钻孔应变仪的研发始于20世纪60年代，随后在80年代中期，中国地震局地壳应力研究所欧阳祖熙和苏恺之分别研制了RZB-1型分量钻孔应变仪和TJ型体积应变仪。此后，在20世纪90年代，鹤壁市地震局池顺良研制了YRY-4型多分量应变仪。目前，我国已建有近300个钻孔应变观测站，包含钻孔体应变和分量应变观测手段，运行中的美国PBO项目建有近百个分量钻孔应变观测站。在2018年5月12日汶川地震十周年国际研讨会上，我国宣布建设中国地震科学实验场。在地震科学实验场深井地震综合观测系统建设项目支持下，项目将沿安宁河断裂带建设12个井深300 m和2个井深1 000 m的综合地震观测井，开展地震与应变共点观测实验。因此，基于地震与应变共点观测资料的数据处理技术研究成为中国地震科学实验场的重要内容。

在大动态宽频地震计问世之前，地震学家曾利用应变仪记录长周期地震波（Benioff，1935）。同时，大量研究表明，高频应变地震波建立了地应变与地震之间的直接关系，反映了来自震源区的信息，其物理意义值得深入研究（Benioff，1935；Benioff et al，1952；Makoto et al，2004；张凌空等，2009）。Benioff在1935年证明，将应变和地震测量结果结合起来可提供有关地震波特征的信息——局部地震波相速度，而这些信息是无法通过任一仪器单独测得。Aki（1964）首先利用摆式地震仪水平分量和同点观测的水平应变仪观测信息检验了这一理论。基于该理论和国内已建四分量钻孔应变观测资料，开展了地震与应变共点观测地震波资料处理的初步研究工作。以2017年9月8日12时49分15秒墨西哥M_W 8.2地震为例，选取新疆巴伦台地震仪（BBVS-60）和电容式四分量钻孔应变仪（RZB-2）的波形记录，开展面波相速度分析。如图 1，展示了射线坐标系下2种观测仪所换算的径向地震波形（起始时间为2017-09-08 12:49:15）。

图 1(Fig.1)

图 1 地震仪和形变仪的径向分量波形 Fig.1 The radial component seismic waveform of seismometer and strainmeter

据面波波速估计相关理论，估算墨西哥M_W 8.2地震瑞利面波相速度，并展示了地震面波和应变地震面波在特定频点上的匹配对比，即地震仪记录的地震波换算所得径向分量（蓝）和一定系数相乘得到与应变仪记录所得径向分量（红）相匹配的波形。如图 2所示，在10—75 s周期上，瑞利面波相速度呈上升趋势，结果分布在2 900—5 300 m/s，与理论瑞利波相速度较为一致，初步验证了单点面波相速度估算方法对四分量钻孔应变仪的适用性。

图 2(Fig.2)

图 2 墨西哥MW 8.2地震记录瑞利面波频散曲线(a)及地震仪与应变仪记录的地震面波匹配波形对比(b) Fig.2 The dispersion curve of Rayleigh wave obtained from Mexico MW 8.2 earthquake (a), match and comparison of waveforms recorded by a seismometer and a strainmeter (b)