1 研究背景

楚雄地震台（下文简称楚雄台）VP型垂直摆倾斜仪2017年10月架设，当月20日开始观测并产出数据，其中NS向数据自2019年8月中旬以来开始南倾，至2020年3月转平，下降幅度达274×10^-3″，期间台站周边无地震发生。在数据平稳波动3个月内，于2020年5月再次加速南倾，且速率较之前明显增加，直至2021年4月恢复正常动态，下降幅度达432×10^-3″，后续于5月、6月在台站周边相继发生漾濞M_S 6.4及双柏M_S 5.1地震（图 1）。虽然该测项震前出现南倾的异常变化，但由于观测时间短，异常年变形态不清晰，且楚雄台垂直摆出现的趋势异常变化持续时间较长（约2年），且均于每年3、4月转平，其加速转平变化后并非都有地震对应，因此加速南倾变化究竟是年变还是前兆异常，对后续地震危险性判定有重要意义。

基于此，本研究尝试利用窗口距平方法分析年变信息，提取异常特征。该方法能够有效消除年变周期项变化特征，让异常更直观地呈现出来。

2 研究方法

为在数据中找出隐藏的异常信息，尝试使用动态窗口距平方法。采用当前数据前一定窗口年限的数据作为距平依据，能够有效消除年变影响。

假设观测值为X_ij（i为年份，j为日期），共有n年观测数据，K_ij为第i年的j天距平值，距平窗口长度为m年，则

$K_{i j}=\sum\limits_{j-m}^j X_{i j} /(j-m)$

(1)

对原始时间序列进行扫描，可得

$X_{i j}^{\prime}=X_{i j}-K_{i j}$

(2)

式中，x'_ij即为窗口距平结果。

3 研究结果

选取2019—2022年6月楚雄台垂直摆倾斜仪NS向分钟值数据，进行年变对比分析，结果见图 2，可见2020年7—10月数据变化特征与2019年、2021年同时段数据有明显区别，初步认为2020年7—10月数据存在异常。为避开仪器运行初期不稳定因素，截取2019年1月1日至2022年6月30日的日均值数据，进行窗口距平计算，因目的是辨识年变，故窗长取1年，得到楚雄台垂直摆NS分量窗口距平结果，见图 3。可见，经距平处理，2021年漾濞M_S 6.4和双柏M_S 5.1地震发生前趋势变化明显。

4 结束语

通过对楚雄台垂直摆倾斜观测数据的年变分析，认为对于观测年限较短且年变不清晰的观测数据，利用年变对比和窗口距平方法，可以有效识别异常信息，为地震预报工作提供有效参考。