瞬态滤波器设计及其在地方地震观测中的应用研究

目前地震数据采集器使用的最后两级数字滤波器相位有最小相位和线性相位两种。相位特性直接影响着记录的地震波形数据质量,最小相位滤波器的相位特性非线性严重,引起波形失真,线性相位滤波器带来“前缀波”。本文介绍了一种专用于地震波形采集的瞬态滤波器的设计及其观测分析研究。该瞬态滤波器既有最小相位特性,又有较好的线性相位特性,具有良好的瞬态响应波形。地方震实测数据表明,使用瞬态滤波器记录的地震波,没有"前缀"波出现,初动半周期也没有被展宽,波形失真最小。因为通带至过渡带转角平缓和过渡带滚降速率低是所有瞬态特性良好的滤波器的共同特征,故使用瞬态滤波必须付出的代价是提高采样率来确保通带上边沿频率保持不变。     

瞬态滤波器设计及其在地方地震观测中的应用研究

目前地震数据采集器使用的最后两级数字滤波器相位有最小相位和线性相位两种。相位特性直接影响着记录的地震波形数据质量,最小相位滤波器的相位特性非线性严重,引起波形失真,线性相位滤波器带来“前缀波”。本文介绍了一种专用于地震波形采集的瞬态滤波器的设计及其观测分析研究。该瞬态滤波器既有最小相位特性,又有较好的线性相位特性,具有良好的瞬态响应波形。地方震实测数据表明,使用瞬态滤波器记录的地震波,没有"前缀"波出现,初动半周期也没有被展宽,波形失真最小。因为通带至过渡带转角平缓和过渡带滚降速率低是所有瞬态特性良好的滤波器的共同特征,故使用瞬态滤波必须付出的代价是提高采样率来确保通带上边沿频率保持不变。     

数字化前兆低频前驱波异常特征分析

前驱波是一种暂态信号,是在震源成核过程中发射出的一种低频波,对地震预测而言是一种有重要价值的可靠短临前兆信息.本文提取了黑龙江及邻区3次中强地震前5例水位、竖直摆倾斜数字化低频前驱波异常图像,分析了低频前驱波异常形态、异常特征和异常指标,经初步统计得到了经验公式,探讨了前驱波异常机理,取得了一些新的认识,值得一提的是这些震例均为近场区中强地震前数字化前兆低频前驱波异常,丰富了低频前驱波方法在黑龙江地区地震分析预测工作中的应用.     

日本9.0级地震甘肃地下流体资料同震响应特征分析

2011年3月11日日本东北部宫城县以东太平洋海域发生9.0级地震时,我国有不少地下流体台站记录到了丰富的同震响应现象,甘肃地区数字化地下流体观测资料也出现不同程度的同震响应。分析了该地震时甘肃地区数字化水位、水温同震变化特征和响应能力,发现井水位的同震响应有振荡和突变两种形态,多数在震后较快恢复原来状态。水温记录同震响应能力明显低于水位,仅有1个测项记录到同震响应,为短时间波动,且很快恢复。     

利用近场加速度记录确定近震震源参数的研究

本文对利用强震近场加速度记录确定时,空、强三个完整的震源参数。文中给出一种利用计算机自动识别地震记录的Ｐ波初动到时和Ｓ波震相到的算法。根据新近发表的Ｗｏｏｄ－Ａｎｄｅｒｓｏｎ地震仪器的最新参数,修牍正唐山地区量规函数。利用唐 山数字震观测台阵得到的近场加速度数据,计算了１０次地震的震源位置和震级,并对定位误差进行了综合分析,将强震台网测定的震源参数与地震台     

台湾花莲海域强震的同震响应特征

从面波延迟时间、最大变形幅度、同震持续时间3个方面研究厦门地震台数字化观测仪器对2009年台湾花莲海域2次强震的同震响应特征,结果表明:对同一地点的地震,同震响应面波的延迟时间相同,持续时间与观测仪的分辨率有关;同震响应幅度与地震的震级正相关,与地震发生的方位有关:同震响应的形态以高频脉冲为主,有时伴有阶跃.为今后解释...     

极点和零点——数字地震学基础(英文,续4)

9 数字地震图的反演和仿真滤波 前面讨论的主要是滤波器问题,也就是已知系统特性时,对任意输入信号系统的输出.下面,将讨论仿真问题,即将数字记录转变为其他不同地震仪的记录.这个问题很重要,因为它能使我们用已经习惯的观测系统的处理方式来处理地震纪录.仿真主要针对一些标准的仪器类型进行.由于仪器的类型不止一种,所以在分析不同类型的地震波时必须考虑仪器的类型.例如,许多地震学家认为,对于高频的近震体波,短周期仪器(A类)的记录最易于分析;长周期的体波和远震的面波,长周期仪器(B类)的记录最易于分析;而区域范围内地震的体波和面波,则中等周期仪器(C类)的记录最合适.另外,伍德-安德森地震仪在确定近震震级方面具有特殊的历史地位.     

一种基于自适应分子分解的地层吸收补偿方法

本文提出了一种基于自适应分子分解的地层吸收补偿方法。该方法能有效克服时频域地层吸收补偿方法中局部分析时窗端点反射子波截断和窗内子波重叠干涉对补偿效果带来的影响。该方法具体实现如下:首先根据地震信号振幅谱的时变特性,构造一组自适应分子标架,将地震信号变换到时频域;然后在时频域提取每个时窗内地震信号振幅谱的慢变分量(时变子波振幅谱);再在每个时窗内,利用相关系数构造目标函数,反演吸收补偿滤波器参数,得到吸收补偿滤波器;接着用吸收补偿滤波器对各时窗内信号的时频谱进行补偿,最后重构补偿后的时频系数,得到补偿后的地震记录。自适应分子分解的引入,使得本文方法可用于含有薄层(或薄互层)的非均匀粘弹性介质反射地震记录的地层吸收补偿。文中给出了模型及实际资料算例,验证了本文提出的方法的有效性。     

震相分析在高台地震台数字地震观测中的应用

引言。台站是产生观测资料的地方,对观测资料的初步分析也是台站最基本的工作之一。地震分析工作的主要内容是,根据地震记录波形特征,识别各种不同的震相。由于地震波受地球内部介质的影响,以及震中距离观测点远近的不同,使地震波形态各异,给地震分析工作带来一定的难度。随着数字化观测工作的不断推进,地震记录由纸介质过度到计算机记录,地震波形分析的方法有了新的突破。不论是模拟记录图,还是数字化的记录波形,作为地震资料分析人员来说,最基本的思路及方法是一样的,那就是综观全震,远近分类;三分向对比,三大波组对比(纵波、横波和面波),三项基本知识在心(弹性波理论和射线理论,地球结构,地震的地理分布常识);三要素熟练掌握(振幅、周期和速度的动力学和运动学特征)。     

区域地震信号自动识别方法及应用(英文)

地震信号的实时、自动、准确识别对于地震自动速报和地震预警十分重要。仿真信号试验分析表明,观测数据的四阶统计量函数(BKCF)对信号与噪声在能量和(或)频率方面的微弱差异变化具有较高的分辨能力。以此为基础,本文提出了一种新的自动探测区域地震事件的方法和测定直达波震相到时的BKCF-AIC方法。为了进一步提高波震相到时测定的精度,本文首先对指定时段的P-波记录进行偏振特性分析,其次对含有P波的S波记录进行偏振滤波处理,再次应用上述方法测定震相到时。与传统算法相比,基于山东测震台网记录的区域地震震例分析结果表明,使用本文提出的方法能够大幅度降低地震事件误检、漏检率,进一步提高了震相识别精度。     

内蒙古中东部地区数字化形变同震响应特征研究

以呼和浩特台、海拉尔台、乌兰浩特台、赤峰台等4个台站的数字化DSQ水管倾斜观测资料为基础,应用统计方法,研究了 2008—2018年200个地震事件的远场同震响应特征。通过回归分析,计算地震面波响应延迟时间、振幅、震级、震中距等基本物理量之间的函数关系。通过模型计算,得到模拟震级与实际震级的R值多数为0.8左右,标准误差在0.3左右。     

用远震P波高频辐射能量快速估计2008年5月12日汶川Ms8．0地震的破裂特征

采用全球地震台网(GSN)宽频带垂直分向记录,选取P波初至后10分钟的波形,通过远震P波高频辐射能量,估算了2008年5月12日汶川Ms8.0地震的震源时间函数、破裂时间和有限地震断层的传播方向.所得结果与其他方法得到的结果大体一致,说明此方法作为一种震源特性的快速粗测方法是可行的.但对于汶川地震这一震例,该方法并不能很好地揭示地震震源过程的细节.     

数字地震记录震相的模糊模式识别方法

本文用模糊模式识别的直接方法来分析识别数字化地震记录的地震波震相,主要是识别(?)、(?)震相到时。所用方法的基本技巧是,首先对一次地震的数字化三分向记录计算其每一时刻(时间间隔为0.025秒)的出射角和方位角,然后对每一时刻的出射角和方位角计算其从属函数值,再进而确立上述两种从属函数的综合从属函数值,选择适当阈值,进行识别判断,即可得出(?)、(?)震相的到达时刻。文中给出了使用上述方法处理北京白家疃台数字化地震仪记录的1988—1990年间大同地区4次地震记录的实例。所得结果表明,本文提出的方法可用于识别数字化地震记录的震相的到时,为计算机自动分析处理地震波资料提供了一种新的参考途径。     

地震近场记录中来自沉积盆地底部的S-P转换波震相c

在1989年10月和1991年3月大同地震余震的近场记录中,发现P波与S波到时之间还存在一个附加震相. 对地震的精确定位表明,有一些带有附加震相的地震记录是在临界角之内的台站得到的,因而可以排除附加震相为地表折射波的可能性. 用质点运动轨迹分析方法对附加震相的振动方向进行分析后认为,附加震相的运动特性与P波的运动特性一致,因而,可能是来自沉积盆地底部的S-P转换波. 设定一个低速的沉积层覆盖在速度较高的基岩之上的速度结构模型,用合成地震图技术模拟出这次地震的附加震相,从而确认该附加震相为盆地底部的S-P转换波. 调整传播路径上沉积基底的深度,可以得到一个概略性的盆地底部的图象,即大同盆地底部是一个沿桑干河河谷中部深、两側浅的V形盆底.      

蓟县地震台VP型宽频带倾斜仪和DSQ型水管倾斜仪同震响应对比分析

选取2019年蓟县地震台VP型宽频带倾斜仪和DSQ型水管倾斜仪记录的10个地震事件,基于前兆台网观测数据跟踪分析平台,对比分析2套观测系统的同震响应参数。在分析过程中,以2019年12月15日菲律宾棉兰老岛MS6.8地震为例,进行震相识别和快速傅里叶变换分析,并以2017—2019年日本岛弧地区地震记录为例,对比分析同震形变波振幅与震级的关系。分析结果表明：(1) 2套观测系统记录的最大响应幅度、响应延迟时间、响应持续时间具有一定规律和差异性;(2)在频率响应上,VP型宽频带倾斜仪记录波谱信息丰富,可识别P波、S波、面波,而DSQ型水管倾斜仪记录波形频率集中分布在2—32 min;(3)对于日本岛弧地区5—7级地震,VP型宽频带倾斜仪记录的波形振幅A与震级M的指数关系明显,而DSQ型水管倾斜仪对5级地震映震能力不强。     

北京地区流体观测方法记录到的汶川大地震同震变化

2008年5月12日发生的汶川8.0级巨大地震中,北京地区的一些流体观测仪器记录到了不同程度的同震响应。为了进一步深入研究该次强烈地震对北京地区未来地震活动趋势的影响,系统搜集、整理归纳了该次巨大地震引发的北京地区流体观测仪器记录到的同震响应信息,将北京地区的流体同震现象进行概括,然后分析了数字化流体分钟值观测资料同震效应的表现形态及其变化特征,验证了新安装的一些数字化流体观测仪器的可靠性、灵敏性,对相关流体观测仪器可能存在的一些问题进行了讨论。     

基于三段衰减模型的体波Q值软件研制

基于地震波传播的三段几何衰减模型,在Matlab平台下开发体波Q值求解计算程序。该程序直接读取地震sac数据记录、仪器参数文件,根据仪器参数文件生成仪器幅频响应,对地震S波数据记录实现去仪器响应、去噪声后,得到其位移幅度谱,对多个台站地震记录位移谱进行反演,求取体波Q值。该软件实现以上算法的系列流程,并利用相关控件优化使用者的数据处理过程,操作简单方便,同时根据地震实时产出Q值,有助于分析震前、震后区域Q值变化,积累地震预报经验。     

地方震尾波震级的初步研究

地方震尾波由地壳横向不均匀性而产生的反向散射波组成。从这一观点出发,根据尾波随掠过时间的衰减特性,结合地震矩对数和地方震里克特地震级的线性关系,导出利用任一掠过时间的震尾来计算的尾波震级Mc公式。它的简化形式可以和持续时间震级的表达式近似一致。尾波震级可作为持续时间震级的一种广义形式,它是直接从震源地震矩导出的震级标度,从而为解释持续时间震级物理基础提供了可能的途径。应用于丹江地震台的资料,得到丹江口及邻区的尾波品质因子和介质函数以及地震矩对数和震级的期望关系,同时得到实用于该台的持续时间震级和简化尾波震级公式。     

井下、地表地震计记录波形对比——以松原地震台为例

分析了相邻井下、地表地震计记录的背景噪声及近震、远震波形特征,以及相关的振幅谱及近震、远震接收函数波形特征。结果表明,井下地震计记录的背景噪声比地表地震计小1个数量级,其近震、远震波形记录较清晰、简洁;井下、地表地震计记录的远震振幅谱和径向接收函数具有较好的一致性,但背景噪声、近震振幅谱、近震接收函数、远震切向接收函数波形存在一定差异;由地表地震计得到的近震震级比井下地震计的大0.12,地表地震计到井下地震计之间的P波速度约为2 km/s。     

尼泊尔8.1级地震甘肃地区流体观测资料同震响应分析

2015年4月25日尼泊尔发生8.1级地震时,我国大量的地下流体台站记录到了丰富的同震响应现象,甘肃地区地下流体观测资料也出现了不同程度的同震响应。分析该地震时甘肃地区数字化水位、水温同震变化特征和响应能力,发现水位有6个井点(7个测项)记录到同震响应,且同震响应有较一致的变化规律,均以突变和脉冲为主,震后较快恢复原来状态;水温观测只有2个井点记录到同震响应,震后恢复时间较长。