陕北塌陷记录的区域特征研究

选取陕西省境内2011—2018年震级为M_L2.7—3.1的18个天然地震事件的287条记录和2013—2018年上述震级范围的20个陕北塌陷事件的185条记录,从时间域、频率域及时频域进行分析对比,总结出陕北塌陷记录区别于天然地震事件的特征:① 在时间域,就P波初动而言,塌陷的P波初动弱而平缓,只有极少数台的垂直向P波初动方向清晰,而天然地震的P波初动强而尖锐,垂直向P波初动方向清晰,有象限分布的特征;在体波特征方面,塌陷的体波周期要比天然地震的大;面波发育是塌陷区别于天然地震最显著的特征之一,即使震中距很小,塌陷记录依然有明显的短周期面波Rg波发育;在震中距＜50 km时,塌陷的振幅比A_S/A_P值要远远大于天然地震,且随着震中距的增大,A_S/A_P值变小并与相同震中距下天然地震的A_S/A_P值相近;相同震级,塌陷比天然地震尾波持续时间长,能量衰减慢。② 在频率域,塌陷的频率域较窄,主要为低频信号,集中在0—3 Hz内;天然地震的频率域较宽,低频信号较少;定义频带内频谱的方差与均值的比值为频谱变异系数α,塌陷的频谱变异系数α整体高于天然地震的。在震中距200 km范围内,塌陷的拐角频率f_c较天然地震小,集中在1—3 Hz,天然地震的拐角频率f_c在3—15 Hz均有分布。③ 从时频谱的对比可见,塌陷的主要频率成份为低频面波,而天然地震频率成份最丰富的为横波波段。      

利用乌鲁木齐遥测地震台记录识别人工爆破与地震

选取乌鲁木齐遥测地震台记录的乌鲁木齐市附近人工爆破与天然地震资料 ,运用波谱分析、波形空间线性度等方法作对比研究 ,发现人工爆破与天然地震的波谱特征量和波形空间线性度多数情况下差异较大。在震级与震中距相近的条件下 ,主要差异表现在天然地震的纵、横波拐角频率 fc P和 fc S明显大于人工爆破 ,两者比值约为 2∶ 1 ;天然地震的最大谱值比 Ωm P/ Ωm S也明显大于人工爆破 ,两者比值约为 3∶ 1 ;地震 P波功率谱的频谱特征量 fm W、Δf W也比人工爆破大很多。这些差异可以作为识别人工爆破与天然地震的测震学指标。     

昆明基准地震台地面与井下记录地震差异分析

对昆明基准地震台山洞内放置的宽频带地震仪BBVS-60及井下放置的GL-S60B深井宽频带地震仪所记录的地震进行信噪比、P波到时差、波形相关性和频谱分析,得出地面与井下记录地震的差异情况。结果表明:①井下台信噪比与地面台信噪比相比提高有限,仅NS向提升明显;②地面台和井下台记录地震的P波到时基本一致;③在震中距小于3.1°时,地面台和井下台记录地震波波形相关度较低甚至不相关;在震中距大于3.1°后,波形相关度较高;④1.5～8.0Hz背景噪声差异,是震中距小于3.1°时地面台和井下台地震波形差异的主要原因。     

芦山地震科考人工爆破与构造地震特征对比分析

对四川芦山地震科考人工爆破与构造地震特征进行了对比分析,用实例说明了不同震中距、不同地区、震级相近的两类地震事件震相特征的不同,指出在震中距小于120 km时,两类地震事件波形记录特征差异显著,通常爆破地震波形多显示为Pg振幅突出,垂直初动向上,Sg波不易识别,面波相对较发育等特征;在震中距大于120 km时,两类地震事件波形记录比较相似,不易直接通过波形记录进行判别,需进一步计算出地震波传播速度、持续时间等参数后才能判别。正确判定地震事件类型有助于提高大震速报和地震编目工作质量,能更好地为地震科研工作者提供准确的基础资料。     

高频GNSS地震监测中频率混叠现象的仿真实验研究

利用振动台实验,通过设置多个采样频率监测仿真的正弦波形及天然地震波形,研究高频GNSS出现的频率混叠现象及其时频特征,并讨论合理的规避混叠现象的采样率设置方法。结果表明:混叠效应在时域和频域中均有所体现,混叠频率的幅度若高于GNSS的误差水平,其导致的失真将不能忽略;震级与震中距是导致混叠现象的主要因素,活动断裂的孕震能力与地震危险性及站点与断层面距离是决定高频GNSS监测站采样频率的重要依据。     

小地震与人工爆破记录的时频分析

基于Matlab软件,编制了对近震记录进行时-频分析试验研究的程序,搜集2006—2008年间首都圈地区震级介于ML2.4~2.7的5次天然地震和5次人工爆破的27个台站的宽频带记录,根据震中距离的相似性挑选5组天然地震和人工爆破地震,分析其时频特征。对于所有的数据都给出其三分向的时频图、原始波形图和频谱图,以及水平向和三分向的叠加图。分析结果表明,天然地震和人工爆破的记录具有明显不同的时频特征,天然地震的时频呈现出"多峰"特征,而人工爆破的时频分布则相对"少峰";天然地震的时频峰值分布在较宽的频率范围内,人工爆破的峰值则分布在频率较低的相对狭窄的范围内。通过以上实践,发现时频分析在分析不同时间点的频谱信息以及整个数据的时频分布特点时比傅里叶变换具有优势。     

海南五指山形变台DSQ型水管倾斜仪与VP型垂直摆倾斜仪同震响应对比分析

选取2014-2018年海南五指山形变台DSQ型水管倾斜仪和VP型垂直摆倾斜仪记录的20个地震的同震响应资料,对比分析2套仪器的同震响应特征。结果表明：在震中距相近时,二者响应幅度、同震响应持续时间与震级呈正相关;除少数地震外,在震级相近或相同时,二者地震响应幅度与震中距呈负相关;地震响应延迟时间与震中距有关,二者均呈正相关;对于同一地震,一般VP型垂直摆倾斜仪的最大响应幅度较大,且同震持续时间较长。     

天然地震与人工爆破的波形小波特征研究

研究了如何从天然地震和人工爆破事件的波形记录中提取出有效、适用的波形特征,以用于对爆破事件的识别.首先对波形记录进行了4层小波包变换;然后对变换得到的最后一层小波包系数提取3种波形特征:能量比特征、香农熵特征及对数能量熵特征;最后利用v-SVC支持向量分类机对这3种特征的分类能力进行了外推检验.通过选用不同地区、不同台站、不同震级的天然地震与人工爆破的波形记录,力求提取的特征量能尽可能地反映天然地震与人工爆破波形的本质区别,尽量弱化震中距、震级等因素对识别效果的影响.结果表明,上述3种特征中以香农熵特征的识别效果最好,能反映天然地震与人工爆破的本质区别,可作为识别天然地震与人工爆破的一个有效判据.     

天然地震与人工爆破的波形小波特征研究div

研究了如何从天然地震和人工爆破事件的波形记录中提取出有效、适用的波形特征,以用于对爆破事件的识别．首先对波形记录进行了4层小波包变换;然后对变换得到的最后一层小波包系数提取3种波形特征:能量比特征、香农熵特征及对数能量熵特征;最后利用upsilon;-SVC支持向量分类机对这3种特征的分类能力进行了外推检验．通过选用不同地区、不同台站、不同震级的天然地震与人工爆破的波形记录,力求提取的特征量能尽可能地反映天然地震与人工爆破波形的本质区别,尽量弱化震中距、震级等因素对识别效果的影响．结果表明,上述３种特征中以香农熵特征的识别效果最好,能反映天然地震与人工爆破的本质区别,可作为识别天然地震与人工爆破的一个有效判据．      

长春台不同类型地震的震相特征分析

通过对长春台CTS-1型宽频带地震计记录到的不同震中距及不同类型地震的波形进行分析,分别得出CTS-1型地震计所记录到的不同震中距及不同类型地震的震相特征。结果表明,每个类型的地震都各有自己的震相特征。     

曹妃甸地震台网天然地震与人工爆破时频分析

搜集2014—2015年曹妃甸测震台网记录的各类爆破与天然地震事件,基于Matlab软件,编制程序实现短时傅里叶变换,对比分析核爆炸、化学爆炸、矿爆炸与天然地震的特征,分析频率随时间的变化规律。研究结果表明,天然地震与爆破在频率范围、频率分布和时频聚集性等方面具有各自特点,主要表现在:天然地震的时频图"多峰"且复杂,频率分布范围更广,频率成分集中在S波段;人工爆破的时频图"少峰"且简单,频率范围较窄,频率成分集中在P波段。本文的研究成果能够为今后区分天然地震和爆破提供依据。     

地震与核爆识别的小波包分量比方法

频谱分析法在核爆与地震识别中具有广泛的应用．但是频谱分析方法是稳态方法,即使采用Gabor变换,也因时-频窗口形状不变而分辨串较低．为提高时-频分辨率,本文将小波变换理论用于乌鲁木齐台记录的地震与核爆事件的分析,并提出了识别核爆和天然地震的小波包分量比判据．通过对加拿大黄刀地震台记录的印度地下核爆的分析,进一步验证了小波包分量比判据对核爆和地震的识别具有较高的识别效率．结果表明：对于地震信号,其小波包分量比U03/U1一般都大于1.0,而对于核爆信号,比值U03／U13一般都小于1.0.     

基于广义S变换的地震与爆炸识别

为了进一步增强区域台网针对天然地震与人工爆炸事件的识别能力,本文利用广义S变换方法,围绕河北省三河采石场爆破以及周边发生的天然地震波形记录展开研究,总结了地震与爆炸在时频谱中的差异性。研究表明,受震源机制影响,天然地震时频谱图的频带范围更宽广,能量团分布也较人工爆炸更为复杂。为了消除震中距的影响,本文将求解的时频谱保存为规格相等的灰度图像,通过滑动窗口计算图像的灰度一致性得到新的识别判据?谱图二阶矩。对三河地区已知地震和爆炸事件的测试表明,谱图二阶矩对单台波形记录的识别率可达91%,多台求取平均值之后的识别率超过98%,因此该判据具有良好的应用前景。      

Discrimination Between Nuclear Explosions and Earthquakes: An Application of Wigner Distribution

In this paper,the nonstationary theory of Wigner Distribution is used to discriminate between underground nuclear explosions and natural earthquakes.Five underground explosions in Kazakhstan region and seven regional earthquakes in its adjacent areas have been analyzed.The result shows that the transient spectra of underground nuclear explosions are concentrated in the frequency range of 5-10 Hz,while the transient spectra of natural earthquakes are distributed widely from lower frequency to higher frequency.The transient frequency of nuclear explosions shows linearity in the first stage(0相似文献   

基于最近邻支撑向量特征线融合算法的核爆地震识别

为增强核爆地震模式分类器的泛化能力以提高对核爆炸事件的准确识别能力,论文提出了一种选择支撑向量样本集来表征训练样本集的最近邻支撑向量特征线分类算法,用以训练时扩展核爆地震的训练样本库,提高分类器的泛化能力.该算法用于核爆炸和地震的识别结果发现,和最近邻特征线分类器相比,提出的算法降低了计算复杂度,但识别能力却有些许降低.对新算法的分析发现,纯粹的支撑向量集不能完全代表原始样本空间集,支撑向量比例在其中有重要作用,为发挥支撑向量比例的作用以提高核爆分类器的识别能力,提出了最近邻支撑向量特征线融合算法.最后以核爆地震数据库对上述算法进行了检验和分析,理论分析和识别结果证实,在相同的训练样本选择条件下,最近邻支撑向量特征线融合算法对于核爆炸的识别来说具有较好的泛化能力,正确识别率达到90.3%,且优于支持向量机算法和最近邻特征线算法.     

瞬态谱在地震与核爆识别中的应用

采用非稳态的ＷＤ理论,对５个哈萨克斯坦地下核爆及其邻近地区７个区域地震资料进行分析,研究了地下核爆和天然地震的瞬态谱特征、瞬时频率随时间的变化。结果表明,地下核爆的瞬态谱主要分布在高频：核爆的瞬态谱大多数集中于５-１０Ｈｚ;天然地震的瞬态谱散布在低频到高频的较大范围。核爆的瞬时频率在起始阶段（０＜ｔ＜０．７５ｓ）表现为线性,起始频率为负值;天然地震的瞬时频率以跳动形式迅速变化,起始频率正负交替。同时还对地震和核爆瞬态谱差异进行了初步解释。     

不同地区人工爆炸与天然地震记录特征及识别研究

本文分析了河北怀来多次爆炸、河北三河采石场多次爆炸和低震级天然地震事件的记录特征和时频差异。结果显示:河北怀来爆炸的P波能量强、衰减快、S波发育弱;河北三河采石场爆炸的P波、S波主频均低于怀来爆炸,S波与面波混淆,不同震中距的台站记录低频发育明显;而天然地震的有效频带更宽,频率成分更为复杂。将Pg/Sg谱比判据应用于小震级地震与爆炸的识别中,探索交叉频带谱比对不同地区爆炸的识别。结果表明:高频（＞5 Hz）Pg/Sg谱比判据可将研究数据中的爆炸与小震级地震完全区分;与Sg低频（0—2 Hz）有关的交叉频带谱比可对两个不同地区的爆炸进行识别,交叉频带的谱比判据较传统的单一频带谱比判据能够更好地反映出不同类型事件的特征差异。      

朝鲜地下核试验的地震学观测

自2006年至2017年,朝鲜民主主义人民共和国在中朝边界地区的试验场进行了6次地下核试验.本文综合报道根据东北亚地区的宽频带数字地震资料利用地震学方法对这六次地下核爆炸的研究.结果表明,朝鲜地下核试验在区域台网产生的地震记录具有典型浅源爆炸的特征.针对上述资料发展了处理核爆数据的方法并据此得出各次朝鲜核爆的地震学参数,包括事件识别、当量测定、以及震中相对定位等.对6次核爆和4次天然地震P/S类型谱振幅比的统计分析表明,2 Hz以上台网平均谱振幅比可以正确地将朝鲜核爆从天然地震中识别出来,从而有效监测在朝鲜半岛进行的当量大于0.5 kt的地下核试验.同时也发现,建立在体波-面波震级比之上的识别方法不适用于朝鲜核试验场.通过建立中朝边界地区基于Lg波的体波震级系统,计算了各次朝鲜核试验的体波震级m_b（Lg）,并由此估计了它们的地震学当量,其值介于0.5 kt至60 kt之间.由于缺少爆炸埋藏深度的数据,上述当量有可能被低估,因而有必要对深度影响做进一步研究.以第一次爆炸的位置为参考震中,利用Pn波相对走时数据和高精度相对定位方法获得了各次核爆在试验场中的精确定位.     

天然地震波形与工业化爆破波形振幅比对比的研究

选取乌鲁木齐遥测地震台记录的部分天然地震与新疆工业化爆破项目中的部分爆破资料,通过波形振幅比AS/AP以及记录在P波垂直向的初动符号的对比,总结出了识别爆破与地震的依据。工业化爆破振幅比的比值比较稳定,且小于天然地震振幅的比值,而天然地震受多种因素的影响,振幅比的比值变化范围大。工业化爆破波形记录的初动向上为" ",而天然地震产生的地震波的初动符号具有四象限分布的明显规律。     

Source time-function as discriminant using empirical Green’s function

Since the sign up of CTBT (Comprehensive Test Ban Treaty), the nuclear monitoring and distinguishing has gained great attention by the treaty countries. Seismology is one of the primary technical means available for monitoring compliance to a CTBT. However, there does not exist a single criterion, so far, that can effectively distinguish explorations from earthquakes. It has been known that source time function (abbreviated to STF) of an underground nuclear explosion contains important p…