣壓等觀測環境變化的影響（圖4）。氣壓波動通常引起作用于地表的大氣產生負載變化，改變山體巖石受力狀態，進而影響定點形變觀測。氣壓波動對地形變觀測的干擾主要表現為固體潮畸變。2021年4月15日15：40—18：20，薊縣臺新山洞VP寬頻帶傾斜儀分鐘值觀測數據曲線出現畸變，最大變幅分別為NS向7.979×10?3″、EW向4.980×10?3″。該時段薊縣臺氣壓觀測數據出現畸變，最大變幅為5.1 hPa，檢查觀測系統、場地環境等，均未發現異常，判定該儀器觀測數據變化系受氣壓波動的影響。2021年9月9日，小辛莊山洞VP寬頻帶傾斜儀06：32—09：52受氣壓變化影響曲線出現畸變，變化幅度分別為NS向4.247×10?3″、EW向13.166×10?3″。

薊縣臺新山洞VP寬頻帶傾斜儀受山洞附近村莊吃水井抽水干擾影響，抽水井為定時自動抽水，該井距山洞約200 m。新山洞VP寬頻帶傾斜儀受抽水干擾嚴重，受抽水干擾影響程度大且頻繁，觀測曲線上會產生許多臺階與畸變（圖5）。地下水抽取實質為以井孔為中心含水層的疏干過程，含水層失水產生地表沉降，形成以井孔為中心的局部收縮區域，受其影響，其他區域受到拉張作用，這就解釋了薊縣臺山洞附近短時抽水對伸縮儀應變觀測產生的拉張影響[10]。

2.4 "同震響應對比

形變觀測能夠記錄地殼傾斜和應變隨時間的變化，是最直接的地球物理場觀測手段。受地震波激發，形變觀測儀在多測點觀測到的地震時傾斜、應變或應力的波動現象稱為同震形變波[11-12]。對同震形變波有著不同的研究角度，邱永平[13]、吳利軍等[14]"、龔麗文等[12]統計分析最大變形幅度、面波延遲時間、同震持續時間與震級及震中距的關系；呂品姬等[15]、曹喜等[16]、方燕勛等[17]、朱冰清等[18]研究了形變類儀器的映震能力，均表明該類儀器具有較強的映震能力。

時頻分析是地震數字信號處理的一種重要工具。呂品姬等[15]發展了小波分解與短時傅里葉變換（STFT）相結合方法，實現了數字地震信號高頻和低頻部分精細化分離為細節和趨勢兩部分，并給出了高頻部分的時頻譜。北京時間2024年4月3日7時58分，在中國臺灣花蓮縣海域（23.81°N，121.74°E）發生7.3級地震，震源深度12 km，距離花蓮縣約23 km。此次地震為典型的淺源逆沖型破裂地震，震中位于臺灣花東縱谷斷裂北端，主要原因為菲律賓板塊與歐亞板塊的碰撞擠壓。2024年4月4日11時16分，日本本州東岸遠海發生6.2級地震，震源深度30 km。本文采用小波分解與短時傅里葉變換（STFT）相結合方法，對兩個山洞VP寬頻帶傾斜儀記錄的地震同震波形觀測數據進行研究分析。

VP寬頻帶傾斜儀正常背景觀測曲線光滑，固體潮清晰，地震時記錄的觀測數據可以看作是同震波形與固體潮疊加。對細節部分進行短時傅里葉變換時頻分析可看出（圖6），地震波到達時，高頻信號瞬間增多，并且頻帶響應較寬，為0～0.5 Hz。地震圖上到達的較大振幅地震波，對應著時頻圖中較強的能量強度。隨著地震波的衰減，響應頻帶逐漸變窄，能量強度逐漸減弱[19]。對于淺源遠震，能量主要集中在0～0.2 Hz，并且震動持續時間較長，反應了較為發育的幾秒至幾十秒周期面波。

為分析VP寬頻帶傾斜儀對近震的同震響應，我們收集了2020年7月12日河北唐山市古冶區發生的5.1級地震的測震波形和VP寬頻帶傾斜儀形變波形。此次地震震源深度10 km，震感強波及范圍廣，距離薊縣地震臺僅87 km。圖7為同址測震儀、新山洞VP寬頻帶傾斜儀和小辛莊洞VP寬頻帶傾斜儀記錄的唐山古冶5.1級地震的波形對比。我們可以看出，VP寬頻帶傾斜儀能夠準確清晰的記錄到地震波的P波初至，但是受儀器響應帶寬等性能的限制，無法清晰的分辨出S波地震震相。

2.5 "儀器維修

薊縣臺新山洞VP寬頻帶傾斜儀EW向2023年1—3月數據曲線多次出現不定時突跳錯數等現象，起初該現象出現頻次較低，一般能自行恢復，無法確定具體原因，期間錯誤數據按缺數處理。進入3月以來，該故障現象出現頻次逐漸升高，與武漢地震科學儀器研究院人員溝通，初步判斷為擺系受潮所致，需要對儀器進行維修（圖8），故障排除過程總結如下：

（1）更換干燥劑。進洞檢修儀器，首先進洞后檢查供電線路以及放大電路板，根據現場檢查情況決定鎖擺開罩子，打開擺系外罩后發現內部干燥劑受潮嚴重，有明顯變色但未見擺系內有水珠，更換干燥劑后密封罩子開擺，觀察一晚數據再決定后續檢修工作。

（2）更換放大電路板、供電線路接頭重新焊接。次日查看昨天夜間數據仍有不定時突跳錯數現象，判斷該現象也可能與放大電路有關，再次進洞更換放大電路板，檢修供電線路時發現部分接頭有受潮腐蝕現象，于是對供電線路進行了重新焊接。

（3）更換鎢絲并重新焊接。經過1天運行觀察，觀測數據仍有突跳現象。再次進洞鎖擺開罩、更換鎢絲、重新焊接，新焊接鎢絲阻值為14.0 Ω，符合規范要求。由于檢修儀器、更換部件、焊接鎢絲等操作，觀測數據漂移嚴重，觀測系統運行2天后數據逐漸穩定，能夠記錄到清晰的固體潮和地震同震響應，未再出現突跳等現象，標定結果合格后啟用新格值。此次VP寬頻帶傾斜儀故障維修為今后運維工作積累了寶貴的經驗。

3 "探討與建議

作為定點形變觀測的一種，薊縣臺VP寬頻帶傾斜儀經過幾年的運行維護積累了一些資料，在監測預報中發揮了重要作用，但還存在一些問題，相關工作亟待開展。

3.1 "觀測條件、觀測環境保護與優化

地震觀測數據的連續性和準確性，不僅取決于觀測儀器、方法和技術水平，在很大程度上還依賴于良好的地震觀測環境。VP寬頻帶傾斜儀既受到強降雨、氣壓等自然環境影響，隨著城市化進程，交通等設施網絡密布，臺站也受到工程施工、載荷、抽水、注水等場地環境影響。觀測環境決定觀測數據質量，加大依法保護力度，《中華人民共和國防震減災法》和《地震監測設施和地震觀測環境保護條例》的頒布和實施，為地震監測設施和觀測環境保護工作提供了有力的法律武器，對于觀測數據的質量控制、地震預報水平的提高具有重要意義。

3.2 "觀測儀器（裝置）與技術設備的研制、更新與布局

準確的地震觀測資料也依賴于良好的觀測儀器。以薊縣臺VP寬頻帶傾斜儀為例，能夠清晰地記錄到固體潮，其分辨力等主要指標方面已達到或優于國外同類儀器，但儀器穩定性方面，與部分進口設備相比還存在一定差距，標準化生產水平有待提高。除此以外，經濟建設的規模只能是越來越大，一味被動的保護，被城市規模、設施建設趕著跑，其保護難度會越來越大。應積極推動研制抗干擾能力強的地震監測儀器，補充新的技術手段，提高地震臺站的綜合抗干擾性能，變被動為主動。

3.3 "數據應用廣度、深度不夠

VP寬頻帶傾斜儀只能反映單個點位的相對變化，站點之間難以建立可靠的聯系，無法形成場或面觀測，在反映地殼運動信息方面存在局限性。建議后期建立觀測設備的傳遞函數，可以更好地與其他觀測數據融合產出。

3.4 "加強地震臺站監測管理水平

地震臺站是地震系統業務體系的基礎，要避免“基礎不牢，地動山搖”，要不斷提高地震監測管理的精細化、規范化、精準化管理水平，滿足新形勢下防震減災事業發展的新要求。堅守在地震臺站一線，要發揮好防震減災“前哨”作用，做好儀器監測和維護工作，在發現儀器斷記時及時排查故障原因，盡快恢復儀器正常運行；加強環境巡查，對存在異常的測項盡快排查臺站周圍觀測環境的變化，查明數據異常原因；加強臺站基礎信息、儀器信息等的變更管理，及時變更相應數據庫內容。要完善人才管理制度、激勵制度，增強臺站工作人員的凝聚力和事業責任心，樹立共同建設臺站、維護儀器平穩運行、提高地震監測數據質量而奮斗的信念。

4 "結論

通過對薊縣臺的兩套VP寬頻帶傾斜儀數據內在質量、同震響應、環境影響、儀器維修等方面的對比分析。得出以下結論：

（1）除儀器發生故障月份外，兩套儀器的觀測資料精度較高，遠遠超過了中國地震局形變Ⅰ類臺標準，可以用于前兆異常的分析研究。

（2）兩套儀器均受強降雨、氣壓等自然環境變化的影響。各個分量每年受強降雨影響的時間相對固定，為每年的7月份，其受影響的曲線形態相似，幅度與當年總降雨量呈正相關關系。

（3）兩套儀器均表現出了較強的映震能力，能夠清晰的記錄到遠場地震幾秒至幾十秒周期面波和近場中強震的P波初至，但是后續震相識別較為困難。可以探索結合地震學的方法加強數據應用，探索利用VP寬頻帶傾斜儀近震波形P波初動數據參與解算震源機制解，嘗試利用遠震面波波形數據約束臺站下方結構。

（4）由于新山洞地質區域性節理發育以及臺站周圍抽水干擾影響明顯，新山洞VP寬頻帶傾斜儀相比小辛莊山洞VP寬頻帶傾斜儀年變形態不明顯。

參考文獻

馬武剛，吳艷霞，胡國慶. VP型寬頻帶潮汐觀測儀的研制[J]. 地震工程學報，2015，37（3）：873-877 """Ma W G，Wu Y X，Hu G Q. Development of VP-type broadband tide meter[J]. China Earthquake Engineering Journal，2015，37（3）：873-877

馬武剛，盧海燕，胡國慶，等. VP型垂直擺傾斜儀校準裝置的設計[J]. 大地測量與地球動力學，2012，32（4）：152-155 """Ma W G，Lu H Y，Hu G Q，et al. Design of calibration device for VP vertical pendulum tiltmeter[J]. Journal of Geodesy and Geodynamics，2012，32（4）：152-155

王強，孟建國，呂春帥，等. VP型寬頻帶傾斜儀映震能力分析[J]. 地震地磁觀測與研究，2011，32（4）：94-98 """Wang Q，Meng J G，Lü C S，et al. Preliminary analysis on the earthquake-reflecting capacity of VP type of broad-spectral-bandwidth tiitmeter[J]. Seismological and Geomagnetic Observation and Research，2011，32（4）：94-98

潘元生，劉靜，王晉生. 青島市地震前兆觀測系統的映震能力[J]. 地震地磁觀測與研究，2003，24（4）：19-25 """Pan Y S，Liu J，Wang J S. The capacity of the response to earthquake of the precursor observation in Qingdao[J]. Seismological and Geomagnetic Observation and Research，2003，24（4）：19-25

多布拉，次旦卓瑪，洛桑羅布，等. 西藏地區VP型垂直擺傾斜儀觀測數據質量及干擾分析[J]. 高原地震，2022，34（3）：65-72 """Duobula，Cidanzhuoma，Luosangluobu，et al. Analysis on observational data quality and interference on vertical pendulum tiltmeter in Tibet[J]. Plateau Earthquake Research，2022，34（3）：65-72

朱志澄. 構造地質學[M]. 3版. 武漢：中國地質大學出版社，2008 """Zhu Z C. Structural geology[M]. 3rd ed. Wuhan：China University of Geosciences Press，2008

林鋒，黃潤秋，王勝，等. 巖體體積節理數（Jv）的現場測量方法評價[J]. 工程地質學報，2008，16（5）：663-666 """Lin F，Huang R Q，Wang S，et al. Evaluation of in-situ measurement methods for counting volumetric joints of rock mass[J]. Journal of Engineering Geology，2008，16（5）：663-666

雷生學，劉建波，閆偉，等. 巖體完整性對載荷干擾定量分析的影響?以天津小辛莊應變為例[J]. 地震地質，2021，43（6）：1600-1613 """Lei S X，Liu J B，Yan W，et al. Influence of rock integrity on quantitative analysis of external load disturbance：A case study of Xiaoxinzhuang strain，Tianjin[J]. Seismology and Geology，2021，43（6）：1600-1613

李正媛，陳鵬，林穗平，等. 川滇強震震源區形變潮汐短臨變化特征[J]. 大地測量與地球動力學，2003，23（2）：55-60 """Li Z Y，Chen P，Lin S P，et al. Short-impending deformation tide variation features of strong earthquake source area in Sichuan and Yunnan[J]. Journal of Geodesy and Geodynamics，2003，23（2）：55-60

張磊，邵永新，馬建英，等. 薊縣臺小辛莊山洞周邊短時地下水抽取對應變變化的影響[J]. 中國地震，2015，31（3）：584-594 """Zhang L，Shao Y X，Ma J Y，et al. Study on strain change affected by short pumping around the Xiaoxinzhuang cave at the Jixian seismic station[J]. Earthquake Research in China，2015，31（3）：584-594

牛安福，張晶，吉平. 強地震引起的同震形變響應[J]. 內陸地震，2005，19（1）：1-7 """Niu A F，Zhang J，Ji P. Conseismic deformation response of strong earthquake[J]. Inland Earthquake，2005，19（1）：1-7

龔麗文，陳麗娟，劉琦，等. 基于形變儀器同震形變波衰減規律的研究[J]. 震災防御技術，2018，13（2）：399-409 """Gong L W，Chen L J，Liu Q，et al. Study on attenuation law of co-seismic deformation waves based on instruments[J]. Technology for Earthquake Disaster Prevention，2018，13（2）：399-409

邱永平. 寧波臺動水位與垂直擺對印尼8.9和日本9.0級地震的同震響應[J]. 國際地震動態，2011，32（4）：28-33 """Qiu Y P. The co-seismic responses of dynamic water level and vertical pendulum at Ningbo seismic station for the Sumatra M8.9 and Japan M9.0 earthquakes[J]. Recent Developments in World Seismology，2011，32（4）：28-33

吳利軍，馮瓊松，張波. 體應變地震波最大振幅與地震震級和震中距的統計關系探討[J]. 震災防御技術，2016，11（3）：592-599 """Wu L J，Feng Q S，Zhang B. The statistical relationship between the maximum amplitude of the body strain record and the surface-wave magnitude，epicenter distance[J]. Technology for Earthquake Disaster Prevention，2016，11（3）：592-599

呂品姬，陳志遙，趙斌，等. 定點傾斜觀測映震能力綜述[J]. 大地測量與地球動力學，2010，30（增刊2）：50-56 """Lü P J，Chen Z Y，Zhao B，et al. Summary of ability for catching precursors before earthquake from fixed-tilt observations[J]. Journal of Geodesy and Geodynamics，2010，30（S2）：50-56

曹喜，董海龍，張彩艷，等. 嘉峪關水管傾斜儀觀測資料映震能力分析[J]. 地震地磁觀測與研究，2014，35（3/4）：174-177 """Cao X，Dong H L，Zhang C Y，et al. About the reflecting earthquake ability of observation data of water tube tiltmeter at Jiayuguan deformation station[J]. Seismological and Geomagnetic Observation and Research，2014，35（3/4）：174-177

方燕勛，卞根發，惠若愚. 湖州臺高采樣率傾斜儀同震響應初析[J]. 地震工程學報，2014，36（3）：628-633 """Fang Y X，Bian G F，Hui R Y. Preliminary analysis of coseismic response of tiltmeters with high sampling rate used at Huzhou seismostation[J]. China Earthquake Engineering Journal，2014，36（3）：628-633

朱冰清，王建國，郭巍，等. 天津地區VP寬頻帶傾斜儀與寬頻帶地震儀數據融合分析[J]. 大地測量與地球動力學，2021，41（7）：759-764 """Zhu B Q，Wang J G，Guo W，et al. Data fusion analysis of vertical pendulum broadband tiltmeter and broadband seismometer in Tianjin[J]. Journal of Geodesy and Geodynamics，2021，41（7）：759-764

張小艷，熊峰，王旭東，等. 內蒙古中部地區形變主要干擾的時頻響應特征分析[J]. 中國地震，2019，35（4）：718-725 """Zhang X Y，Xiong F，Wang X D，et al. Analysis of time-frequency response characteristics for main deformation disturbances in central Inner Mongolia[J]. Earthquake Research in China，2019，35（4）：718-725

[Abstract] """"Jixian seismic station is the only bedrock outcrop in the Tianjin area， with two sets of VP broadband inclinometers installed in Xinshan cave and Xiaoxinzhuang cave respectively. Through comparative analysis of the intrinsic quality， co-seismic response， environmental impact， and instrument maintenance of two sets of VP broadband inclinometers at Jixian station， the following conclusions are drawn. Taking 2023 as an example， the continuity and completeness of the VP broadband inclinometer in Xiaoxinzhuang cave at Jixian station were high， but the completeness of the VP broadband inclinometer in Xinshan cave was relatively low due to human interference and instrument maintenance. The tidal factor stability of both instruments is good， but due to pendulum system failure， the NS accuracy of the Xinshandong cave VP broadband inclinometer is relatively poor. By comparing from 2018 to 2023， the VP broadband inclinometer in Xiaoxinzhuang cave had a clear annual variation pattern， while the VP broadband inclinometer in Xinshan cave had an inconspicuous annual variation pattern， which may be related to the relatively fragmented geological conditions of the regional structure in Xinshan cave. Natural environmental changes such as heavy rainfall and strong winds can have a certain impact on the observation of the two sets of instruments. The Xinshan cave is significantly affected by the pumping around the station. VP broadband inclinometers have a strong ability to record earthquakes， and can clearly record periodic surface waves of several seconds to tens of seconds for far-field earthquakes. For near-field strong earthquakes， they can clearly record the initial arrival of P-waves， but subsequent seismic phase identification is more difficult. A maintenance process was summarized to provide reference for the operation and maintenance of similar instruments， in response to the occasional sudden jumping errors in the EW direction of the Xinshan cave VP broadband inclinometer.

[Keywords] Jixian seismic station; VP broadband inclinometer; comparative analysis

基金項目："天津市巨災防范工程（JZFF-1-1、JZFF-1-2），2024年度天津市局內科研項目（Zd202404）和2024年度地震監測、預報、科研三結合項目（3JH-202401068）聯合資助。

*通訊作者："張明東（1984-），男，高級工程師，主要從事地震電磁預報方面的研究。E-mail：Lucca@mail.ustc.edu.cn

作者簡介："趙黎明（1990-），女，工程師，主要從事球物理觀測工作。E-mail：864160301@qq.com