1 研究背景

微机电系统（MEMS）是一种将微机结构、微处理器和控制电路于一体的微型机电系统，具有体积小、成本低等优点。胡星星等（2013）基于MEMS技术研发了加速度计，并用于地球物理观测，可为地震监测、强震预警和烈度速报等提供大量数据支持（金星等，2012）。该技术也被用于地震台网建设，如：美国QCN（Quake Catcher Network）和CSN（Community Seismic Network）地震监测台网以及中国台湾地区的PSN预警台网（Wu，2013）。

为配合浙江省地震预警台网建设，浙江省地震局在珊溪水库震区开展高密度简易烈度台网实验项目，旨在基于MEMS加速度计的地震监测能力，布设低成本高密度的强震动观测网络，为提高地区地震监测和预警能力探索新的方法，同时为应急救援决策提供更多宏观灾害信息。

2 研究内容

围绕珊溪水库地区，利用8个专业地震监测台站和128个新建简易烈度台站，共同构建简易烈度实验台网，平均台间距1.6 km。简易烈度台站观测系统采用YTDZY-C型三分向简易烈度仪（浙江电信公司定制）。该观测系统采样率为100 Hz，观测量程为±2g，频率范围为0.1—30 Hz。利用Welch算法计算置于相同观测点的简易烈度仪和测震仪的噪声功率谱，发现YTDZY-C型简易烈度仪的噪声水平明显高于测震仪，导致其在日常观测中难以记录地脉动等有效信息。

通过地震事件记录波形分析发现，简易烈度设备可以记录到部分震相信息，如相对高频的体波信号，但是由于仪器自噪声较大，相对低频的面波信号被淹没在噪声中，导致数据质量较差，可以记录到相对高频的体波信号。

通过频谱分析发现，简易烈度设备记录噪声主要由白噪声和1 Hz以下的低频噪声组成。因此，利用高通滤波处理数据，可得到较理想的波形数据。虽然初至P波震相不易辨别，但是利用简易烈度设备的高密度特点，仍可产出详细的峰值加速度分布图等产品。

以台湾海峡M_S 6.2地震为例，给出简易烈度设备与宽频带测震仪记录波形对比图，以及简易烈度设备滤波及测振仪仿真波形对比图，结果见图 1和图 2。

3 研究结果

由珊溪水库简易烈度台网的台站分布、仪器性能、数据处理及产品产出等情况，可知：①简易烈度设备具有成本低，稳定性可靠的特点，适合建设大规模高密度的观测台网，有利于提高地震台网监测能力，同时可以更好地服务于地震应急响应等领域；②简易烈度设备的数据信噪比较低，但经滤波等处理后，震中距较小的台站可获取较为准确的震相信息，有助于提高地震预警信息的准确性和时效性。

4 结束语

基于MEMS传感器的简易烈度设备目前已经广泛应用于地震预警台网。但是，目前针对简易烈度设备及其数据的研究仍不多，若能进一步降低设备噪声水平，并优化数据分析方法，将会为地震研究提供更多基础数据，在地震观测、研究及防震减灾事业中发挥更大作用。