近场大位移下GPS与强震仪记录的差异性分析

摘要

本文用频域仿真的方法对强震仪加速度记录积分得到位移记录,引入相关系数分析了大位移作用下的强震仪与GPS位移记录的一致性和差异性,结果表明,稳定激发下,两者水平向位移记录的初始相关系数均超过0.8,具有较大的相似度,但仍存在一定的幅值差异,本文主要通过对比分析大位移实验和稳定激发实验来研究该差异性。分析了大位移实验的信噪频谱,大位移实验与稳定激发实验的信号频谱,认为在大位移实验中,强震仪在问题频段的记录很有可能是信号而非噪声。随后,在转角时程中发现,在大转角位移作用下,强震仪和GPS位移记录的差异性表现得更明显,这可能是强震仪受工作原理限制,无法记录到旋转位移所致。随后,本文依据GPS记录的转角信息对强震仪位移进行修正,校正后的位移记录幅值差异明显减小,可以认为由工作原理差异致使参考坐标系的不同是引起两者记录幅值差异的主要原因,同时,也说明GPS能有效的校正强震仪在有转角的复杂观测环境下的位移记录。