Quantitative Evaluation of Performance of Earthquake Early Warning Station Network in Qinghai Province

WAN Yujie; MA Li; LYU Qixia; BAI Zhanxiao; WANG Jun; ZHAO Yanjie; LI Weijie; LI Zhenkai; ZHANG Jielin

doi:10.13409/j.cnki.jdpme.20250414001

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Quantitative Evaluation of Performance of Earthquake Early Warning Station Network in Qinghai Province

更新时间：2025-08-27

- Quantitative Evaluation of Performance of Earthquake Early Warning Station Network in Qinghai Province
- Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering Vol. 45, Issue 4, Pages: 961-968(2025)
- 作者机构：
  
  1.青海省地震局，青海西宁 810000
  2.江苏省地震局，江苏南京 210014
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.20250414001
  CLC： TU443
- Received：14 April 2025，
  
  Revised：2025-05-28，
  
  Published：28 August 2025
- 稿件说明：
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万玉杰,马丽,吕弃暇等.青海地震预警站网效能的定量化评估研究[J].防灾减灾工程学报,2025,45(04):961-968.

WAN Yujie,MA Li,LYU Qixia,et al.Quantitative Evaluation of Performance of Earthquake Early Warning Station Network in Qinghai Province[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2025,45(04):961-968.
万玉杰,马丽,吕弃暇等.青海地震预警站网效能的定量化评估研究[J].防灾减灾工程学报,2025,45(04):961-968. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20250414001.

WAN Yujie,MA Li,LYU Qixia,et al.Quantitative Evaluation of Performance of Earthquake Early Warning Station Network in Qinghai Province[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2025,45(04):961-968. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20250414001.

摘要

综合运用噪声功率概率密度函数、双曲线正演建模及其联合似然性、插值网格时程等技术方法，从台网布局、地震监测与定位能力、预警能力与烈度速报精度等方面对青海地震预警站网的效能进行了系统性评估。获得的主要认识：（1）基于实际台基噪声水平计算了站网地震监测能力，结果显示：青海全省80%区域的地震监测能力可达到2.5级，重点预警区内局部可达1.2级；理论监测能力与基于PMC方法获得的概率最小完整性震级（

）空间分布十分一致。（2）采用二维理论合成地震定位测试，清晰地揭示了预警站网中增加了基本站和一般站，使得定位精度有了明显提高，结果的系统性误差显著降低；按照水平误差及GT定义综合判断定位精度的准则评估的定位精度表明，全省重点预警区内的定位精度能达到Ⅰ类精度，其他区域范围内站点周围约30 km范围内能达Ⅱ类精度；震中位置偏差大于20 km区域主要位于青海西南部的监测能力薄弱区。（3）3个台触发条件下，在重点预警区内的预警首报时间约5.9 s，全省约20%的区域预警首报时间为10 s左右；重点预警区内的烈度速报精度可达10 km，90%置信度下全省80%的区域烈度速报精度约为70 km。

Abstract

By comprehensively applying techniques such as the probability density function of noise power

hyperbolic forward modeling and its joint likelihood

and interpolation grid time series

this study systematically evaluated the performance of the Qinghai earthquake early warning station network. The evaluation focused on four aspects: station network layout

earthquake monitoring and location capability

early warning capability

and rapid intensity reporting accuracy. The main findings were as follows: (1) the seismic monitoring capabilities of the network were calculated based on the actual noise levels at the stations. The results showed that 80% of Qinghai Province could detect earthquakes with a magnitude of 2.5

while some areas within the key early warning zones could detect earthquakes with a magnitude as small as 1.2. These theoretical monitoring capabilities were highly consistent with the spatial distribution of the minimum completeness magnitude (MP) obtained using the PMC method. (2) Two-dimensional synthetic tests for theoretical earthquake locations revealed that the addition of basic and general stations significantly improved the location accuracy and greatly reduced systematic errors. The evaluation of the location accuracy based on the criteria combining horizontal error and GT definition indicated that the location accuracy in the key early warning zones of the province could reach Class I

while Class II accuracy could be achieved within approximately 30 km around the stations in other areas. Areas with epicenter deviations exceeding 20 km were mainly located in southwestern Qinghai where monitoring capabilities were weak. (3) Under the condition of three-station triggering

the initial early warning time in the key early warning zones was approximately 5.9 seconds

and in about 20% of the province

it was around 10 seconds. The rapid intensity reporting accuracy in the key early warning zones could reach 10 km

and at 90% confidence level

the accuracy in 80% of the province was approximately 70 km.

关键词

Keywords

references

Allen R M ， Melgar D . Earthquake early warning： advances， scientific challenges， and societal needs ［J］. Annual Review of Earth and Planetary Sciences ， 2019 ， 47 （ 1 ）： 361 - 388 .

Allen R M ， Kanamori H . The potential for earthquake early warning in Southern California ［J］. Science ， 2003 ， 300 ： 786 ‑ 789 .

王俊，刘红桂，周昱辰 . 地震预警技术的应用与展望［J］. 防灾减灾工程学报， 2021 ， 41 （ 4 ）： 874 - 882 .

Wang J ， Liu H G ， Zhou Y C . Application and prospect of earthauake early warning technology ［J］. Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering ， 2021 ， 41 （ 4 ）： 874 - 882 . （in Chinese）

Cooper J D . Earthquake indicator ［M］. San Francisco ： San Francisco Bulletin Publishing Company ， 1868 .

金星 . 地震预警与烈度速报-理论与实践［M］. 北京：科学出版社， 2021 .

Finazzi F ， Massoda Tchoussi F Y . Assessing the alerting capabilities of the Earthquake Network early warning system in Haiti with Monte Carlo simulations ［J］. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment ， 2024 ， 38 ： 147 ‑ 156 .

Li J ， Zhai H ， Jiang C ， et al . Application of artificial intelligence technology in the study of anthropogenic earthquakes： a review ［J］. Artificial Intelligence Review ， 2025 ， 58 ： 155 ‑ 197 .

钱婷，王俊，魏梦婉，等 . 国家地震烈度速报江苏子系统参数测定能力评估［J］. 防灾减灾工程学报， 2024 ， 44 （ 3 ）： 725 - 729 .

Qian T ， Wang J ， Wei M W ， et al . Evaluation of the parameter determination capability of Jiangsu subsystem in the national earthquake rapid reporting system ［J］. Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering ， 2024 ， 44 （ 3 ）： 725 - 729 . （in Chinese）

杨源鸿，林彬华，李军，等 . 福建地震台网地震定位精度评估［J］. 大地测量与地球动力学， 2024 ， 44 （ 10 ）： 1095 - 1100 .

Yang Y H ， Lin B H ， Li J . et al.Evaluationof seismic location accuracyofFujian seismic network ［J］. Journal of Geodesy and Geodynamics . 2024 ， 44 （ 10 ）： 1095 - 1100 . （in Chinese）

杨周胜，杨晶琼，刘鹏飞，等 . 基于概率的震级完备度方法评估云南地震台网的监测能力［J］. 地震研究， 2025 ， 48 （ 1 ）： 61 - 70 .

Yang Z S ， Yang J Q ， Liu P F ， et al . Assessment of detectability of the Yunnan Seismic Network by using the probability-based magnitude of completeness method ［J］. Journal of Seismological Research ， 2025 ， 48 （ 1 ）： 61 - 70 . （in Chinese）

Tang H ， Li X B ， Xu J Y ， et al . Evaluation comparison of earthquake monitoring capability of Ningxia network before and after the early warning project ［J］. Progress in Earthquake Sciences ， 2025 ， 55 （ 6 ）： 331 - 339 .

Teja V ， Akshay S P ， Khaleed K A ， et al . An Earthquake Alert system using Internet of Things ［C］∥ 2024 10th International Conference on Communication and Signal Processing （ICCSP）， Melmaruvathur， India ：［s.n.］， 2024 ： 1621 - 1626 .

Zhang X ， Zhang M . Universal neural networks for real-time earthquake early warning trained with generalized earthquakes ［J］. Commun Earth Environ ， 2024 ， 5 ： 528 ‑ 544 .

孙丽 . 地震预警的新发展：新型传感器网络的应用［J］. 地球与行星物理论评（中英文）， 2023 ， 54 （ 1 ）： 105 - 107 .

Sun L . The new development of EEW： The application of new sensor networks ［J］. Reviews of Geophysics and Planetary Physics ， 2023 ， 54 （ 1 ）： 105 - 107 （in Chinese）

McNamara D E ， Buland R P . Ambient noise levels in the continental United States ［J］. Bulletin of the Seismological Society of America ， 2004 ， 94 （ 4 ）： 1517 ‑ 1527 .

王俊，徐戈，孙业君，等 . 江苏省区域地表背景噪声特性的分析［J］. 地震研究 2009 ， 32 （ 2 ）： 155 - 161，222 .

Wang J ， Xu G ， Sun Y J ， et al . Analysison background of seismic noise characteristics in Jiangsu province ［J］. Journal of Seismological Research ， 2009 ， 32 （ 2 ）： 155 - 161，222 . （in Chinese）

Schorlemmer D ， Woessner J . Probability of detecting an earthquake ［J］. Bulletin of the Seismological Society of America ， 2008 ， 98 （ 5 ）： 2103 - 2117 .

蒋长胜，房立华，韩立波，等．利用 PMC方法评估地震台阵的地震检测能力：以西昌流动地震台阵为例［J］．地球物理学报， 2015 ， 58 （ 3 ）： 832 - 843 .

Jiang C S ， Fang L H ， Han L B ， et al . Assessment of erathquake detection capability for the seismic array-A case study of the Xichang seismic array ［J］. Chinese Journal of Geophysics ， 2015 ， 58 （ 3 ）： 832 - 843 . （in Chinese）

王亚文，蒋长胜，刘芳，等 . 中国地震台网监测能力评估和台站检测能力评分（2008—2015年）［J］. 地球物理学报， 2017 ， 60 （ 7 ）： 2767 - 2778 .

Wang Y W ， Jiang C S ， Liu F ， et al . Assessment of earthquake monitoring capability and score of seismic station detection capability in China Seismic Network（2008—2015）［J］. Chinese Journal of Geophysics ， 2017 ， 60 （ 7 ）： 2767 - 2778 . （in Chinese）

康英，黄文辉，沈玉松，等，地震编目规范： DB/T 66—2016 ［S］. 北京：地震出版社， 2017 .

Kennett ， Brian L N ， Eric R E . Traveltimes for global earthquake location and phase identification ［J］. Geophysical Journal International ， 1991 ， 105 ： 429 ‑ 465 .

Snoke J A . Traveltime tables for iasp91 and ak135 ［J］. Seismological Research Letters ， 2009 ， 80 （ 2 ）： 260 - 262 .

Schweitzer J . HYPOSAT-An enhanced routine to locate seismic events ［J］. Pure and Applied Geophysics ， 2001 ， 158 ： 277 - 289 .

Kamer Y ， Hiemer S . Data‐driven spatial b value estimation with applications to California seismicity： To b or not to b ［J］. Journal of Geophysical Research： Solid Earth ， 2015 ， 120 （ 7 ）： 5191 - 5214 .

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