議題：地震地下水觀測站網系統年度成果發表
講者：賴文基副主任，葉永信工程師 / 成大防災研究中心
大綱：
地震地下水站網系統資料展示畫面
本年度在前期的系統建置經驗及基礎上，進行地震地下水站網分析技術、系統改善及功能擴充，逐步將各項研究成果具體呈現並加以系統化，以有助於長期資料之收集保存、分析研究、成果展現及資源分享，進而擴大國內外相關研究機關之參與，在站網系統的研發工作成果方面，包含： (1) 觀測站井狀態監控功能建置：針對前端資料收錄系統，對目前系統之中，既有的所有功能及顯示予以統整，將可以合併而使用操作介面更為易用的部分，做畫面與資料的整合。 (2) 中端資料分析系統：針對 Baytap-G 、 TPER 、 TF( 傳輸函數 ) 分析模式、時頻分析模組、水位基本統計量模組及異常強度顯示模組等分析模式進行視窗化導入及操作環境改善，以方便分析操作。 (3) 地震資料查詢及比對：提供中央氣象局最新地震資訊與觀測水位比對功能，方便地下水位異常地震查詢與展示，並對電郵 / 簡訊管理的功能加入是否寄送報表，以及報表所要寄送的電子郵件，對於有必要收取即時資訊的使用者，則提供簡訊的服務。
議題：時頻分析與地震地下水
講者：王逸民 / 逸奇科技總經理 / 史丹佛航太博士
大綱：
近年來，許多國家利用井下應變儀進行地震活動等研究與監測，應變儀能感測週期由數秒鐘到數月的緩慢地震及斷層蠕 動之細微 應變，企圖從複雜資料中找到與地震潛勢及斷層活動相關之因素。中央研究院地球所 劉啟清 博士與研究團隊曾提出「颱風可引發慢地震」概念， 而 Visual Signal 能將原始井下應變儀資料做前處理後把趨勢移除，發現所得出的時頻圖可清楚呈現與颱風相關的一些特殊應變的訊號能量
2008年7月至9月嘉義泰興國小的應變儀時間序列紀錄、趨勢移除與時頻圖
( 原始資料由地調所提供 )
參考資料：為大地把脈－井下應變儀觀測 / 陳致言；李民；高明健
井下應變儀資料處理模式之建立 , 劉啟清；吳慶餘；陳威志
Abnormal level change of ground water has been suggested as an indicator to earthquake precursor. But how to define and distinguish the abnormal signal still remains a challenge. In this study, we use high resolution time-frequency analysis including Hilbert-Huang Transform (HHT) to understand the behavior of ground water. Body tide, artificial pumping, and precipitation effects can be identified clearly in time-frequency plot and be separated via method of HHT. Two indicators from time-frequency plot are proposed as possible precursors to earthquake. One is related to abnormal inflow into ground water reservoir, and the other to tectonic plate intrusion and vibration. (data source: Central Weather Bureau and Water Resource Agency)
Figure:Time-frequency analysis of ground water signal of the station in Hwalien. The upper is the recorded raw data from Apr. 1st to Apr. 30th , 2006. Removing the tide effect results in signal shown in the middle plot. The spike at the end of the signal is the co-seismic effect. It appears as a vertical straight line In time-frequency-energy representation shown at the bottom. Parallel horizontal lines in the same plot suggest the existence of vibration taken place during the recorded period of time. The change of vibration mode as shown on Apr. 25th was followed by occurrence of near field earthquake.
議題: 應用HHT分辨地下水中的地震訊號
講者: 陳界宏 博士 / 中央研究院地球科學所
大綱:
本研究利用花蓮 2004 到 2006 年的地下水位變化資料進行 HHT 分析，首先利用 Empirical Mode Decomposition (EMD) 將資料分解成數個 Intrinsic Mode Functions(IMFs) ，之後進行 Hilbert Transform 得知每一個 IMF 所對應之主要頻率分佈範圍，用來剔除已知 IMF 。相較於地下水受到的日潮、半日潮的影響，降雨、地震訊號屬於短週期訊號，因此地震訊號必定包含在高頻訊號之中。
利用 down sample 的資料進行 HHT 的計算，所得之結果，可以有效區分地震發生的遠近。因此使用 HHT 可以不透過計算降雨、氣壓、潮汐對地下水變動所產生的效應得到地震地下水訊號，且更可區別地震訊號來源之遠近。
