偵測系統的問題及未來發展

本研究所使用之偵測系統(第二章)詳盡描述之偵測系統，與兼具全自動化與 完整性的目標仍有一段差距，以現在的參數設定在未經人工辨識之下，被歸入目 錄中的事件仍有70%是屬於小地震、雜訊、遠距地震或不明訊號，在此節將對於 此系統所面臨之問題與未來發展進行討論。

5.1.1 Hypoecc 偵測方法的限制

本研究所使用的定位方法，Hypoecc，是利用長微震中較明顯的能量脈衝 (burst)進行定位，故當整個長微震事件中缺乏明顯的脈衝變化、或是擁有明顯脈 衝的波形數量不夠多時(例如圖5.1.1)，就算其波形相似也很難在定位上收斂而 被視為有效訊號被輸出。在莊育菱(2012)的目錄中，就有 32 個事件在目視認定 的長微震訊號內(持續時間300 秒至 900 秒)沒有任何 Hypoecc 的輸出，這 32 個 事件總持續時間達 18000 秒，佔了其目錄的 9.3%，然卻被 Hypoecc 排除，也因 此是本研究建立之目錄所缺少的長微震事件。

圖5.1.1 莊育菱(2012)目錄中發生於 2011 年 2 月 7 日、持續時間達 900 秒的長 微震事件。

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5.1.2 波形辨識系統之缺失

目前波形辨識系統對測站數量較龐大時，而「測站數量門檻」過嚴是目前還 待改進的重要問題，此一現象在2007 年與 2012 年使用較多測站的時間段，則相 當明顯。在2008~2011 年，每年所偵測到的長微震持續時間總數約為 9 萬~12 萬 秒左右，而2007 年與 2012 年則分別只有 55699 秒與 61438 秒，約為其餘年份的 一半，並在hypoecc 的偵測結果進行辨識上，其波形通過率為 6.23%，為其餘年 份的三分之一左右，因此得以判定長微震數量減少之原因，應為辨識系統門檻所 造成。

在2007 和 2012 年異常少的長微震事件，可能出自於辨識系統要求可能波形 數必須大於全部波形的一半，並訊號集中度須為可能訊號之3/5 所致。考慮到長 微震分布成南北狹長狀，且其震源區可能有更向北延伸之趨勢。另外，在偵測系 統中增加的中部測站，在這兩個年份大幅增加(例如：TAIGER 的台灣中部測線 TGC)，這些測站如果沒有長微震的有效訊號，會使得雜訊波形比例增加，進而 無法通過辨識系統之門檻值。

圖5.1.2 長微震活動度(上)與使用測站數隨時間的變化(下)。

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5.1.3 非長微震事件種類

目前偵測系統所輸出的長微震事件，再經過人工辨識後僅有約30%事件被確 定為長微震事件，剩下近~70%的非長微震事件是目前系統所無法剔除的，其大致 可分為以下幾種特性：

A. 區域地震：因具有明顯到時差不一的情況，故在人工辨識時被挑出，然 而當其持續時間夠長，將使其能在波形辨識系統得以通過。(圖5.1.3a) B. 遠地地震事件：只在部分測站有明顯到時差，振幅明顯高於背景雜訊或

是有明顯尾波衰減而被剔除。(圖5.1.3b)

C. 小地震事件：波形辨識系統對於振幅僅略大於背景雜訊的微小地震事件，

缺乏辨別能力，造成需以人工辨識其是否具有體波特徵、持續時間是否 符合定義。這種訊號判斷上較為主觀，即使在人工辨識上也可能被判定 為長微震，或是有低頻事件之可能，但其前後並無振幅相當之脈衝，因 此在人工辨識中將之剔除。(圖5.1.3c)

D. 雜訊：剛好得以通過門檻值的雜訊。(圖5.1.3d)

其中A、D 可以考慮在波形辨識系統中，導入針對極簡化波形的相關係 數計算去除，B 則是可能可以加入訊噪比門檻值去除，而 C 本身具爭議性，

是否容許將其納入目錄，而納入後會對長微震時空分析造成何種影響值得討 論。

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圖5.1.3 通過偵測系統但經人工辨識剔除的波形。(a)2010 年 3 月 28 日規模 2.54 的區域地震事件，發生於長微震區域的東北方。(b)2010 年 3 月 20 日規模 5.0 發生於智利之地震事件。(c)近地小地震。(d)雜訊。

a. b.

c.

d.

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YULB、TPUB 為例。在其計算法為:(1)將取樣點率 20Hz 的一日完整連續波形 以 2~8Hz 進行帶通濾波 (2)將波形每點平方 (3)以 0.2Hz 低通濾波處理為能量