突破！我国首个海底地震监测系统并网运行 -全国首个海底数据

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2018年9月1日至10日，由中国科学院地质与地球物理研究所主持，联合中国科学院声学研究所、中地装（重庆）地质仪器有限公司等多家单位共同研制，厦门地震勘测研究中心负责施工的海底地震监测系统成功完成了在福建漳州浯屿岛的布设，地震监测数据可以实时发回岸基，并接入了JOPENS（数字地震台网信息实时处理与地震自动速报）系统，标志着我国首个海底地震监测系统成功入网运作。

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缘起

2013年10月，国家重大科学仪器设备开发专项（2013YQ120357）《海底地震监测仪器开发和应用》立项，由中国科学院地质与地球物理研究所牵头，中国科学院声学研究所、中地装（重庆）地质仪器有限公司联合承担。

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“海底地震监测网络应用示范”是重要子课题之一，旨在促进海底地震仪（Ocean Bottom Seismograph，OBS）在海底长期地震台站建设方面的应用，扩展OBS的应用领域，同时本示范应用的成功实施也可促进OBS的工程化研究及批量生产，推动我国海底地震台站观测网建设。

项目其他子课题在近五年的推进中，完成了海底地震采集站工程样机研制、接驳装置电路样机研制与联调、基于MEMS的电化学宽带检波器工程样机与测试、1.5Hz短周期动圈式检波器研制等。

中科院地质地球所、声学所与厦门地勘中心协定研究方案

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选址

福建省地震局（厦门地震勘测研究中心）作为项目的示范应用单位，承担了“海底地震监测网络应用示范”—福建近海海底地震观测实验站的建设工作，负责组织开展场地选址，路由勘选，基站建设，海缆设备接驳及施工等建设全过程，同时积极参与进行项目的设备组网入网，协议测试，仪器性能比测等工作。

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立项之初，项目组拟定了福建漳州、厦门、泉州附近海域的5个候选场地。经过对各场址与附近海域的人文、交通、供电通讯、渔业、航路、潮汐海流及可以铺设海底电缆的海底地质、地貌等问题进行踏勘，初选了3处。结合长期的地噪声对比分析，最终确定了在漳州浯屿岛布设观测站的方案。2017年，厦门地震勘测研究中心在浯屿岛西南海域组织了多次综合地质调查，利用多波束地形测深、侧扫声呐、浅地层剖面测量和抓斗取样等，完成了预选路由的线路勘选，并以岛上废弃码头为登陆点。

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勘选结果显示，浯屿岛西南角沙滩往海延伸250米处，周边30米范围海底地形平坦，无明显地形起伏，坡度约6度，底质为沙泥，结构较为稳定，满足海底台布设要求，有利于海床基内地震仪与海底耦合。在本月的海底地震监测系统的现场施工时，遇到天文大潮，勘定的路由线路露出了一半的真实面目。让研究人员欣喜的是，在大量地质调查的约束下，所选线路确实最优：一条唯一没有砂砾岩、碎石干扰的通道。

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登陆点的确定

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海陆施工

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在岸基建设方面，项目组完成了观测房的装修改造、避雷防雷及接地网的设计、陆域光缆路由的缆沟建设、比测设备安装等，同时完成了厦门中心组网系统的搭建与调试，为海底地震监测系统的最后入网运行做好了准备。

项目组对海上施工方案进行了多次讨论，一经议定，即着手紧锣密鼓的海陆施工，配备一艘母船、一艘潜水作业船和一艘警戒船，特邀业内海缆施工经验丰富相关专家成立技术专家组，指导本次作业，于2018年9月10日，成功地完成了海底地震监测系统在福建漳州浯屿岛的布设。

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海陆施工现场

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海陆施工操作图示

海底地震监测系统的投放

明星护卫——海床基

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为了实现更好的海底耦合，设计海床基对OBS进行保护，并可以显著改善水平分量的记录质量。内部装载的OBS采用了钛合金舱球，可靠性远高于传统OBS的玻璃舱球。

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明星护卫——海床基

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参与此次施工的仪器装备包括多款实时网络传输的海底地震仪、海底恒流供电型实时传输和授时地震接驳装置。所有监测仪器均按照地震监测台网规范标准入网。

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并网运行

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项目使用了5台海底地震仪（1台短周期、2台60s宽带、2台强震仪）和1台测试用烈度计，所有仪器的地震监测数据成功地实时发回岸基，数据实时传输正常，接入最新版的JOPENS系统，自动存储实时波形数据。标志着我国建成首个实现具备接入地震行业网条件并具有较高国产化率的海底地震监测系统。

浯屿岛海底地震观测实验站

海底地震观测实验站数据的实时传输

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该系统的成功运行，不仅可对海底地震观测技术流程进行全方位的验证，而且为我国正在建设的大科学工程装置——“国家海底科学观测网”中地球物理观测装置的研发与入网奠定了良好基础。

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课题组成员和过程监理在浯屿岛合影

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图文编辑：刘晓梅

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