多事件联合与双差地震定位方法研究：以朝鲜核试验定位为例

双差定位法(Double-difference Earthquake Location,简称DD)和多事件联合定位法(Joint Hypocenter Determination,简称JHD)是精确多事件定位中常用的两种方法.对震源机制相近的相邻事件,DD方法利用事件之间的相对到时精准地反演它们之间的相对位置,到时差数据能够利用波形互相关等方法直接测量,但是却无法准确地确定绝对位置;相比之下,JHD方法能够同时反演事件的绝对位置和台站走时校正值.结合两种方法的优点,本文提出一种混合定位方法,同时利用绝对到时数据和到时差数据准确地反演事件绝对位置和台站走时校正.本文利用模拟数据对该方法进行了验证并将其应用于朝鲜核试验定位,结果表明该方法能够有效减小走时计算误差所导致的定位误差.对于朝鲜核试验,相比单次事件+DD定位方法和JHD方法,相对Myers的定位结果定位偏差分别减小45.67%和40.00%.     

地震预警连续定位方法研究

本文首先总结了地震预警系统中采用的一些实时定位方法,随后结合我国地震监测台网实际运行情况,提出了一套从单个台站触发开始逐渐过渡到利用前四台触发信息的完整地震预警连续定位方法.利用福建省地震监测台网记录的68个M3.0级以上地震观测记录,对本文方法的验证结果表明,对于网内地震,采用本文方法的单台定位结果误差均小于为50 km,双台定位结果误差均小于35 km,三台定位结果误差约为15 km,四台定位结果误差约为6 km;网外地震的三台、四台定位结果误差均小于30 km.推导了采用本文三、四台预警定位方法的误差公式.利用福建地区现有及"十一五"完成后的地震观测台网分别计算得到了定位误差分布图.根据误差分析结果即可对定位结果的可靠性预先做出判断,有利于提高地震预警系统运行的可靠性.     

LocSAT与Hyposat方法在青海地区地震定位结果的对比分析

使用LocSAT与Hyposat 2种方法,对青海地区2014年1月至7月之间22个Ms3.0级以上地震进行重新定位,以中国地震台网中心编目结果为标准,得到2种方法定位结果的误差,并进一步探讨了误差产生的原因、消除方法以及2种定位方法对于青海地区地震定位选用时的注意事项。     

定位子台网的选取对定位结果影响研究

选取了河北及邻区58个不同区域的地震, 分析“定位子台网”分布对地震定位精度的影响, 研究“定位子台网”的选取规则。 分别探讨了三种台站分布情况下定位偏差、 水平误差、 拟合残差随空隙角、 近台距离、 远台距离的变化; 定位偏差以及水平误差与拟合残差的关系。 结果显示, 速报时选择7～9个分布相对合理的“定位子台网”参加定位结果比较好, 使用水平误差估计定位结果质量比较适合。     

山东数字地震台网定位子台网 选取对定位结果的影响

选取山东及邻区4个不同区域的地震,分析“定位子台网”分布对地震定位精度的影响,研究“定位子台网”的选取规则.探讨两种台站分布情况下定位偏差、水平误差、拟合残差随空隙角、近台距离、远台距离的变化;定位偏差及水平误差与拟合残差的关系.结果显示,速报时选择4-9个分布相对合理的“定位子台网”参加定位,结果较好,使用水平误差估...     

北京西北地区现代微震重新定位

采用Powell定位方法对北京西北地区(39-41N, 114-117E)1979-1992年3月发生的348个地震重新定位, 并给出了Powell直接搜索法定位的误差估计方法。通过震相到时的复核和补充、定位速度结构模型的修定以及定位程序的改进等措施, 改善了定位效果。结果表明, 重新定位后, 给出震源深度的地震数从原来的132个增至313个;定位结果均方根残差的均值从0.800.40S降至0.450.18s;各台P波到时残差下降;有近10%的地震震中位置移动了10km以上, 它们多为北京地震遥测台网边缘的地震。      

地壳剪切波分裂研究及地震定位误差对剪切波分裂分析的影响

地壳介质的各向异性主要是由大量充满液体的微裂隙的定向排列引起的, 剪切波穿过这种含有微裂隙的介质时会产生分裂。 剪切波分裂参数与地壳介质的物理性质有关, 与区域应力场有关。 在地壳剪切波分裂研究中, 地震的定位误差对剪切波分裂参数有影响。 本文简单介绍了几种影响定位精度的因素; 并对定位误差特别是深度方向的误差所引起的时间延迟变化进行了讨论, 比较了不同大小的深度误差对归一化后的时间延迟的影响, 定量分析结果显示, 深度定位误差对慢剪切波时间延迟影响很大。 剪切波分裂分析方法有多种, 本文还对不同的剪切波分裂分析方法做了简介。     

数字化台网中定位子台网选取对定位结果的影响

选取山西及邻区不同区域的33个地震事件,通过分析"定位子台网"分布对地震定位精度的影响,研究"定位子台网"的选取。分区域分别探讨两种台站分布情况下的定位偏差、水平误差、拟合残差随空隙角、近台距离、远台距离的变化,以及定位偏差与拟合残差的关系。结果显示,速报时选取9~12个台站,且台站分布相对合理的"定位子台网"参加定位结果比较好,使用水平误差估计定位结果的效果较理想。     

一种改进的基于网格搜索的微地震震源定位方法

震源定位是微地震监测技术要解决的主要问题.目前,井下微地震监测多采用走时拟合法计算震源位置.常规方法受到环境噪声、初至拾取误差、速度模型误差等因素的影响,定位结果存在一定误差.为了提高定位精度,本文提出了一种改进的基于网格搜索的微地震震源定位方法.本文方法根据P波的偏振特征参数计算概率密度函数求取震源方位角,并采用改进的目标函数和搜索算法计算震源的径向距离和深度.模型数据和实际资料的处理结果表明,本文方法具有较强的抗噪性,计算得到的震源方位角更加接近真实值;与常规目标函数相比,本文方法采用的目标函数具有更好的收敛性,其定位结果受初至拾取误差和速度模型误差的影响更小;本文提出的搜索算法能够消除由于错误拾取造成的观测到时中的异常值对定位结果的影响.     

内蒙古测震台网台站布局对地震定位的影响

选取2009年1月至2016年5月内蒙古中西部及邻区55次M ≥ 3.0地震,通过调整台站空隙角、近台距离、远台距离、定位台站数,改变并对比定位子台网布局对地震定位精度的影响,进而研究定位子台网的选取规则。分区域探讨2种台站分布模式下地震的定位偏差、水平误差、拟合残差随空隙角、近台距离、远台距离、台站分布均匀度的变化及水平误差和定位偏差与拟合残差的关系。分析发现,地震速报选取9-12个台站,且台站分布相对合理的定位子台网参与定位,结果较好,使用水平误差评估定位效果更准确。     

提高地震定位精度新方法的研究

根据现有台网的分布密度、仪器配置的状况和目前震相判读精度提出了一些新的措施来提高地震定位的效率和精度。主要思想有采用“全局搜索和单纯形综和求解法”求解方程的极值，计算中考虑地球曲率，并做椭球校正。采用“翻台法”来改善目标函数、实现“目标函数拉伸”的思想、控制解域和自行调整发震时刻提高求解的稳定性和精度。采用“模拟退火法”的物理性质来控制试错解的跨越长度，提高求解效率和解的分辨精度。采用区域走时表加台站校正值的思想来减小速度模型的复杂性。采用ＰＴＤ方法和ｓＰｎ－Ｐｎ方法来求震源深度。在地震定位过程中显示地图经纬度，同步演示定位过程及结果。同时还在屏幕上显示传统的交切结果以帮助分析人员判定定位结果的可靠性。区域走时表采用地壳曲面模型，允许模型带有低速层，各层具有梯度，且不限层数，自动使用台站校正值并给出定位误差。根据上述思想和不同的需要分别编制了地方、区域台网定位程序，全国、全球地震定位程序，极远震定位程序用于速报和专门用于研究的地震定位程序。这些程序还带有求震源深度和震级的功能。对于专门进行地震定位研究的工作，还提供了绘制地震定位误差二维等值线图和三维误差分布图的功能。     

重庆地区重复地震识别及在数字地震台网定位评价中的应用

利用重庆数字地震台网2010年1月至2017年12月的地震波形资料和观测报告,选出5个研究区1 251个M_L≥1.5地震进行波形互相关计算,识别出358对同时被2个地震台站记录且各台波形互相关系数(cc)不小于0.8的重复地震对,涉及342个地震事件,约占地震总数的27%。将筛选出的重复地震对用于定量判断地震目录中震相拾取误差及评估台网定位精度,结果显示:重庆数字地震台网的垂直定位误差约为3 km,水平定位误差约为5 km,Pg、Sg震相拾取误差分别为0.5 s和0.7 s;其中武隆区地震定位和震相拾取精度最高,綦江区最低。     

地震预警定位方法研究

实时地震定位是地震预警系统中必须解决的关键问题之一.文中在借鉴已有实时地震定位方法的基础上并结合我国台网的实际情况,推导得到一套利用前三/四台P波、S波到时信息进行实时定位的算法.作者选取2000年至2008年问福建省地震监测台网记录到的68个3.0级以上地震对该算法进行验证.研究结果表明,采用文中方法的定位结果具有一...     

MSDP单纯型和HYP2000定位方法对比分析

采用MSDP单纯型方法和HYP2000定位方法,对宁夏地区2008-2010年发生的232次ML≥2.0地震和83个爆破资料,从地震震中、震源深度、残差分布3方面进行对比分析.结果显示,采用HYP2000定位方法,震源距断裂带更近,小震群更为集中;震源深度的分布更为符合实际;残差分布明显小于MSDP单纯型定位法.由此建...     

模拟退火算法在地震定位中的应用

阐述了模拟退火算法及其在地震定位中的原理,以震相观测到时与理论到时之差(到时残差)为目标函数,利用模拟退火算法求解目标函数的最小值以获得地震的震源参数。在模拟退火算法的地震定位中根据震相的可靠程度对不同震相设置了相应的定位权重;对震相的走时误差设置了3组不同的值,以分析走时误差对定位结果的影响,对随机生成的1000个模拟地震进行模拟退火算法再定位。结果表明,走时误差越小,定位结果越准确。最后,通过地震震例进一步验证了模拟退火算法在地震定位中的可用性。     

Fast and accurate earthquake location within complex medium using a hybrid globallocal inversion approach

A novel hybrid approach for earthquake location is proposed which uses a combined coarse global search and fine local inversion with a minimum search routine, plus an examination of the root mean squares (RMS) error distribution. The method exploits the advantages of network ray tracing and robust formulation of the Fréchet derivatives to simultaneously update all possible initial source parameters around most local minima (including the global minimum) in the solution space, and finally to determine the likely global solution. Several synthetic examples involving a 3-D complex velocity model and a challenging source-receiver layout are used to demonstrate the capability of the newly-developed method. This new global-local hybrid solution technique not only incorporates the significant benefits of our recently published hypocenter determination procedure for multiple earthquake parameters, but also offers the attractive features of global optimal searching in the RMS travel time error distribution. Unlike the traditional global search method, for example, the Monte Carlo approach, where millions of tests have to be done to find the final global solution, the new method only conducts a matrix inversion type local search but does it multiple times simultaneously throughout the model volume to seek a global solution. The search is aided by inspection of the RMS error distribution. Benchmark tests against two popular approaches, the direct grid search method and the oct-tree important sampling method, indicate that the hybrid global-local inversion yields comparable location accuracy and is not sensitive to modest level of noise data, but more importantly it offers two-order of magnitude speed-up in computational effort. Such an improvement, combined with high accuracy, make it a promising hypocenter determination scheme in earthquake early warning, tsunami early warning, rapid hazard assessment and emergency response after strong earthquake occurrence.     

DIMAS软件单台定位应用

介绍DIMAS软件中定位软件的使用方法,阐述方位角确定原理。结合实例,给出近震、远震、极远震的定位结果,详细分析定位过程中产生误差的原因和提高定位精度的方法。     

Study on the method of optimal location on explosion events at near-source site

IntroductionEarthquake location is one of the inverse problems in seismology. The accurate earthquake source location is the basis of studies of earthquake images, the relation analysis between seismicity and tectonics, and the important parameters of earthquakes. It is also the basic data used to study the space distribution of aftershocks after a strong earthquake. The earthquake location accuracy mainly depends on reliability of the velocity models for the earth(s crust, the reasonable desi…     

2014年新疆于田MS7.3级地震序列重定位

2014年新疆于田发生MS7.3地震,这一地区6年来连续发生2次强烈地震,震中相距不到110km.由于初始定位误差较大,于田地震的发震断层仍不清楚.本研究的主要目标是利用地震精定位方法对于田地震序列及其背景地震活动进行重新定位,确定于田地震的发震断层.本研究使用双差定位方法对于田地震序列进行重新定位.这一方法假设两个地震的震源距小于事件到台站的距离,两个事件到同一台站的走时差主要归因于其空间位置的偏移,因此可消除由于速度模型不准确引起的定位误差.重定位后得到了435个地震的位置参数.结果表明,2014年于田MS7.3级地震发生在阿尔金断裂带的西端,余震分布的优势方向为北东向,展布长度约33km,震源深度主要集中在4~12km,多数余震位于主震的西南侧.NS,EW和UD方向的定位误差分别为0.5km,1.1km和1.7km.于田地震余震序列总体衰减较慢.根据余震分布特征和震源机制解,认为此次地震的断层面为北东向的节面,阿尔金断裂的西南延伸分支断层是这次地震的主要发震构造.于田地震的发生与巴颜喀拉块体的东南向运动有关.