自由場強震網資料收集及分析－北部地區

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自由場強震網資料收集及分析－北部地區(V) (100年度)

陳國誠 周政達 中央研究院地球科學研究所

xxx xxx

中央氣象局地震測報中心

摘 要

本計畫之目的主要協助中央氣象局對於台北及宜蘭地區實施定期經常性之儀 器檢測及地震資料的收集。在台北地區共設有135部自由場強震儀，宜蘭地區則 有74部自由場強震儀。每四個月前往各個觀測站實施檢測，並將檢測結果、儀器 作業狀況記錄，及蒐集的地震記錄篩選後，整理分類所得之地震資料送交中央氣 象局地震測報中心。本年度(2011年)的第一次檢測共蒐集760筆地震記錄資料，第 二次和第三次檢測分別各蒐集721和337筆地震記錄資料。本文分析2011年4月30 日8點35分發生在宜蘭附近的地震，此地震規模為ML5.8 (Mw4.8)、震源深度75公 里，中央氣象局推論此地震的震源機制為平移斷層。台北及宜蘭地區除了31個測 站的電源或儀器問題之外，其餘共有178部(85.2%)自由場強震儀完整的記錄此地 震資料，此次地震的垂直向、東西向和南北向之最大強地動加速度值(PGA)分別 為11.6、60.9和92.8 cm/sec²。

關鍵詞: 台北、宜蘭、儀器檢測、地震資料收集、宜蘭地震

ABSTRACT

This project performs the routine work for the instrument examination and data collection of the CWB Strong Motion Network in the Taipei and Ilan areas. There are 135 free-field strong motion stations in the Taipei area and 74 stations in the Ilan area.

The collected strong motion data and the results of instrument examination have been sent to the Seismology Center, Central Weather Bureau after each field work in every four months. A total of 760, 721, and 337 waveforms were recorded and collected in the three field works, respectively, during this year. An earthquake with magnitude ML5.8 (Mw4.8) and focal depth of 75 km occurred in the Ilan area at 8:35, 30 April 2011. The CWBSN reported that the focal mechanism of this event is strike-slip faulting. In

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addition to 31 stations with instrument or power supply problem, a total of 178 stations (85.2%) in the Taipei and Ilan areas recorded this event completely. The maximum peak ground acceleration (PGA) of this earthquake for the vertical, east-west, and south- north directions are 11.6, 60.9 and 92.8 cm/sec², respectively.

Keywords: Taipei, Ilan, instrument examination, earthquake data collection, Ilan earthquake

壹、 前 言

本計畫執行的重點在於地震記錄的蒐集及儀器的檢測，主要範圍包括大台北 地區和宜蘭地區共有209部自由場強震儀，大台北地區設有135部強震觀測站（圖 一），而宜蘭地區則設有74部強震觀測站（圖二）。每一個觀測站至少安裝一部 強 震 儀 ， 而 強 震 儀 的 種 類 包 括 有 A800 、 A900 、 A900A 、 CV-574 、 CV-575 、 ENTA、Smart24和Reftek等8種不同儀器，各觀測站的強震儀種類以不同的符號圖 示於圖一和圖二。每一觀測站至少裝設有一部三向量、96dB動態範圍而且是16位 元或24位元的強震監測儀器。本計畫主要工作項目包括：（1）維護站址環境的 整潔；（2）電源設備的檢測；（3）儀器校時；（4）傳收資料；（5）儀器測 試；（6）儀器作業狀況登錄；（7）儀器故障之排除與報修。儀器檢測參考Terra Technology Corp.（1992；1994）和Teledyne Geotech（1993；1993）公司之儀器 操作及維護說明。電子技術人員以定期方式每四個月赴大台北地區和宜蘭地區的 各強震觀測站，從事地震記錄的蒐集及儀器的檢測。每次實施檢測後，將檢測結 果、儀器作業狀況記錄，及蒐集的地震記錄篩選後，立即將整理所得之地震資料 及儀器檢測記錄裝訂成冊後送交中央氣象局地震測報中心。

貳、資料蒐集與儀器檢測

強地動資料蒐集和儀器檢測，以每四個月定期赴大台北地區和宜蘭地區的 各強地動觀測站實施檢測一次。本年度三次例行檢測作業分別於 100 年 2 月、

100 年 6 月及 100 年 9 月實施，本年度中三次蒐集各強地動觀測站的地震記錄、

儀器作業狀況記錄表、各強地動觀測站的儀器或站房有問題的照片均分別燒錄於 光碟中，並已送交中央氣象局地震測報中心。本年度中各強地動觀測站的儀器運 轉狀況，如有儀器故障(表一)，均報送中央氣象局地震測報中心，請廠商儘速維 修，以維持儀器正常運轉。大台北地區和宜蘭地區的儀器，除少數測站因為電源 問題及儀器故障，導致儀器無法正常運轉外，大部分強地動觀測站的儀器均維持 全年度完全正常運轉。

本年度(2011 年)電源問題報修的測站包括日新國小(TAP012) 、國泰國小

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(TAP037) 、湖山國小(ILA015) 、二城國小(ILA002) 、師大分部(TAP029) 、照安 宮(ILA010) 、塯公國中(TAP088) 、北投國小(TAP095) 。站房問題報修的測站包 括湖山國小(ILA015) 、牛鬥(ILA025) 、照安宮(ILA010) 、二城國小(ILA002) 、 建 德 國 小 (TAP058) 。 警 報 器 報 修 的 測 站 包 括 板 橋 站 (TAP054) 、 竹 子 湖 站 (TAP056) 、鞍部站(TAP066)、七堵車站(TRB011)、南澳車站(TRB044)等共 14 個 測站，主要問題是警報器的大電池需更新。本年度三次例行檢測共蒐集 12210 筆 檔案資料，其中的 1818 筆檔案資料確認為地震記錄，其餘資料則是測站附近人 為所造成的雜訊，或儀器的假觸發啟動(false trigger) 所造成。第一次例行檢測共 蒐集 760 筆地震記錄，第二次例行檢測共蒐集 721 筆地震記錄，第三次例行檢測 共蒐集 337 筆地震記錄。各測站所蒐集的地震記錄和資料蒐集次數的統計分析，

已送交中央氣象局地震測報中心。

參、初步資料分析

本年度(2011 年)於台北及宜蘭地區蒐集到相當多高品質的強地動記錄，然 而有些記錄可能受到測站附近所造成的干擾，例如隆聖國小(TAP059) 的強地動 記錄(圖三)，由於測站附近改建工程進行施工，干擾雜訊振動造成垂直、東西和 南北三分量的最大強地動加速度值高達 10 cm/sec²以上，自 2011 年 1 月 24 日至 1 月 29 日該測站共蒐集到 62 筆雜訊。有些記錄則是儀器問題，例如雲海國小 (TAP074)的強地動記錄(圖四)，其東西分量的記錄相當良好，但是其垂直分量和 南北分量的記錄則是儀器故障而無法使用。有些 Smart24 的儀器校正訊號很正常 (圖五)，但是時常會出現方形波訊號，例如海洋大學(NOU) 測站的儀器不斷的產 生方形波訊號(圖六)，自 2010 年 11 月 26 日至 2011 年 3 月 1 日該測站共蒐集到 87 筆方形波訊號。由於磁碟記憶體容量很快就被這些方形波訊號佔滿，以致於 地震來臨時無法蒐集到地震記錄。

仔細觀察分析方形波訊號幾乎都出現在整點時間，根據 Smart24 的儀器使 用手冊研判，此方形波訊號可能是儀器每一個小時產生的計時校正訊號，但仔細 檢查該測站儀器並沒有啟動計時校正訊號，更奇怪的是並非每一個小時都會出現 方形波訊號，因此研判可能是儀器不正常的產生方形波訊號。除此之外，有些測 站儀器的校正訊號不正常，例如金岳國小(ILA065)的強地動記錄(圖七)，該儀器 的校正訊號在垂直分量和東西分量都正常，但是南北分量的校正訊號太小而且只 有負值沒有正值。不正常的校正訊號顯示該儀器有問題，該儀器所記錄的強地動 資料無法準確的顯示強地動加速度值，以致於無法使用該地震記錄。這些有問題 的儀器都已經報修。

根據中央氣象局所發佈的地震資料，2011 年 4 月 30 日 8 時 35 分 (台灣時 間 4 月 30 日 16 時 35 分)在宜蘭附近發生規模 M_L5.8 (Mw4.8)的地震，此次地震

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是今年度 1 月 1 日至 10 月 26 日發生在台灣地區的最大規模地震，此地震震央位 於東經 121.81 度、北緯 24.65 度，而震源深度為 75 公里。中央氣象局推論此地 震的震源機制為平移斷層。大多數台北及宜蘭地區的觀測站都蒐集到高品質的地 震記錄，除了 31 個測站的電源或儀器問題之外，其餘共有 178 部自由場強震儀 完整的記錄此地震資料，相當於 85.2%的觀測站蒐集到高品質的地震記錄。此次 地震造成宜蘭地區的最大震度為 4 級，苗栗以北包括台北地區的最大震度為 3 級，苗栗以南至台南地區的最大震度為 2 級，高雄和澎湖縣馬公市的最大震度為 1 級，沒有任何人員傷亡或建築物損害的報導。本文對於此次地震在台北及宜蘭 地區所蒐集的強地動記錄做進一步分析。

圖八顯示 2011 年 4 月 30 日 8 時 35 分宜蘭附近地震震央位置、震源機制 解、本計畫責任區內所蒐集到地震資料的測站分佈，以及其垂直、東西和南北三 分量的最大強地動加速度值 PGA(cm/sec²)分佈圖。根據中央氣象局的寬頻地震網 的地震資料，此次地震的震源機制解為平移斷層。圖八中的小正方形表示核一 廠、核二廠和核四廠的位置，而實心三角形表示該測站記錄到此次地震資料，很 明顯的宜蘭和台北地區絕大多數的測站均完整的記錄到此地震資料。此次地震以 新南國小(ILA041)蒐集到最大的強地動加速度地震記錄(圖九)，其最大強地動加 速度值分別為 11.6（垂直向），60.9（東西向）及 92.8 cm/sec²（南北向）。根據 最大強地動加速度值 PGA(cm/sec²)分佈圖，靠近震央附近的宜蘭平原觀測站，其 最大強地動加速度值並非最大，而是位於宜蘭平原中部的新南國小(ILA041)之最 大強地動加速度值最為顯著。值得注意的是台灣北部海岸靠近核二廠附近的隆聖 國小(TAP059) 之南北分量最大強地動加速度值相當顯著，此測站震央距離為 57.6 公里，而其垂直、東西和南北三分量的最大強地動加速度值分別為 12.8，

46.4 及 75.8 cm/sec²。

針對此次地震的最大強地動加速度值(PGA)相對於震源距離的關係圖(圖 十)，東西向及南北向最大強地動加速度值分別用不同符號表示，圖中的粗虛線 和細虛線分別表示 Lin and Lee (2008)的強地動加速度衰減曲線和標準誤差曲線，

絕大多數的最大強地動加速度值都位於衰減曲線標準誤差範圍以內。由於此次地 震的震源深度為 75 公里，震源距離主要集中在宜蘭平原和台北盆地兩群區域，

最大強地動加速度值隨著震源距離的增加而衰減，在台北盆地並沒顯示出顯著的 震波放大作用。

肆、檢討與建議

本年度中儀器檢測時，各強地動觀測站的儀器如有故障，均報送中央氣象 局地震測報中心，請廠商儘速維修，以維持儀器正常運轉。本計畫責任區的儀器 包括:A800、A900、A900A、CV-574、CV-575、ENTA、Reftek 和 Smart24 等八

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種不同種類的儀器共計 209 部，其中以 A900 型(A900 和 A900 A)的儀器數量共 有 81 部佔最多(表二)，其次為 CV-574 和 CV-575 的儀器數量共有 43 部，ENTA 的儀器數量共有 36 部，Smart24 的儀器數量共有 48 部，其他種類的儀器數量則 佔少數，全年度所有儀器平均報修率大約為 21%。IDSA 儀器使用至今年度已經 完全拆除，A800 和 Reftek 的儀器數量使用至今年度只各剩一部，但都在報修 中， A800 的儀器已經使用相當長久，如果報修後依然無法正常運轉，建議以新 型儀器 Smart24 的強震儀更新。新型儀器 Smart24 的強震儀使用至目前為止還算 穩定，今年度本計畫責任區的儀器平均報修率比去年度稍高，主要原因是有些 Smart24 的強震儀時常出現方形波而報修，絕大部份各測站的儀器都維持全年正 常運轉，蒐集到相當多高品質的強地動記錄。

2011 年 4 月 30 日 8 時 35 分 (台灣時間 4 月 30 日 16 時 35 分)在宜蘭附近 發生規模 M_L5.8 (M_w4.8)的地震，本計畫責任區包括大台北地區和宜蘭地區共有 209 部自由場強震儀，其中 178 部儀器完整的記錄此次地震資料，相當於 85.2%

的觀測站蒐集到高品質的地震記錄。仔細分析探討其餘 31 部自由場強震儀未記 錄到此次地震資料的原因，主要包括有 10 部儀器報修、6 部儀器的記憶體記 滿、6 部儀器的資料被維修人員收走、5 部儀器的電源報修、2 部儀器的站房報 修、1 部儀器的電源被關掉以及 1 部儀器未紀錄地震資料。本計畫將會加強與維 修人員聯繫，掌握瞭解儀器報修後的進展狀況，以提昇儀器維持全年度正常運轉 率，當地震來臨時，期望每一部儀器都能蒐集到高品質的強地動記錄。

本年度各測站的儀器檢測結果分析，有些測站必須儘快處理：

1. 有些 Smart24 的儀器校正訊號正常，但是時常會出現方形波訊號，例如海洋大 學(NOU) 測站的儀器不斷的產生方形波訊號，由於磁碟記憶體容量很快就被 這些方形波訊號佔滿，以致於地震來臨時無法蒐集到地震記錄，儀器報修後 盡可能儘快處理修復。

2. 儀器內有病毒，例如：三貂角(TWB1)和海洋大學(NOU)，維修人員應注意自 己的連線電腦是否有病毒，以免影響到儀器正常運轉和避免蒐集地震資料人 員的電腦中毒。

3. 維修人員前往測站維修儀器時，非必要時不要清除或取走儀器內的資料。

4. 時間系統不正常，主因是 GPS 長時間未收到信號，或是內部計時器因程式所 用計時器(軟體部分)計時次數需修正，也可能是零件的老化現象所導致（例 如：桃源國小、頂溪國小）。

5. 大部分的警報器失靈，主要問題是警報器的大電池需更新。

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伍、誌謝

本計畫由中央氣象局提供經費（編號 MOTC-CWB-100-E-01），地震測報中 心吳健復先生鼎力協助計畫之進行，特此誌謝。

陸、參考資料

Lin, P. S. and C. T. Lee, (2008). Ground-motion attenuation relationships for subduction-zone earthquakes in northeastern Taiwan. Bull. Seismol. Soc. Am.,

98, 220-240.

Terra Technology Corp. (1992). IDS-3602 Integrated Digital Seismograph.

Terra Technology Corp. (1994). IDS-3602A 16 Bit Digital Seismograph.

Terra Technology Corp. (1993). Accelerator III/A-900 Operation and Maintenance Manual.

Terra Technology Corp. (1994). Accelerator III/A-900A Operation and Maintenance Manual.

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圖一、中央氣象局台北地區強地動觀測站分佈圖，各觀測站的強震儀種類以不同 的符號表示。

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圖二、中央氣象局宜蘭地區強地動觀測站分佈圖，各觀測站的強震儀種類以不同 的符號表示。

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圖三、隆聖國小(TAP059)的強地動記錄，干擾雜訊振動造成垂直、東 西和南北三分量的最大強地動加速度值高達10 cm/sec²以上。

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圖四、雲海國小(TAP074)的強地動記錄，其東西分量的記錄相當良好，但是其 垂直分量和南北分量的記錄則是儀器故障而無法使用。

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圖五、海洋大學(NOU)的強地動記錄，其垂直分量、東西分量和南北分量 的校正訊號相當良好。

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圖六、海洋大學(NOU)的強地動記錄，時常會出現方形波訊號。

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圖七、金岳國小(ILA065) 測站儀器的校正訊號在垂直分量和東西分量 都正常，但是南北分量的校正訊號太小而且只有負值沒有正 值。

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圖八a、2011年4月30日8時35分宜蘭地震(ML5.8)震央位置（星號）、震源機制 解、本計畫責任區內所蒐集到地震資料的測站分佈（三角形）及垂直分量 的PGA(cm/sec²)分佈圖。

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圖八b、2011年4月30日8時35分宜蘭地震(ML5.8)震央位置（星號）、震源機制 解、本計畫責任區內所蒐集到地震資料的測站分佈（三角形）及東西分量 的PGA(cm/sec²)分佈圖。

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圖八 c、2011 年 4 月 30 日 8 時 35 分宜蘭地震(M_L5.8)震央位置（星號）、震源 機制解、本計畫責任區內所蒐集到地震資料的測站分佈（三角形）及南 北分量的 PGA(cm/sec²)分佈圖。

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圖九、2011年4月30日8時35分宜蘭地震(ML5.8)，新南國小(ILA041)蒐集到最大的 強地動加速度地震記錄，垂直、東西和南北分量的最大強地動加速度值分 別為11.6、60.9及 92.8 cm/sec²。

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圖十、2011年4月30日8時35分宜蘭地震(ML5.8)的最大強地動加速度值 (PGA)相對於震源距離的關係圖，東西向及南北向最大強地動加速 度值分別用不同符號表示，圖中的粗虛線和細虛線分別表示Lin and Lee (2008)的強地動加速度衰減曲線和標準誤差曲線。

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表一、台北和宜蘭地區自由場強震儀報修狀況表

儀器 種類

站址編號 站址名稱 測站及狀況簡述 檢視

日期

A800

TAP101 木柵機廠 儀器序號更換為 1280 Ch1,2,3 波形過小,儀器報修 時間不對更正,慢 20d1m12s

2/18

A900

TAP051 成州國小 GPS 不對重設,波峯過高及雜訊,儀 器報修.

2/14

TAP063 暖江國小 停機,重新啟動,無 GPS. 大電池需更 新.鋰電池需更新

3/2

TAP045 瑞柑國小 儀器之連接頭,無法連線,儀器報修. 3/2 TAP035 屈尺國小 重新開機,參數重設,鋰電池不足,儀

器報修.

3/22

TAP058 建德國小 F1,Fuse 座壞,儀器報修. 無 GPS 3/21 TAP042 竹圍自強 無法連線,儀器報修. 6/20 TAP100 中正紀念(2) 停機中,重新啟動.回復原場值,鋰電

池不足,儀器報修.

6/14 TAP058 建德國小 儀器無法啟動,儀器報修. 7/19 TAP039 三峽國小 無 GPS 無法啟動,儀器報修. 10/12 TAP045 瑞柑國小 EVENT 燈不亮，儀器報修，

CH1.2.3OFFSET 值過大，儀器報修

10/6 TAP121 深澳國小 ch3 過大，儀器報修 10/5

TAP086 雙峰國小 儀器報修 10/25

TAP059 隆聖國小 1.停機,重新啟動. 2.F2 Fuse 壞,更新 3.更換大電池 4.無法連線,儀器報修.

5.OFF Fset Null Screen 無顯示

10/26

ILA062 南澳高中 停機重開,offset 值過高,儀器報修 2/23 TAP056 竹子湖站 GPS 有問題,儀器報修 3/3 ILA027 竹林國小 無法啟動,儀器報修. 3/18

20

A

ILA032 馬賽國小 無 GPS,記滿. Ch1 波形略小,儀器報 修.

3/16

ILA070 宜蘭消防局 J=0 R=1 停機中,重新開機. F2 Fuse 座壞的,儀器報修. 大電池剩下 7V, 需更新.

3/17

ILA070 宜蘭消防局 Ch2 offset 值過大. 6/30 TAP117-3 台大大氣系 3 當機,重新開機,無法連線,儀器報修. 7/20 TAP117-6 台大大氣系 6 電源供應器壞了,儀器報修. 7/20 ILA018 萬富國小 1. ch2 offset 值過大. 2. ch1、ch3

offset 值過小,儀器報修

9/22

TAP123 核一廠 Ch1 offset，Ch2,3 過小,儀器報修 10/24 TAP074 雲海國小 儀器之 power supply,已壞. 10/25

CV- 574&

CV- 575

ILA036 四結國小 時間慢 1h5m2s 2/21 ILA007 士敏國小 儀器內部有異聲,儀器報修. 3/15 ILA014 大洲國小 時間慢 8m46s 2/21 ILA019 淋漓坑民宅 電池已拆除,儀器報修 2/24 ILA005 孝威國小 記滿. 儀內有異音,內部有水氣,儀器

報修.

7/7

ILA003 玉田國小 記滿,card busy,儀器報修.重新啟動 card 格式化. Ch1 壞,不動作.

9/30 ILA005 孝威國小 出現 Low power 關機,重開機,記滿. 9/29

ENTA

TAP025 東園國小 無法連線 2/11

TAP031 大安國小 無法 GPS ON 11/10.時間慢 2m1s 2/8 TAP012 日新國小 電源供應器,儀器報修. 6/16 TAP022 信義國小 時間不對,改為 keybord Time , GPS

接頭鬆脫,復歸. 儀器找不到 GPS.

6/8

TAP026 頂溪國小 Offset 值過大. 6/10 TAP002 關渡國小 1.cal 無法施作 2.Fuse 壞,更新,重新

啟動 3.無法連線,儀器報修

10/17

TAP005 文林國小 時間為 1980 年,GPS 壞,儀器報修. 10/19 TAP008 大佳國小 1.cal 壞 2.無法連線,儀器報修 10/19

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TAP026 頂溪國小 1.儀器無法啟動,儀器報修. 2.電源供 應器電壓僅 10.3V 過低

10/11

TAP094 桃源國小 GPS 未 lock，儀器報修，時間慢 31y6M7d6h33m24s

10/17

Smart 24

TAP007 大龍國小 新更換,儀器無法抽拔記憶卡,儀器 報修.A900A→smart24

2/8

ILA063-1 英士國小 有方波,儀器報修 2/22 ILA065 金岳國小 儀器序號 1361 改為 1491

有方波,儀器報修

2/23

ILA066 武塔國小 儀器無法連線,有異聲,FRP 內部整 理,有方波,儀器報修.

2/23

TAP007 大龍國小 A900A→smart24

新增延長線及 power,新更換儀器,無 法抽拔記憶卡,儀器報修.

2/8

TAP009 內湖國小 A900A 更換為 smart24 sn :1203 GPS 未連線,儀器報修 Cal 無法施作

3/4 TAP054 板橋站(BAC) 有方波,儀器報修. 3/3 TAP065 海大(二) 方波過多，儀器報修。 3/1 TAP090 東新國小 A900A sn:580 換成 smart24 sn :1162

有方波,儀器報修. 12/28 有人來保養 3/1

TAP107 基隆氣象站 Sn:1344 改為 sn:1197 GPS 未能收到訊號

3/1

TAP075 平溪國小 有方波,新增 power 3/7 TAP078 雙溪國小 儀器無法啟動,儀器報修. 3/11 ILA059 利澤國中 有方波無法連線,螢幕無法顯示,儀

器報修.

3/16 ILA068-1 蘇澳氣象站 1 有方波,儀器報修. 3/15 ILA060 永樂國小 儀器內部有異聲(Relay 切換聲),有

方波,儀器報修.

3/15 TAP036 龜山國小 有 GPS,但沒收到,有方波(超多) 3/22 TAP083 三芝國小 無法連線,儀器報修.有方波(很多) 3/23

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TAP013 長春國小 4/30 GPS 無 Lock,儀器報修. 按鍵, 不太靈,尤其是操控記憶搬移.

6/14

TAP020-2 幸安國小 900 卡抽不出,儀器報修. GPS 未 Lock

6/10 ILA063-1 英士國小 Ch1 作 cal 無反應,儀器報修. 6/28 TAP009 內湖國小 Smart24 儀器序號改為 1366,螢幕燈

不亮,GPS 未 Lock,時間不對,差 4d3h21m 儀器報修.

7/13

TAP065 海大((NOU) 方波過多,儀器報修. 7/11 TAP006 士林商職 卡無法抽出,做出來的 cal 有問題,儀

器報修.

7/20

TAP078 雙溪國小 無法啟動,儀器報修. 7/18 ILA067-2 南山國小 螢幕無顯示,儀器報修. 9/20 TAP009 內湖國小 1.顯示器燈不亮 2.儀器序號改為

1366 3.附近在做生態魚池

10/19

TAP014-2 民生國小 ch1 有問題,儀器報修 9/13 TAP076 十分國小 方波嚴重，儀器報修 10/4 TAP013 長春國小 ch1 有問題,儀器報修 9/13 TAP105-1(NGL) 核四廠-1 顯示之螢幕看不清楚，儀器報修 10/13 TAP065 海大(NOU) 資料檔有病毒，已清除。 10/5 REFT

EK

TAP117-6 台大大氣系 6 電源供應器壞了,儀器報修. 7/20 TAP117-6 台大大氣系 6 電源供應器壞了，第二次報修 10/20

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表二、台北和宜蘭地區自由場強震儀報修率統計分析表

儀器型態 A800 A900 A900A CV-574&

CV-575 ENTA REFTEK Smart24 儀器 數量

儀器報 修率(%)

第一期儀

器數量

1 35 44 43 36 1 48 208

第一期儀器

報修數量 1 8 6 4 15 1 26 61 29%

第二期儀

器數量

0 36 45 43 36 1 48 209

第二期儀器

報修數量 0 6 3 1 6 1 13 30 14%

第三期儀

器數量

0 36 45 43 36 1 48 209

第三期儀器

報修數量 0 10 3 4 10 1 13 41 19.6%

１

台灣中部地區自由場強震網資料收集及分析

王乾盈 郭炫佑

國立中央大學地球物理研究所 呂佩玲 邱太乙

中央氣象局地震測報中心

摘 要

中央氣象局地震測報中心自1992年起，於全島設置七百多部自由場強震儀，

監測強地動情形。為維護儀器正常運作及資料蒐集方便，全省分成四個區域，分 別由不同的大學與研究單位負責資料收集的工作。本所負責中部地區強震網（TCU 網），涵蓋面積約150公里 x 140公里，共計有182個強震站，範圍包括：桃園縣24 站、新竹縣25站、苗栗縣29站、台中市50站、彰化縣30站、及南投縣24站。計畫 主要的工作包含：1）儀器維護 2）資料收集 3）基本資料分析與整理。目的是 希望能夠收集高品質的強震資料，並使整個系統運作更為順暢，提高資料可信度。

經分析2009～2011年中部地區TCU網收到的地震PGA資料，發現：1）整個TCU 網的PGA值往西南增加，亦就是，彰化地區比桃竹地區高約3倍，2）台中盆地（尤 其台中市）及埔里盆地場址放大不明顯，近岩盤站特性，3）有5個站異於常態，

場址放大明顯。

The CWB earthquake center operates the TSMIP (Taiwan Strong Motion Instrumentation Program) to watch earthquake strong motions over the Taiwan island since 1992. A total amount of 773 instruments have been deployed on the free field to monitor the ground motion. In order to maintain the instrument and to collect the data, the system has been divided into 4 areas, and distributed among the universities or research institutes to share the load of data acquisition. Our research group is in charge of area of Central Taiwan (the TCU net) which has 182 stations including the counties of Taoyuan (24), Hsinchu (25), Miaoli (29), Taichung (50), Changhua (30), and Nantou (24), a total area of 150 km x 140 km. The task of this project includes: 1) instrument maintenance, 2) data acquisition, and 3) documentation and basic signal analysis. All of these efforts will direct toward collecting higher quality strong motion records and making the system operate more smoothly and reliably. We also analyse the performance of the TCU net using the PGA data collected during 2009 to 2011. Some interesting results are found.

２

壹、前言

TSMIP強震網儀器檢測及資料收集處理之工作，由本所負責中北部地區，包 含桃竹苗中彰投等六縣市的自由場強震站；此測區涵蓋有150km×140km之面積，

現有182個測站（表一、圖一），比起其他三個強震網測區，本區所涵蓋範圍最大。

本所負責之工作主要包括：1）儀器檢測，2）資料收集，3）基本資料分析與整理。

TSMIP自由場強震站除了少部份裝置於氣象站及地震觀測站外（13站），基於 供電正常及測站安全的考量，大部分的測站都裝設於國小校園內。目前中北部地 區強震網內的強震儀大部分為美國Teledyne公司出品的A900及A900A型強震儀

（110部），少部份為日本東京測震公司出品的CV-574C及CV-575C型強震儀（29 部），尚有從前年度開始更新之美國Geotech公司出品的SMART-24A型強震儀（43 部）。除Teledyne公司出品的強震儀為16位元記憶體容量較小（6MB）之外，另外 兩家公司出品的強震儀都已經提升到24位元及高容量（64或128MB），可以紀錄更 多及解析更佳的強震資料。這些強震儀使用之感應器為三向量力平衡式加速度型 感應器（FBA），最大可記錄至±2g的強地動；用以判定地震激發的方式為Level trigger型式，當儀器感應到某種程度以上的振動時，即激發開始記錄，直到振幅降 至標準以下時才會停止，目前中部地區絕大部分測站皆以最大振幅的千分之二為 起動標準（約3.92 gal）。大部分測站並安裝有全球定位系統（GPS），可接收衛星 發出之訊號來做定位和定時，不過有些測站GPS訊號鎖定不是很理想，在時間控制 上需小心檢定。

本報告亦利用這三年期間（2009～2011）年收到的地震紀錄之PGA值，分析 本網的運作情形，發現各區域場址放大的大致分布情形，以及若干表現特殊的強 震站。

貳、資料收集與儀器檢測

強震站資料固定每四個月收集一次，由工作人員攜帶筆記型電腦巡迴至各測 站，將四個月內強震儀所記錄的資料傳輸至電腦內，再攜回本所整理，彙出完整 的地震資料送至地震中心；由於大部分之測站皆位於汽車可到達之國小校園內，

收錄作業尚稱順利，扣除一些如下雨無法作業的狀況外，收錄整個中北部強震網 約需30個工作天。由於先前經過地震中心人員審慎的考量和選取場所，除了極少 部份測站因儀器故障或電力供應有問題之外，其餘皆能正常運作、接收資料。中 部網測站中有些在偏遠山區，例如合歡山、德基水庫與鯉魚潭水庫等，收集上較 為困難，但其可收錄到品質良好之岩盤站資料，亦很值得。

３

每次強震站資料收集之同時﹐亦同時進行站址之維護及基本之儀器檢測。主 要執行的工作項目包括：1）站址環境整潔之維護、2）電源設備之檢測、3）儀器 時間之校時、4）儀器參數之檢視與測試、5）地震資料之傳輸、6）儀器故障之排 除與報修。表二及圖二為本年度三次資料收集時所統計之正常運作、異常運作與 故障之強震儀數目，並將本年度異常運作與故障之儀器狀況及數量統計成表三及 圖三；大部分儀器異常運作之原因多為儀器較為老舊（A900型），容易當機或是無 法連線，或是部分儀器在停電後電力恢復時無法自動啟動觀測，這類情形都在每 次資料收集結束時，將故障情形統計彙整報請地震中心人員處理。本網鐵路局多 數SENSOR故障之測站已經獲得改善，但是其OFFSET值卻異常偏大，是否與設置 在鐵軌旁，常常受到火車震動感應之訊號影響有關？ 本年度特別針對SMART24A 儀器調查方波造成儀器啟動紀錄之情形，方波之記錄如圖四a所示，本年度有方波 測站統計如表四，資料顯示有方波之測站有27站，本網SMART24A型儀器有43站，

異常之比例佔有6成之多，雖然方波之情形沒有造成地震資料之汙染（圖四b），但 是卻影響著儀器的雜訊比，造成記憶體空間的浪費（TCU076（南投國小）），地震 中心目前也已經積極要求儀器廠商找出造成此情形之解決方法。

參、資料分析

圖五為 TCU 強震網之測站分佈，共有 182 個測站，測站間距平均約 5 公里，

其中在台中市較為密集。測站的分佈以平原區為主，山區較少。除了野外收集資 料外，本計畫亦分析 2009~2011 年中部地區 TCU 網收錄到的 PGA 值之情形，用 於評估本網運作之狀況，以找出缺點，加以改進。

因為地震有近有遠，大小也不相同，首先必須利用強地動衰減公式，來規一 化強震 PGA 值，將所有資料都修正到距離 100km 及規模 6.0（此時 PGA 約為 10mgal），才能進行比較分析。本年度採用之比較方法有：

a、蕭乃祺（2006）衰減公式（地震學理論形式）：

607 . 1 533

.

657 1

.

1  ^  ^



e r

PGA

b、簡文郁（2001）所做出的衰減公式（屬於 Campbell 形式）：





75377 .

1 0.12220 00369

.

0  ^    ^{ }



e

d e

PGA

c、衰減公式並加上場址修正函數：

 PGA

 C C

 PGA



ln  ₀  ₁

所得到的結果相互比較，比較結果如圖六，發現前二者結果很接近，但衰減公式 加上場址修正函數，因為考慮到的情況較為周詳，其所得到的規一化結果比較容

４

易發現行為特殊的測站，故本報告將採用此套模式來分析三年來 TCU 強震網的運 作狀況評估。

本報告呈現的 2009~2011 年紀錄的地震，全島 TSMIP 強震網有 816 站，共收 到 23754 筆 紀 錄 ， 來 自 2155 個 地 震 ， 即 每 個 地 震 有 11.02 個 測 站 收 到

（23754/2155=11.02），這段其間，本網共收到 396 個地震，紀錄有 4206 筆，平均 每個地震有 4206/396=10.62 個測站收到，與全島平均差距不大。圖七為 2009～2011 年本網所收到的地震及其到達本網之波線分布。

圖八為 2009 年至 2011 年 TCU 強震網所有測站紀錄規一化後的平均 PGA 分 佈。整體來看，除了埔里盆地的測站接近標準值外，其餘測站因為大都在平原區，

都有某種程度的場址放大效應，尤其愈往西南地區，愈為嚴重，例如大肚溪以南 的彰化平原，放大作用極為顯著。區域性的規一化後平均 PGA 分布反映出該區域 場址的共同特性，可以作為標準，來挑出行為異常的測站。經過小心交叉比對之 後，在圖九中，特別挑出五個測站，其放大效應比鄰近測站大許多，列為「行為 特殊」的測站，此五個測站將在下一段中個別討論。

圖十之各分圖為各分區之測站表現，圖中之圓圈為規一化後的平均 PGA，測 站地點上之小細線代表地震之方向，其長短為震央距離。圖十下方之表格表示每 一測站收到的地震個數、平均規模及距離、平均水平動 PGA 及規一化後的平均 PGA（NPGA）。圖十 a 為桃園－新竹地區之測站表現，有一個「行為特殊」的測 站： TCU095（峨嵋國小），此測站前幾年的報告中均有發現放大值偏高，且附近 之測站在加入場址修正項後都有明顯改善，唯獨此測站卻還是維持偏高的型態，

連續觀察五年都是如此之行為，建議在該校別處尋找較為適合之位置。圖十 b 為 苗栗地區之測站表現，有一個「行為特殊」的測站： TRB005（後龍變電站），此 測站在往年的平均 PGA 數值分析中，亦是在整個苗栗地區是屬於數值較大的，可 能是因為此測站放置於鐵路局變電站內，測站位置變更不易，所以該測站之資料 使用上尚須特別注意。圖十 c 為台中地區之測站表現，若干測站雖屬台中盆地，

但場址並未明顯放大，此可能與盆地近地表為礫石堆積有關；但是在大肚台地西 側至海邊的幾個測站表現，就有類似彰化地區的平原放大效應；有二個「行為特 殊」的測站需特別注意：TCU059（清水國小）及 TCU070（龍泉國小）此二測站 位在大肚台地西緣，前幾年的報告中雖然也有場址放大之情形，但與鄰近之測站 相較下，放大值卻差不多；而此次分析中發現此二測站放大之情形較為顯著，故 特別提出關注其後續情形。圖十 d 為彰化地區之測站表現，整個地區在濁水溪與 大肚溪的沖積扇範圍，土質鬆軟，造成明顯的場址放大效應，在防災考慮上，是 值得密切監視的地區。圖十 e 為南投地區之測站表現，除了 TCU129（新街國小）

之外，表現都為岩盤站之特性，PGA 值接近標準值，此與該盆地地區地表為礫石 堆積有關，造成場址放大效應不顯著。「行為特殊」的測站：TCU129（新街國小），

Wen at al. (2001)已解釋此測站接近坡界，地點不佳，今年度已經在坡界的下方處另

５

外建置一個新的站房並編列新站碼（TCU166），且原站址的儀器也沒有遷走，此 二測站將可提供有趣的資料對比。

本報告利用規一化之平均 PGA 分佈，討論 TCU 強震網過去三年之表現，大 概而言，TCU 強震網比全網表現略佳，其中又以台中彰化地區最佳。TCU 強震網 中有五個「行為特殊」的測站，需特別加以注意。

肆、檢討與建議

一、本年度的 TCU 強震網表現大約維持在八十幾個百分比；異常運作的因素裏有 儀器因為當機或者是斷電之後無法重新再啟動。SMAR24A 型號儀器方波造成 之影響希望能夠獲得儀器廠商良好之解決方法；CV 系列的儀器大多以鐵路局 測站為主，其中部分測站的 sensor 故障之問題雖已獲得改善，但是修繕後期 OFFSET 值卻異常偏高仍需密切關注。A900 及 A900A 類型儀器則多屬於儀器 老舊，偶有當機或是無法連線之情形發生。

二、五個行為特殊測站中，TCU059（清水國小）、TCU070（龍泉國小）、TCU095

（峨眉國小）、TCU129（新街國小）以及 TRB005（後龍變電站）建議在校園 及變電站內另尋場址較佳的位置。

伍、誌謝

本計畫由中央氣象局提供經費（編號 MOTC-CWB-100E-01）進行。地震中心 強震課、資料處理課同仁多年來密切的支援、協助，特表鄭重致謝。

陸、參考文獻

Teledyne Geotech (1993). Accelerator III/A-900 Operation and Maintenance Manual.

Teledyne Geotech (1994). Accelerator III/A-900A Operation and Maintenance Manual.

Tokyo Sokushin (2002). PC Card Strong-motion Accelerograph CV-574C/575C Operation Manual.

Wen, K. L., H. Y. Peng, Y. B. Tsai, K. C. Chen (2001). Wgy 1g was recorded at TCU129 site during the 1999 Chi-Chi, Taiwan earthquake? Sull. Seis. Soc. Am., 91, 1255-1266.

張毓文（2002）. 場址特性分析及最大加速度衰減模式校正，國立中央大學地球物

６

理研究所碩士論文，157 頁。

簡文郁 (2001). 考慮特徵地震與場址效應的地震危害度分析，國家地震工程研究中 心報告，NCREE-01-036。

蕭乃祺 (2006). 台灣即時強地動觀測在地震預警之應用，國立中央大學地球物理研 究所博士班第一次進度報告初稿，182 頁。

詹皓凱（2008）. 加速度地動潛勢預估，國立中央大學地球物理研究所碩士論文，

114 頁。

７

表一、中部地區各縣市儀器類型及數量統計表 縣市

儀器 桃園縣 新竹縣 苗栗縣 台中市 彰化縣 南投縣 小計

A900 14 15 4 3 14 0 50

A900A 4 1 14 26 8 7 60

CV-574C 3 5 4 7 3 0 22

CV-575C 0 1 1 4 0 1 7

SMART-24A 3 3 6 10 5 16 43

小計 24 25 29 50 30 24 182

圖一 a、中部地區各縣市測站數分布比例。

８

圖一 b、中部地區各類型儀器佔有比例。

９

表二、本年度強震儀運作情況統計表

2011-1st 2011-2nd 2011-3rd

正常運作數 159 149 160

異常運作數 18 24 15

故障數 5 9 7

總計 182 182 182

圖二 a、2011-1st 儀器運作情形百分比圖。

１０

圖二 b、2011-2nd 儀器運作情形百分比圖。

圖二 c、2011-3rd 儀器運作情形百分比圖。

１１

表三、2011 年強震儀異常運作之狀況統計表 月份

狀況 2011-1st 2011-2nd 2011-3rd

記憶卡故障 0 0 1

儀器更換 1 2 1

當機或關機狀態，重新啟動 5 9 2

offset 值異常 6 11 9

大電池沒電 1 1 2

SENSOR 故障 5 1 0

學校施工或斷電 2 5 3

儀器故障無法開機 3 4 4

圖三、2011 年強震儀異常運作之狀況統計圖。

１２

圖四 a、SMART24A 型儀器方波狀況圖（TCU017）。

圖四 b、SMART24A 型儀器方波狀況並未影響地震資料（TCU017）。

１３

表四、2011 年 TCU 網 SMART24A 型儀器方波狀況統計表

站碼 站名 2011-1st 2011-2nd 2011-3rd

TCU017 科學園區高中 11 11 3

TCU024 竹東國小 尚未安裝 尚未安裝 4

TCU033 竹南國小 尚未安裝 0 11

TCU038 台電通霄電廠 1 6 0

TCU045 獅潭國小 1 0 6

TCU048 東海大學 故障 0 5

TCU061 大忠國小 117 0 0

TCU063 烏日國小 53 90 60

TCU066 潭子國小 230 260 47

TCU071 雙冬國小 4 4 7

TCU072 國姓國小 0 5 1

TCU073 史港國小 4 2 6

TCU076 南投國小 10885 0 18

TCU077 集集國小 3 13 65

TCU078 水里國小 2 4 2

TCU079 頭社國小 1 8 66

TCU087 鯉魚潭 52 47 0

TCU104 公明國小 7 17 24

TCU110 員林國小 45 28 20

TCU122 二水國小 4 1 0

TCU126 竹山國小 7 9 故障

TCU127 田美國小 10 0 11

TCU129 新街國小 3 1 1

TCU131 建功國小 70 50 8

TCU145 新寶國小 5 1 3

TCU163 桃園縣消防局 15 3 3

TCU166 新街國小 0 3 0

１４

圖五、中部地區自由場強震儀測站分布圖。

１５

圖六 a、採用蕭乃祺(2006)衰減公式規一化之結果。

１６

圖六 b、採用簡文郁(2001)衰減公式規一化之結果。

１７

圖六 c、採用衰減公式搭配場址修正函數規一化之結果。

１８

圖七、本網 2009-2011 年收到地震及波線分布。

１９

圖八、本網 2009-2011 年各測站強震記錄規一化後的平均 PGA 分佈圖。

２０

圖九、本網中五個「行為特殊」的測站，如箭頭所指。

２１

圖十 a、桃園－新竹地區規一化後的平均 PGA 分佈圖（2009-2011）。

２２

圖十 b、苗栗地區規一化後的平均 PGA 分佈圖（2009-2011）。

２３

圖十 c、台中地區規一化後的平均 PGA 分佈圖（2009-2011）。

２４

圖十 d、彰化地區規一化後的平均 PGA 分佈圖（2009-2011）。

２５

圖十 e、南投地區規一化後的平均 PGA 分佈圖（2009-2011）。

1

自由場強震網資料收集及分析-西南地區

陳朝輝 高雁祥

國立中正大學地球與環境科學系 蔡俊雄 張先霖

中央氣象局地震測報中心

摘 要

中央氣象局之台灣強地動觀測計劃(TSMIP)，至 2011 年 12 月，於台灣西南部 地區自由場，共設 188 座強地動觀測站，其中安裝 A-900 強震儀 3 站、A-900A 強 震儀 66 站、CV-574C 強震儀 18 站、CV-575C 強震儀 34 站、SMART-24 強震儀 66 站及陣列 1 站。觀測站之布設，以均勻分布於此地區為原則，雲林縣 31 站、嘉 義縣 37 站、嘉義市 8 站、澎湖縣 3 站、台南市 57 站及高雄市 52 站。

The Central Weather Bureau has set up 188 free-field accelerograph stations in southwestern area on Taiwan strong motion instrumentation program (TSMIP) until December 2011. The seismic instruments include three A-900 accelerographs, 66 A-900A accelerographs, 18 CV-574C accelerographs, 34 CV-575C accelerographs, 67 SMART-24 acclerographs and one raid acclerographs. An even distribution for the instrument deployment in this area is considered. There are 31 stations in Yun-Lin county, 37 stations in Chia-Yi county, eight stations in Chia-Yi city, three stations in Peng-Hu county, 57 stations in Tainan city and 52 stations in Kaohsiung city.

2

壹、 測站概況

本年度台灣西南地區總計設有 188 座自由場強地動觀測站，包含雲嘉南高雄 澎湖等縣市內裝設自由場強震站(表一)，行成西南地區強震網，測站主要分為四類 別，CHY 代表位於雲嘉南澎湖地區，KAU 代表高雄地區，MND 與 TRB 是因應九 二一地震後，由各單位申請加設之強地動觀測站，各類別的站碼分別以阿拉伯數 字為測站編號。裝設強震儀之機型有 A-900、A-900A、CV-574C、CV-575C、

SMART-24 及陣列。每部強震儀包含三座軸式加速度感震器，隨時記錄觸發值大 於 4 gals 之地動加速度。強震儀之加速度感震器的溢滿值均為 2 g。激發強震儀 記錄的方式為 Level trigger 型式，當儀器感應到某種程度以上的振動時，即激發開 始記錄，並截取達觸發值之前 20 秒和之後 15 秒之垂直、南北、和東西三方向地 動加速度為一記錄檔案，直到振幅降至標準以下時才會停止激發記錄。地動被轉 換成類比電壓訊號後，通過 50Hz 低通的巴特伍玆(Butterworth)濾波器，再以數據 化資料儲存至電池所後援的記憶體內，其中 A-900/A-900A 強震儀為 16 位元記憶 體容量較小 6MB，CV-574C /575C 與 SMART-24 強震儀都已經提升到 24 位元及高 容量(64MB、128MB 或者可依需求安裝更大的記憶卡)。地動記錄之取樣時間距，

A-900、A-900A、CV-574C、CV-575C 與 SMART-24 強震儀均為每秒 200 點。大 部分觀測站安裝有全球定位系統（GPS），可隨時接收衛星發出來的訊號來做時間 校正與定位，但有些觀測站雖然有安裝 GPS，由於接收衛星訊號不佳而無法進行 校時與定位，在時間上仍需以人工方式來校正時間。台灣西南部地區強地動觀測 站之分布示於圖四，實心方形為城市所在位置，三角形為測站位置，測站代號首 位表示測站類別，3 為 CHY，4 為 KAU，8 為 MND，9 為 TRB，後三位為測站編 號。測站以均勻分布為原則外，斗六市、嘉義市、新營市、臺南市和高雄市分別 有較密集之測站。本年度儀器換為 A900A 強震儀的測站有：南師附小(CHY068)。

測 站 原 址 異 動 的 有 ： 麥 寮 國 小 (CHY027) 、 北 辰 國 小 (CHY032) 、 布 袋 國 小 (CHY044)、德高國小(CHY070)、龍巖國小(CHY082) 及月眉國小(CHY039)。測站 遷移新址的有：青山李園分校(CHY052)，儀器正常運作。

貳、資料收集和整理

強震站資料固定每四個月收集一次，由收集人員至各強地動觀測站，以筆記 型電腦與地震儀連線後，讀取地震儀內記憶體儲存之強地動記錄資料，再將強地 動記錄資料儲存至筆記型電腦，於每次巡迴完成後，將地震資料彙整後送至地震

3

中心。2011 年度三次之例行性強地動資料收集，第一次巡迴於 2 月至 3 月中，第 二次巡迴於 6 月至 7 月初，第三次巡迴於 10 月至 11 月初分別完成。資料收集的 主要工作項目有儀器校時、資料傳收及簡易維護。A-900 與 A-900A 型強震儀以傳 輸線方式下載檔案。CV-574C 與 CV-575C 強震儀為讀卡方式下載地動記錄檔案。

SMART-24 則以 USB 連接 D-DRIVER 下載檔案。至各個觀測站的資料收錄工作，

包括檢測日期、收錄地動的檔案數目、儀器時間的誤差和校時狀況…等。時間校 正以國際時間為標準，”＋”代表儀器時間比標準時間快，”－”代表比標準時間慢。

每次收回的地動記錄，同時實施資料處理。而儀器異常連續觸發或者是測站週邊 施工，是造成非地震波資料過多與記憶體溢滿的主因。

參、儀器檢測

每次例行強地動記錄收集之同時，亦實施站址維謢及儀器檢測，A-900 與 A-900A 以 Teledyne Geotech 使用手冊(1993,1994)，CV-574C 與 CV-575C 以東源科 技工程有限公司 TS Terminal Pwave32 軟體操作手冊(2001)，SMART-24 以 Geotech Insturments,LLS (2004)使用者手冊之內容為實施要則。主要工作有站房環境維護、

儀器參數檢視與設定、儀器測試、故障排除及報修。例如測站附近有工程施工、

積水等現象，則登錄其狀況；停電、短路、參數異常、記憶體溢滿、電池更換等 問題，則立即排除；保險絲燒斷、校準波形或補償效應異常、檔案過大、自動啟 動故障等因素，則反應報修。在每次資料收集時，電源問題多為造成強震儀停擺 原因之一。除了電源問題外，常見的問題有：波形異常、GPS 訊號不好或者故障 無法校時、儀器和電腦無法連線。

肆、初步資料分析

檢視西南部地的 SMART24 強震儀所收錄到的強地動記錄，發現許多 SMART24 強震儀觀測站的強地動資料皆有方形波(圖五)的情形，有些觀測站在 3 次巡迴中 所收錄的強地動資料皆有方形波的記錄，有幾站則是收錄到滿大次數的方形波。

(表四)

檢視 CV 強震儀所收錄到的強地動記錄，幾站有波形異常的情形，CHY025(饒平 國小)、CHY132(內甕國小)、MND018，皆有收錄到類似的異常波形(圖六)，且收錄 到強地動記錄幾乎都是異常波形(圖六)。

4

檢視 A900 系列強震儀所收錄到的強地動記錄，嘉義縣消防局(CHY120)站的強 地動記錄 CH3 有異常的波形，且收錄到強地動記錄幾乎都是異常波形(圖七)。九 曲國小(KAU067)站異常的波形(圖八) 。

伍、檢討與建議

有關收錄異常波形之 SMART24 測站，應再與廠商共同詳細檢視發生原因及 改進措施。

陸、誌謝

感謝中央氣象局計畫編號 MOTC-CWB-100-E-01 的資助，中央氣象局許文偉先 生的諮詢，中正大學楊啟祥先生於資料收集的協助。

陸、參考文獻

Geotech Insturments, LLS (2004) . SMART-24 User’s Manual, V2.

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5

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東源科技工程有限公司(2001). TS Terminal Pwave32 軟體操作手冊。

6

表一、台灣西南部地區各縣市強地動觀測站數及強震儀配置表

雲林縣 0 6 3 11 0 11 31

嘉義縣 1 8 2 9 1 16 37

嘉義市 0 4 2 1 0 1 8

澎湖縣 0 1 0 0 0 2 3

台南市 2 15 6 13 0 21 57

高雄市 0 32 5 0 0 15 52

小計 3 66 18 34 1 66 188

縣市

儀器

A900 A900A CV574C CV575C

SMART-

24

A900, 3, 2%

陣列, 1, 1%

SMART-24, 66, 34%

CV575C, 34, 18%

CV574C, 18, 10%

A900A, 66, 35%

SMART-24 陣列 A900 A900A CV574C CV575C

圖一、西南部地區各類型儀器佔有比例

7 高雄市, 52, 28%

雲林縣, 31, 16%

嘉義縣, 37, 20%

嘉義市, 8, 4%

澎湖縣, 3, 2%

台南市, 57, 30%

雲林縣 嘉義縣 嘉義市 澎湖縣 台南市 高雄市

圖二、西南部地區各縣市測站分布比例

表二、本年度強震儀運作情況統計表

正常運作數 168 167 170

異常運作數 6 8 6

不運作數 11 10 12

小計 185 185 188

運作情形

次別

2011-1st 2011-2nd 2011-3rd

8

表三、本年度強震儀異常運作之狀況統計表

儀器撤離 1 0 0

儀器故障無法連線 3 6 5

記憶體滿 3 1 2

持續Trigger 0 2 0

Offset值異常 0 2 1

Calibration波形異常 0 3 3

電源問題 10 4 7

狀況

次別

2011-1st 2011-2nd 2011-3rd

0 2 4 6 8 10

2011-1st 2011-2nd 2011-3rd

儀器撤離

儀器故障無法連線 記憶體滿

持續Trigger Offset值異常

Calibration波形異常 電源問題

圖三、本年度強震儀異常運作之狀況統計圖

9

圖四、台灣西南地區強地動觀測站之分布。實心方形為城市所在位置。三角 形為測站位置，測站代號首位表示測站類別，3 為 CHY，4 為 KAU，

8 為 MND，9 為 TRB，後三位為測站編號。

10

圖五、Smart24 方形波截圖

圖六、CV 系列異常波形

11

圖七、嘉義縣消防局(CHY120)異常波形

圖八、九曲國小(KAU067)異常波形

12

表四、SMART24 強震儀各站方波情形統計表(1/2)

站碼 中文站名 1st 2nd 3rd 備註

CHY001 安南國小 1

CHY003 公誠國小

CHY006 梅山國小 2 1 3

CHY008 雙溪國小 23 36 26

CHY010 民和國小 1 8

CHY011 培英國小 1 1

CHY012 新塭國小 20 21 10

CHY014 大埔國小

CHY015 白河國小

CHY018 湖東國小 1 1 2

CHY021 新市國小 71 42 34

CHY022 南化國小 5 12 21

CHY023 歸南國小

CHY034 竹崎國小 2

CHY052 青山李園分校 1 2

CHY059 後港國小頂山分校 4 5 1

CHY066 大甲國小

CHY067 協進國小 2

CHY073 嘉義氣象站 CHY

CHY074 阿里山氣象站 ALS

CHY075 澎湖氣象站 PNG

CHY076 四湖國小

CHY077 子龍國小 SCL

CHY078 永康氣象站 TAI1

CHY079 楠西 CHN1

CHY080 草嶺-青山坪 WSF

CHY081 東山-仙公廟 TWL

CHY083 石榴國小 15 14 6

CHY085 台南氣象站 107 181 92 TAI

CHY086 永興後山 CHN4

CHY087 澐水國小

CHY089 豐德油庫 1 CHN3

CHY093 三崙國小 32 10 45

13

表四、SMART24 強震儀各站方波情形統計表(2/2)

站碼 中文站名 1st 2nd 3rd 備註

CHY095 太保國小 2 1

CHY097 延平國中 8 13 6

CHY099 善化國小 1 SSH

CHY100 六甲國小 3 13

CHY101 東和國小 WGK

CHY102 大埔國小坪林分校 WTP

CHY103 鎮南國小 2 10

CHY104 僑真國小 1

CHY108 麻豆國小 1 6

CHY109 曾文水庫霸頂 1 1

CHY111 豐安國小 3 14 4

CHY115 七股氣象雷達站 121 8 SCK

CHY117 麥寮六輕 16 19 44

CHY118 楠西國中

CHY123 更寮國小 CHN7

CHY124 東吉島氣象站 WDG

CHY133 中油民雄油庫 CHN2

CHY134 義竹國小埤前分校 CHN8

KAU003 中山大學 2 1 4

KAU007 鎮北國小 2

KAU012 崇德國小 5 5 4

KAU014 仁武國小 1 1

KAU015 大華國小 2

KAU020 美濃國小 22

KAU021 佛光山（福慧家園） 2

KAU045 高雄氣象站 KAU

KAU047 甲仙國中 1 SGS

KAU050 桃源國小 STY

KAU053 旗山中寮 TWM1

KAU054 民生國小 2 1

KAU058 高雄應用科技大學 2 7 13

KAU060 文澡外語學院 13 9

KAU092 高雄港務局 1 KAUP

交通部中央氣象局

委託研究計畫( (期 期中 中/ /期 期 末 末 )成果報告 )

台灣地區自由場強震網資料收集及分析—台灣東部地區 自由場強震網資料收集及分析

計畫類別：□氣象 □海象 ■地震 計畫編號：MOTC-CWB-100-E-01

執行期間： 100 年 1 月 1 日至 100 年 12 月 31 日 計畫主持人： 劉忠智

執行機構：中華民國地球科學學會

本成果報告包括以下應繳交之附件(或附錄)：

□赴國外出差或研習心得報告 1 份

□赴大陸地區出差或研習心得報告 1 份

□出席國際學術會議心得報告及發表之論文各 1 份

中華民國 100 年 11 月 22 日

- 1 -

政府研究計畫 (期 ( 期中 中 /期 / 期末 末 )報告摘要資料表 )

計畫中文名稱 台灣地區自由場強震網資料收集及分析—台灣東部地區自由 場強震網資料收集及分析

計畫編號 MOTC-CWB-100-E-01 主管機關 交通部中央氣象局 執行機構 中華民國地球物理學會

年度 100 執行期間 100 年 1 月 1 日至 100 年 12 月 31 日

本期經費 (單位：千元)

1330.408

執行進度 預定（％） 實際（％） 比較（％）

100 100 100

經費支用 預定(千元) 實際(千元) 支用率（％）

1330.408 1330.408 100

研究人員

計畫主持人 協同主持人 研究助理

劉忠智 曾淑華

吳嘉龍 溫錦富

報告頁數 41 使用語言 中文

中英文關鍵詞 自由場強震儀、儀器檢測，free-field strong motion

accalerographs, instrument examination

研究目的 (簡述研究計畫之目的及意義，約 300 字。)

中央氣象局地震測報中心推動之強地動觀測計畫，自民國八十 年度起，以逐年設置儀器的方式，在台灣全島設置高品質的 16 或 24 位元數位式強震監測儀器。為改善監測網的效能，目前 各區仍在進行汰舊換新及增設空乏區自由場強震儀的工作，儀 器維護及資料蒐集是今後強震監測網的工作重點。本計畫之目 的即在協助中央氣象局，對花蓮、台東及屏東地區之強地動觀 觀測網(目前設有 179 座自由場強震儀) 實施定期經常性之儀 器檢測，並進行地震資料分析及站址、儀器參數之特性分析。

除定期性的檢測工作外，在災害性地震發生後，本計畫也將在

- 2 -

最短時間內，派員前往責任區之各測站，蒐集其地震記錄，以 便建立更完整的地震資料庫，提供研究工作所必需的強地動資 料，促進地震研究及其在工程上之應用。

研究成果 (說明研究之具體成果，約 800~1000 字，並附一張圖說明。) 儀器檢測與資料蒐集，以定期方式每四個月實施一次。本年度 的例行檢測作業分別於年 2011 年 3 月、2011 年 7 月、2011 年 10 月實施完畢。每次作業均由兩位野外工作人員分別前往，並 執行:（1）站址環境的整潔維護；（2）地震記錄之蒐集和整理；

（3）儀器參數檢視；（4）儀器校時與測試；（5）故障之排除 與報修及（6）臨時事件之應變處理等工作。整理蒐集的原始 記錄，剔除非地震波之記錄後，本年度蒐集的自由場強震資料 中，可被認定為地震記錄的共有 2828 筆三軸向強地動記錄。

宜蘭及花東地區仍為地震次數較為頻繁的地區，收錄的地震記 錄，與前一年相較，減少許多。2011 年 2 月 7 日 13 時 55 分花 蓮地區規模 4.6 地震及 2011 年 3 月 30 日 12 時 22 分花蓮壽豐 地區規模 4.7 地震，地震深度分別為 13.8、19.2 公里，是本 年發生於本區少數近距離且震度較為顯著的地震。震央附近部 分測站測得的最大加速度超過 200gal。其中 2011/02/07 花蓮 規模 4.6 地震，靠近震央的太魯閣國家公園管理處(HWA057)，

Z、N、E 分量之 PGA 值分別為 157、272 及 106gal，為本年本 區記錄到最為強烈的地震記錄(如附圖)。本年本區收錄的強地 動資料已依測站燒錄成光碟，連同儀器維護記錄送交氣象局地 震測報中心。各測站資料收錄的平均數為 16.2，中位數為 8，

眾數為 5，且變異頗為明顯，部分花蓮北部的測站全年的記錄 數大於 30，而屏東地區的測站則多為個位數，2011/07~2011/09 期間本區地震紀錄的眾位數為 0，有高達 48 個測站，在此期間 未收錄到任何地震資料，且儀器均工作於正常狀態。統計本年 測站或儀器工作不正常的主要原因有：(1)測站附近施工，導 致外部電源中斷或故障；(2)內部電池不良，導致儀器不正常 運作；(3)儀器本身工作不正常，不能連線；(4)時間系統不正 常；(5)加速度計輸出偏離過大等。與 2010 年相較，儀器故障 的總次數差異不大，雖然測試異常或波形異常的次數變少，但 卻 增 加 不 少 電 源 及 環 境 因 素 引 致 的 故 障 次 數 。 寶 桑 國 中