NLLoc定位方法在福建地区的适用性探究

利用非线性定位方法NLLoc,对22次人工定点爆破事件和88次福建仙游震群序列M≥1.5级地震事件进行重新定位,并与福建台网日常定位方法进行对比,讨论了NLLoc方法在台网日常业务应用中的可行性.研究结果表明,NLLoc算法无论是人工爆破还是天然地震,其定位结果在发震时刻误差、震中误差和震源深度误差等方面都优于现有定位方法结果,尤其是在震源深度确定方面NLLoc算法优势明显.该方法定位仙游序列活动初期深度较浅与CAP反演2012年4月15日ML4.1级地震的震源深度一致,地震序列活动中后期深度均值略小于理论估值;而正式目录的地震序列活动初期深度较深,震源深度差值较大,地震序列活动中期深度均值大于理论估值.NLLoc方法可用于台网日常地震定位,且有助于更好地解决震源深度测定问题,提高地震定位精度.     

广东地震台网近震定位精度的经验性GT准则

利用广东地震台网的固定台和流动台记录的2次人工爆破事件,通过随机模拟台网几何形态,获得了该台网近震定位精度的经验性GT（Ground Truth）准则。结果表明：地震定位精度与台网几何形态密切相关;当台网满足以下条件时近震震中定位精度优于2km,震源深度精度优于3km,具有95%的置信度：（1）震中距小于150km的台站数≥7;（2）一级方位角空区<180°;（3）震中距小于10km的台站数≥1。在评估震源深度精度时,发现对于壳内地震,可靠的近台数据能够提高震源深度的精度,而定位时震中距较大的台站数量的增加对震源深度的精度影响很小。最后,应用该GT准则对广东地震台网产出的地震观测报告进行了评估,获得了1160个GT2参考事件。     

改善瀑布沟水库数字地震台网定位精度的办法

利用2006年12月至2007年2月共3个月瀑布沟水库数字地震遥测台网资料,与四川省地震台网的资料用同一定位方法(LOC91)进行对比;后又将四川省地震台网的一些子台资料加入水库台网中,再用LOC91进行定位。经过对比,四川区域台网资料和瀑布沟水库数字地震遥测台网的资料,对该网内地震的定位精度较高,而网缘外的地震若只用水库台网的资料定位则不尽然。瀑布沟水库数字台网一期工程各台的台间距小(台间距约5千米),对网外地震,在定位时张角就拉不开,有时仅有四分之一的张角(甚至更小),因此定位精度不高。若把四川省区域台网的一些子台加入水库台网地震观测资料中,台站基本上"包围"地震,则定位精度就可得到提高。     

用爆破事件检验区域数字地震台网常规地震定位方法的定位精度

选取陕西省数字地震台网记录的2005年5月西安活断层探测爆破资料和2005年6月28日柞水铁矿爆破资料,运用数字地震台网地震速报及地震编目使用的3种常规地震定位软件,对12次爆破事件进行分析,将其定位结果与GPS测定的爆破位置进行对比,以此对地震定位系统的定位精度进行检验。     

福建台网接入台湾台站对定位台湾中深源地震精度影响分析

福建台网负责监测中国台湾地区地震。对于中深源地震使用何种定位方法能获得较好的地震参数,这直接影响到地震定位精度。利用JOPENS系统中交互分析软件MSDP提供的定位方法,对同一地震进行两次定位,即不使用和使用接入的台湾台站,将福建台网得出的两次结果与中国台湾公布的地震参数进行对比,分析定位精度,进而找出适用于台湾地区中深源地震的定位方法,以便进一步判断在地震速报中使用这些台站进行辅助定位的可行性,并给出相关的操作方法及建议。     

地震台网的震中定位精度判据

用已出版的地震报告中的数据对震中精度进行了可靠且保守的估计。因为大量的地震研究依赖于地震定位报告,所以要估算地震定位误差。地震定位和参数估算大多数都是通过传统的线性反演方法用一维地球模型计算走时来获得。假设误差是高斯分布、零均值和不相关的,报告给出的定位结果是不精确的。遗憾的是,这种假设通常情况下是不成立的,特别对高置信度而言,不能真实估算定位误差。研究发现,地震定位精度与地震台网的几何形状紧密相关。我们利用两个确定震中位置的爆破形成近震台网(0°~2·5°)的定位判据。利用蒙特卡罗模拟台网几何,我们发现当近震台网符合以下判据时近震台网定位能精确到5km之内,具有95%的置信度:(1)250km以内有10个或更多的台站;(2)方位角小于110°;(3)次级方位角小于160°;(4)30km以内至少有一个台站。为得到近区域台网(2·5°~10°)、区域台网(2·5°~20°)和远震台网(28°~91°)的地震定位精度判据,我们使用了大量定位很好的地震和核爆炸数据。当超过局部范围时,我们发现次级方位角足以控制定位精度。当次级方位角超过120°时,定位误差将增加。当台站覆盖的次级方位角标准小于120°时,近区域台网的定位精度为20km,具有90%的置信度,区域台网和远震台网的定位精度为25km,具有90%的置信度。     

地震定位研究及应用综述

地震定位是地震学中最经典、最基本的问题之一，提高定位精度也一直是地震学应用研究的重要课题之一。本文就目前各种地震定位方法进行了大体分类并概述了基本原理及其应用，介绍了目前在国内各实时地震观测系统中应用的台网定位方法，同时将部分台网方法应用于黑龙江省绥棱爆破的定位。     

龙门山断裂带周缘重复地震识别及其在台网定位评价中的应用

利用国家测震台网数据备份中心时间跨度超过7年的连续波形资料, 设定至少三个台站记录的垂直分量波形互相关系数大于0.8的地震对为一组重复地震, 通过波形互相关分析, 识别出龙门山断裂带周缘波形相关意义上的“重复地震”2790次, 构成2907组重复地震。 沿用Schaff和Richards的研究结果, 假定“重复地震”间距很小(小于1 km), 地震目录记录的重复地震对位置之差主要为地震台网的定位误差所致, 基于此误差给出了龙门山断裂带周缘地震台网的定位精度估计: 台网的水平定位精度较高, 水平定位误差约为2.8 km(2倍标准差), 且西南段台网的水平定位精度优于中北段; 垂直定位精度较差, 垂直定位误差约为10 km(2倍标准差), 现有地震定位方法对震源深度的测定有待改善。     

江苏数字地震台网中心记录波形分析

对江苏数字地震台网的波形资料,从震相、频谱、振幅比3个方面进行对比分析,找出天然地震、人工爆破、塌陷的不同之处,能够在地震定位过程中快速识别,并将此方法在江苏地震台网实际工作中应用。     

玉门5.9级地震序列定位研究

利用玉门5.9级地震震区临时台网和甘肃数字台网监测资料,用两种方法对地震序列进行了定位,并对结果的误差进行了分析.结果表明,利用"双差法"可以大大提高定位精度特别是震源深度的定位精度.     

基于短时傅里叶变换和卷积神经网络的地震事件分类

本文选用内蒙古区域地震台网记录到的417个爆破事件和519个天然地震事件的观测资料,对其进行截取和滤波等预处理后,经过短时傅里叶变换转换为时频域的对数振幅谱,使用含有3个卷积层的卷积神经网络作为分类器,实现地震事件自动分类。5折交叉验证结果显示,本文所使用算法的平均准确率达到97.33%,测试集的准确率达到98.03%,本文采用的模型应用了较完整的原始信息,因此获得了较高的准确率和较好的稳定性。      

数字地震台网对不同区域地震事件的震中定位研究

应用广东数字遥测地震台网数据,通过对广东省周边50 km以外的62次地震重新定位,对比研究广东数字遥测地震台网数据处理软件提供的几种地震定位程序,初步认为:中国东南部、西北部地区及国外距广东地区较近的位于中国东南方向的印尼、日本等地区的地震,3种定位方法均可对其进行定位;而分布在国外较远地区的地震,用Hyposat及locSAT定位程序尚可,且locSAT优于Hyposat定位程序,而单纯型定位程序几乎不能用。     

广东数字地震台网‘十五’系统的几种地震定位方法的定位效果分析

选取广东省‘十五’数字地震台网2007年6-9月试运行以来记录到的32次地震事件,运用地震台网地震速报及地震编目使用的几种常规地震定位软件,并将其结果与‘九五’编目产出的结果进行了比较,结果表明：对于网内地震。单纯型定位法及HYP02000程序的定位法结果稍优于Hyposat定位法：对于网缘地震,3种定位程序得到的结果相差不大。     

三峡库区地震精定位中确定速度模型的方法

研究三峡库区地震精定位中确定速度模型的方法,分析不同速度模型对地震定位精度的影响,并选取多种方法来定量评价不同速度模型的地震定位精度。当地震分布或台站能够较好的覆盖研究区域,采用Kissling方法拟合观测数据得到的速度模型地震定位精度最高。当地震分布不能较好的覆盖研究区域,由人工地震测深结果得到的速度模型地震定位精度次之。当没有足够的观测数据,也没有人工地震测深结果,综合研究区域内的相关研究成果确定的速度模型也是可用的,但是地震定位的精度不高,特别是震源深度的精度很差。     

方位角对地方震震级测定的影响

收集了湖北省数字测震台网2007—2015年记录到的数字地震波形,利用震相清晰的台站测定了地方震震级,并计算了其与中国地震台网中心公布震级的偏差.在此基础上,以每个数字测震台站为中心,按照每30°为一个区间,将每个台站记录到的地震事件分为12个区间,对每个区间的平均震级偏差和标准离差予以统计分析.结果显示,除去24个无地震事件区间,300个区间的平均震级偏差中,81.7%的偏差小于0.3;再除去14个样本数为1的区间,其余286个区间的方位标准离差中,98.3%的离差小于0.5.经校正后各区间的平均震级偏差和方位标准离差均有所下降,表明地震传播方位对地方震震级测定的影响有所降低.因此,针对数字测震台站对不同方位地震所测定的震级偏差存在的差异进行相应校正是必要且有意义的.      

天山东北部地震的重新定位和一维地壳速度模型的改善

We apply three methods to relocate 599 earthquake events that occurred from August 2004 to August 2005 in the northeastern Tianshan Mountains area ( 85°30’ ～ 88°30’E,43°00’ ～ 44°40’ N ) by using travel times recorded by regional seismic network and 10 portable seismic stations deployed around the Urumqi city. By comparing the reliability of different results,we determined a suitable location method,and an improved 1-D crustal velocity model of the study area. The uncertainty of earthquake location is significantly reduced with combined data of seismic network and portable stations. The relocated events are clearly associated with regional tectonics of the northeastern Tianshan Mountains area, and are also in agreement with the existence of active faults imaged by deep seismic reflection profile. The relocated seismicity discovers some potential traces of buried active faults,which need to be validated further.     

HYPO2000与单纯形定位方法对比及作为速报算法的可行性分析

选取福建、陕西的12次爆破事件,安徽测震台网的6次速报地震事件以及4次地震台站出现GPS时钟错误的地震事件,运用两种地震定位方法进行定位。结果表明：对于网内地震,HYPO2000程序稍优于单纯形定位结果;对于网缘及网外地震,单纯形优于HYPO2000程序的定位结果。     

天山东北部地震的重新定位和一维地壳速度模型的改善

根据布设在乌鲁木齐市活断层探测区内的流动宽频带地震台阵,结合区域地震台网的走时数据,利用3种不同的定位方法对新疆天山东北部地区(E85°30′～ 88°30′,N43°00′～44°40′) 2004年8月至2005年8月发生的599个地震进行了重新定位.通过比较不同方法的结果合理性,确定了适合于当地震源精定位的程序,并改善了一维地壳速度模型.结果表明:联合使用流动地震台阵和区域台网的资料,显著提高了研究区的地震定位能力,精定位后震中分布图像更加集中,展示出了天山东北部地区更为明显的与活动构造相关的条带状地震活动分布图像,除了一些与已知断层相关的地震事件外,还发现一些有待证实的活断层.     

Improving automatic location procedure by waveform similarity analysis: An application in the South Western Alps (Italy)

The accuracy of automatic procedures for locating earthquakes is influenced by several factors such as errors in picking seismic phases, network geometry, modeling errors and velocity model uncertainties. The main purpose of this work is to improve the performances of the automatic procedure employed for the “quasi-real-time” location of seismic events in North Western Italy by developing a procedure based on a waveform similarity analysis and by using only one seismic station.To detect “earthquake families” a cross-correlation technique was applied to a data set of seismic waveforms recorded in the period 1985-2002, in a small test area (1600 km²) located in the South Western Alps (Italy). Normalized cross-correlation matrices were calculated using about 2700 seismic events, selected on the basis of the signal to noise ratio, manually picked and located by using the Hypoellipse code. The waveform similarity analysis, based on the bridging technique, allowed grouping about 65% of the selected events into 80 earthquake families (multiplets) located inside the area considered. For each earthquake family a master event is selected, manually re-picked and re-located by using Hypoellipse code. Having chosen a reference station (STV) on the basis of the completeness of the available data set, an automatic procedure has been developed with the aim of cross-correlating new seismic recordings (automatically picked) to the waveforms of the events belonging to the detected families. If the new event is proved to belong to a family (on the basis of the cross-correlation values), its hypocenter co-ordinates are defined by the location of the master event of the associated family. The performance of the proposed procedure is tested and demonstrated using a data set of 104 selected earthquakes recorded in the period January 2003-June 2004 and located in the test area. The automatic procedure is able to locate, associating events with the multiplets detected by the waveform similarity analysis, about 50% of the test events, almost independently of the accuracy of the automatic phase picker and without the biasing of the network geometry and of the velocity model uncertainties.