北京时间2017年8月8日, 四川省阿坝州九寨沟县发生了M_S7.0级地震[1-2]，此次震中距离2008年汶川地震约246 km，距离2013年芦山地震约331 km。

由于地球内部“不可入性”，地震构造结构复杂多样，大地震“非频发性”等因素限制，更为重要的是大地震在同一地点复发率极低，地震的监测预测相关研究进展缓慢[3-4]。多位研究人员通过较少台站的仪器发现了汶川地震、日本311地震等地震前的电离层异常、电磁异常或地电阻异常等[5-10]。邱认为地震前兆研究受到个案观测严重不足的限制[11]，提出以地震预报的要求为参照适当加大区域前兆台网的密度的建议[12]，让监测点记录到相互印证的变化。

本团队研制的多分量地震监测系统——AETA(Acoustic and Electromagnetic Testing All in one system)[13-15]，主要监测电磁扰动和地声，拟进行大区域布设形成前兆监测台网。整个系统使用了两种传感器-电磁扰动传感器和地声传感器。其中电磁扰动传感器基于法拉第电磁感应定律[13，16]，地声传感器采用了压电薄膜传感器[15，17]。系统分为传感探头、数据预处理终端、云服务器和数据分析客户端四部分[14]，如图1所示。

图1 AETA系统框图
Fig.1 The system block diagram of AETA

在设备可靠性方面，AETA设备作为地震前兆监测的新型仪器，研发完成后由深交所上市公司卓翼科技[18-19]进行生产。AETA设备在卓翼科技出厂前进行了性能测试、灵敏度测试、噪声水平测试、老化测试和防水测试等[13]，设备的可靠性和稳定性得到了保证。

在AETA设备的数据一致性方面，在四川、云南、广东和河北的部分台站进行了单台站多设备的数据一致性对比，结果显示单台站内的多设备数据完全一致。其中，在九寨沟防震减灾局台站、青川姚渡台站和冕宁防震减灾局台站进行一致性对比时，邀请了四川省地震局川滇国家地震预报实验场四川分中心相关负责同志现场监督。

AETA设备90%以上布设于中国地震局下辖的台站中，已最大可能避开了工业和生活的干扰信号，异常来自人类活动的干扰的可能性较低。在中国地震局与相关省市县局的支持下，从2015年9月开始进行AETA设备现场试验，AETA3.0在四川省、云南省、河北省等地布设了200余套（2018年8月）。九寨沟地震发生时，四川省内已布设36套AETA3.0设备（图2），本文对AETA3.0的36套设备建立的监测台阵的数据进行分析研究。

图2 四川省已布设AETA台站
Fig.2 The installed AETA stations in Sichuan Province

本文数据来自四川省的36个AETA3.0台站，如表1所示。各个台站由于安装时间有先后，为了统一分析，均采用震前1个月的数据作为分析对象。

表1 AETA台站信息表
Table 1 Information of AETA stations

每个AETA台站的数据包括电磁扰动低频、电磁扰动高频、地声低频、地声高频四种信号分量，每个分量有均值、振铃计数和峰值频率三种数据类型。这样，每个AETA台站有12条月数据，针对这12条月数据进行月尺度下的异常对比分析，具体流程如图3所示。首先从数据库获取12条月数据，第二步采用绘图工具将其变化展示，第三步完成异常标注，第四步进行异常与本次九寨沟地震相关性的判定，如果相关则到第五步进行异常统计，至此一个台站的数据分析完毕。

图3 数据异常分析流程
Fig.3 The procedure of data anomaly analysis

上述过程中，前三步较为简单不再解释，下面将详细讲下第四步和第五步。第四步异常标注的方法包括：① 波动规律变化；② 幅值趋势性变化；③ 幅值短时性变化；④ 单位时间范围内波动频度变化。

第五步是否为九寨沟地震异常的判断标准为：首先要排除人类活动干扰；其次排除“伪异常”，某种异常频繁出现但始终周边没有地震称之为“伪异常”；最后，看该异常附近是否有更近距离的地震事件，如果有则根据是否在根据距离D_is和震级M_ag的比值R来进行判断，若是与九寨沟地震的距离震级比较小，则认为该异常为九寨沟地震异常。

R=D_is/M_ag （1）

以九寨沟防震减灾局（距离震中40.55 km）的数据为例，对本文采用的数据对比方法和流程进行说明，图4为该台站震前一个月的12条月数据，通过如图3所示的流程中的第一到第四步处理后得到。根据图中发现，该台站12 条数据中有5条数据出现了一种或多种异常，在图中用红色矩形标记出。

图4 JZG震前一个月12条月数据异常标注
Fig.4 Data anomaly note of JZG Station one month before the earthquake

九寨沟台站完成异常标记后，为了区分是九寨沟震前异常还是青川4.9级地震震前异常，计算了距离震级比，如表2。九寨沟地震距离震级比R较小，这些异常应属于九寨沟地震震前异常。

表2 JZG异常统计结果
Table 2 Statistics result of JZG anomalies

通过对九寨沟地震前AETA台站和震后流动观测点的数据分析，发现了多个台站异常和SRSS波，很可能是九寨沟地震前的前兆异常。未来将进一步研究更多震例下AETA数据异常的规律，能否根据这些异常数据进行地震三要素的预测。在进一步的观测研究过程中，提高AETA台阵布设密度是有必要的。

致谢:本文的实验工作得到四川省地震局的支持和配合，尤其是阿坝州、九寨沟县防震减灾局的支持和配合；本文的研究工作得到深圳深创谷等企业的技术支持和多方位的合作，得到王阳元院士、杨芙清院士的指导；数据整理和图表绘制工作得到了北京大学深圳地震监测预测技术研究中心的同学帮助，在此一并表示深深的感谢！