极点和零点—数字地震学基础

地震学中的一个主要问题是将原始的震源信号从其他影响中分离出来。讨论了地震波在传播过程中可能引起波形变化的一些因素以及记录系统和采样处理过程所产生的影响，介绍了地震信号处理中一般原理和概念，通过对简单的RC滤波器的讨论，揭示了系统理论的一些基本概念，如线性时间不变系统、傅里叶变换和拉普拉斯变换、褶积、频率响应函数、传递函数和极点等，为讨论数字地震信号的处理奠定了基础。     

第二代小波变换及其在地震信号去噪中的应用

本文讨论了第二代小波变换的基本原理和变换过程，并将第二代小波变换引入到地震资料去噪处理中，基于提升法的小波变换是一种柔性的小波构造方法，它使用线性、非线性或空间变化的预测和更新算子，并能确保变换的可逆性。通过对模拟数据和实际资料的处理，证明了的它对地震信号去噪具有很好的效果。离散信号的小波去噪可分为三步：小波分解，系数缩减（切除噪声部分），信号重建。目前常用的小波去噪的方法有硬阈值法和软阈值法，这里采用软阈值法去噪。本文的提升变换采用的是Deslauriers-Dubuc（4，2）小波，基于以上变换方法，分别对含噪的模拟数据及实际地震数据进行3级可逆提升变换，对每一级上的细节信号按上述的软域值法进行处理，削减小波系数中的噪声部分，从而实现了信号去噪，结果证明去除随机噪声的效果是令人满意的。     

爆破振动对岩锚梁的影响测试

讨论了爆破地震产生的地震波传播规律 ,以及地振动信号和仪器记录的电信号之间的关系。在此基础上 ,论述了振动影响测试的原理 ,记录仪器系统的标定以及从观测信号中消除仪器影响的方法。对云南某水电站主厂房施工中的爆破振动进行了测试 ,讨论了爆破地震测试中应注意的问题     

基于小波变换的信号突变检测滤波和瞬态谱研究

该文简述了小波理论产生的背景和发展过程,详细介绍了小波变换的概念、基本特性以及基于小波变换的信号突变检测、滤波及基于小波包变换的瞬态谱研究方法和结果。文后对小波变换在地震信号处理中的应用前景进行了讨论。     

基于分数阶小波域GSM模型的地震信号随机噪声压制方法

地震信号中的随机噪声是一种干扰波,严重降低了地震信号的信噪比,并影响着资料的后续处理和分析.本文根据地震信号中有效信号和随机噪声的差异,结合分数阶B样条小波变换与高斯尺度混合模型提出了一种地震信号随机噪声压制方法.首先利用分数阶B样条小波变换将含噪地震信号映射到最优分数阶小波时频域内,然后对各小波子带系数分别建立高斯尺度混合模型,由贝叶斯方法估计出源地震信号小波系数,最后使用分数阶B样条小波逆变换重构得到降噪后的地震信号.利用本文方法对合成地震记录和实际地震信号进行降噪处理,实验结果表明本文方法能够有效地压制地震信号中的随机噪声,并且较好地保留了有效信号.     

基于双树复小波包变换的地震信号分析方法

尝试性地将一种双树复小波包变换方法应用于地震信号分析中. 复小波包变换综合了实小波包变换与连续复小波变换各自的优点，不但能提取信号的相位信息，而且选取与被分析信号相频特性相匹配的复小波包，可以对信号产生更好的聚焦作用. 本文描述了一种双树复小波包变换算法，并给出了模拟信号及实际地震记录的分析实例. 研究结果表明，双树复小波包变换是分析具有非线性相位地震信号的一种较为有效的方法.      

改进的Gabor小波变换的特性及其在地震信号中的应用（英文）

这篇文章重点研究改进的Gabor小波(improved Gabor wavelet,IGW)变)并讨论了它在地震信号处理和解释中的应用This paper introduces an improved Gabor wavelet andits complete transform,and mainly analyses their properties and discusses applications of these properties in seismic signal process and interpretation。改进的Gabor小波变换具有以下特性:1)IGWT把时域信号映射到时间-频率域,而传统Gabor小波变换把时间信号映射到时间-尺度域;2)IGWT可用于信号分频,通过固定变换的主频参数dominantfrequency,并变换能提取相应的子带信号,且其主频部分的信息与原信号相应频率部分的信息一致,通过调节变换的分辨率因子,变换能有效控制子带信号的带宽;3)用IGWT和IGWIT构建的滤波器有良好的时-频局部性,在指定时-频范围内能实现针对性滤波。文章用仿真实验和实际用例验证IGWT的这些特性,并在提高地震信号分辨率、地震信号分频和识别小断层等地震信号处理和解释等方面的应用中取得良好效果。     

自治系统和地震孕育的组合模式

１９９２年我们首先把物理学中自治系统和非自治系统的概念应用于地震成因和地震预报研究中。本文在此基础上结合地震育的组合模式进行了讨论。并讨论了非自治系统中的整步现象及其中一些有关系统振荡周期的定量关系，并进而讨论了自治系统概念和这些定量关系在研究大震发生的时间规律和大震预报方面的应用价值。     

小波分析在地震资料去噪中的应用

本文阐述了小波变换和去噪的基本原理,根据模拟信号和实际地震信号的频谱分析,讨论了如何选择小波基,及去噪中的阈值问题,从小波分解出发,利用多尺度分解对地震资进行分析,并基于MATLAB语言和小波工具箱,实现了对地震资料的去噪.     

局域波分解及其在地震信号时频分析中的应用

讨论非平稳、非线性局域波信号分解方法的物理意义和自适应性,数值实现三种局域波分解算法,研究局域波分解在地震信号时频分析中的应用方法和实践.通过Hilbert变换得到地震信号时频分布特征,与Fourier变换谱物理意义不同.采用一定的计算策略,改善瞬时频率计算精度,突出瞬时频率属性的物理意义;将局域波分解同Wigner分布结合,计算地震信号基于局域波分解的Wigner分布,抑制交叉项.模型和实际地震数据试算结果表明实现算法的正确性和有效性.研究表明：在地震信号时频分析中采用局域波分解求Hilbert谱具有自适应性,时域和频域的分辨率也较高;而基于局域波分解的地震信号Wigner分布,保留Wigner分布优良特性,抑制交叉项方法简单易实现;局域波分解方法适合处理地震信号,值得进一步研究和推广.     

滤波原理和一般线性时间不变系统──地震学上用的数字信号处理的基本原理与实例(讲座1)

从滤波和系统理论的一些基本概念出发，介绍了简单的阻容滤波器原理，它的微分方程表达，频率响应函数，传递函数以及在离散数据处理中滤波器的差分方程表达。最后推广到对一般线性时间不变系统的处理。这些概念和原理是数字信号处理的基础。     

震源时间函数与震源破裂过程

简要介绍了现代数字地震学的两个重要概念。一个是震源时间函数，另一个是地震震源的时空破裂过程。首先，从地震断层位移表示定量出发，介绍震源时间函数和震源破裂过程的基本概念。然后，分别介绍两种从远场地震记录中提取震源时间函数和获取有限断层面上时空破裂过程图像的反演方法。     

基于波动方程有限差分算法的接收函数正演与偏移

针对接收函数正演与偏移, 本文采用波动方程有限差分算法. 借鉴成熟的勘探地震学方法, 引入等效速度概念, 建立接收函数转换波与地震勘探反射波的等效走时方程, 实现了基于波动方程有限差分算法的接收函数正演与偏移. 数值计算表明, 波动方程有限差分叠后偏移方法可以对点绕射和穹隆构造模型实现高精度成像. 本文利用数值计算讨论了波动方程有限差分叠后偏移与Kirchhoff叠后偏移对于接收函数偏移的适用性, 还对偏移过程中速度模型的误差进行了分析.     

Ambient noise as the new source for urban engineering seismology and earthquake engineering: a case study from Beijing metropolitan area

In highly populated urban centers, traditional seismic survey sources can no longer be properly applied due to restrictions in modern civilian life styles. The ambient vibration noise, including both microseisms and microtremor, though are generally weak but available anywhere and anytime, can be an ideal supplementary source for conducting seismic surveys for engineering seismology and earthquake engineering. This is fundamentally supported by advanced digital signal processing techniques for effectively extracting the useful information out from the noise. Thus, it can be essentially regarded as a passive seismic method. In this paper we first make a brief survey of the ambient vibration noise, followed by a quick summary of digital signal processing for passive seismic surveys. Then the applications of ambient noise in engineering seismology and earthquake engineering for urban settings are illustrated with examples from Beijing metropolitan area. For engineering seismology the example is the assessment of site effect in a large area via microtremor observations. For earthquake engineering the example is for structural characterization of a typical reinforced concrete high-rise building using background vibration noise. By showing these examples we argue that the ambient noise can be treated as a new source that is economical, practical, and particularly valuable to engineering seismology and earthquake engineering projects for seismic hazard mitigation in urban areas.     

大陆板内塑性流动波与地震迁移（二）

基于大陆岩石圈塑性流动网络和塑性流动波的观念，地震迁移主要表现为塑性流动波控制下地震沿网带的迁移。中东亚网络系统存在着两种以上的塑性流动波，其中与地震中期预测有关的是“十年波”和“百年波”。它们具有不同的起波年份、起波期和波峰带，而各期波的优势传播方向和有效作用范围又有所不同。两种波的波峰带相互叠合形成双重波峰区，其中有“塑性流动－地震”网带经过的区段为地震提供必要的能量背景条件，构成能量背景区。对中国大陆１９７６年震情的检验表明，６．０～７．８级地震共１９次，约有９０％分布在相应震级范围的能量背景区内     

地动仪研究中的五个地震学基本概念

地动仪的研究涉及历史和科学的统一。古籍文字的主要部分是对测震现象的描述,研究的学术观点和模型尽可不同,但地震学基本概念和原则是需要遵循和坚持的,方能正确把握和解读史料。针对一些专业认识上的误解,本文以地震学的基本概念和学科发展史实为依据作了必要的澄清和纠正,诸如地动仪的反应方向、对地震和非地震的不同反应、陇西地震的量化分析、地震学的实验检验、在地震科学史上的作用等。还对个别的脱离实际却被媒体高调宣传的模型实验,指出了其原则性失误。地动仪研究的重点并不局限于重建一个模型,更要探寻古人如何发现和利用了自然规律,学习和掌握地震学的基本知识。     

震源有限性及其对地震早期预警系统的意义

本文通过多个震例的假定情形,讨论了地震破裂的有限性对地震早期预警系统布局设计的重要意义。分析结果认为,地震早期预警系统对地震减灾所能发挥的作用要远大于传统地震学视角下的预期。该观点深化了目前所认为的预警台站应该适当考虑非均匀布设的认识,强调在发生较大地震时,近断层区域密集布设的预警台站可能会使地震早期预警系统更加有效。      

威海市区地震地质研究

张家口－渤海－威海断裂带通过威海市区，加强该断裂带的研究对城市规划和建设具有重要意义。利用十几年来取得的地震、水文、工程地质资料，对该断裂进行了初步分析，认为其具有明显的新活动特征。结合已取得的历史地震资料，对本区的地震地质条件有了较深的认识     

INFLUENCE OF NUMBER AND SPACING OF SENSORS ON THE EFFECTIVENESS OF SEISMIC ARRAYS*

Ideally, geophones would be placed in a noiseless environment, in which case there would be no reason to resort to arrays of geophones. If the noise is such that an array is required, the objective of the array is to enhance the signal-to-noise ratio and thus to maximize the intelligence that can be derived from a given signal. The design of the array will be a function of the signal characteristics, of the direction and velocity of the noise in the bandpass of the signal, and of the site geology. It has been demonstrated previously that in a practical sense the optimum array processing is represented by precise beam forming, by which we mean simple time-delay and summation. Increasing the number N of sensors within a given area decreases the inter-element spacing and may increase the coherency between noise samples at adjacent sensors, thus yielding poorer results compared to √N improvement one expects to get if the noise is uncorrelated. Increasing the number of sensors by proportionately increasing the area is liable to result in signal deterioration, also yielding an unfavorable comparison to √N improvement in signal-to-noise. These two effects, together with economical factors, combine to limit the number of sensors that can be used. Although the data on which our conclusions are reached were drawn from earthquake seismology, the principles involved are equally applicable to exploration seismology and to other geophysical measurements in which arrays of sensors are required.