面波的质点运动轨迹在小爆破识别与判据研究中的应用

本项工作主要研究宽频带数字地震记录中小当量爆破(即矿山爆破)与小震级地震事件的识别问题。以前我们利用北京遥测地震台网的短周期模拟记录资料和DAPS(台网中心数字化)系统(郑秀芬等,2000;王凤霞,2000)产出的资料作过一些研究(郑秀芬等,2006),取得了一定的进展。在此基础上,利用宽频带数字地震记录资料,进行了小当量爆破与小震级地震事件在近场源短周期面波质点运动轨迹方面的识别研究,并给出了一定的判据。     

地震记录中小爆破的识别与判据研究

主要研究小当量爆破(即矿山爆破)与小震级地震事件的识别与判据。我们利用北京遥测地震台网的短周期模拟记录资料作过一些研究(傅等,1997),取得了一定的进展,在此基础上,又利用北京遥测地震台网的DAPS(模拟信号台网中心数字化地震记录)系统进行了较为深入、定量的研究。主要根据两者在波形记录特征、ML与MD震级差别、频谱分析中卓越周期与拐角频率方面的不同,使得地震与爆破的识别取得了较高的概率。     

爆破事件自动监测报警系统的研制

通过对数字地震波形开展周期-频度谱分析,利用波形不规则指数和卓越周期等小爆破的识别判据,开发研制了实时监测的爆破事件自动监测报警系统。该系统具有对小爆破事件进行自动识别、自动定位和自动E-mail报警的功能。     

安徽及周边地区小爆破的识别与判据研究

根据安徽测震台网记录的爆破与地震的数字资料,采用波谱分析方法,对该区域记录的小爆破与小震级地震事件计算纵横波拐角频率和卓越周期,试图获得爆破和地震识别的定量指标。对比研究波谱特征,发现爆破与地震的纵横波拐角频率和卓越周期等存在明显差异,为该地区小爆破的识别,提供了新的判据。最后,对爆破与地震其他方面的判据特征进行了总结。     

周期-频度谱在小爆破自动识别研究中的应用

历年来在所开展小爆破识别与判据研究的基础上,进行了计算机易于实现爆炸事件自动识别判据的研究,通过对近震、爆破、矿塌和远震事件的周期-频度谱、波形不规则指数、卓越周期开展的研究,确定了切实可行的爆破事件自动识别方法和判据,达到了77%以上的正确自动识别概率。关键词爆破;自动识别;周期-频度谱;波形不规则指数;卓越周期     

地震和爆破事件源波形信号的卷积神经网络分类研究

本文首先从震源波形中提取梅尔频率倒谱系数(MFCC)图,然后采用卷积神经网络(CNN)进行地震波形信号的震源类型—天然地震和爆破事件—分类识别.事件为首都圈及其附近的72个天然地震和101个人工爆破事件,用于提取梅尔频率倒谱系数图的波形信号为各观测台站波形3分量中的垂直分量波形.在各个事件的所有观测台站的垂直分量波形中,通过滑动窗口按同一准则去除被噪声淹没的部分台站波形,只选择留下未被噪声淹没的台站波形.每一个事件有107个观测台站,故有107份垂直分量波形,而不同事件被留下未被噪声淹没的波形则有几份至几十份不等.然后提取被留下未被噪声淹没的波形的梅尔频率倒谱系数图,以梅尔频率倒谱系数图作为CNN的输入,CNN的输出则为波形的震源类型(天然地震事件或爆破事件).若以单份波形为识别单元,采用五折交叉验证法进行测试,得到的平均准确率为95.78%.使用训练集中单份波形为识别单元,提取梅尔频率倒谱系数图,采用CNN训练出了天然地震事件与爆破事件波形分类器,一个事件在测试集中的多份波形信号通常不会都被正确识别,很可能有些波形被识别为天然地震事件,另一些波形被识别为爆破事件;这时,若识别单元改为事件,一个事件各台站的有效垂直分量波形中,超过一半的波形被识别为某一事件类型,则这个事件被归类为该事件类型,得到的正确识别率为97.1%.实验结果表明:卷积神经网络在天然地震事件与爆破事件的识别方面表现出色.这说明MFCC与卷积神经网络可以用于识别天然地震和爆破事件,尤其是深度学习更值得在地震信号处理方面做进一步的研究.     

利用小波包变换时频谱识别宁夏及邻区的地震和爆破

采用dmey小波基函数分别对地震和爆破事件的垂直向记录信号进行小波包变换,计算各事件信号的归一化时频谱值以及P波和S波时频谱值达到最大时的频率fmp和fms,比较地震信号和爆破信号P波段(0～6.25Hz)和S波段(0～6.25Hz)在各相同分解频带内的瞬时谱最大值差异,寻找合适的单项定量识别指标,并综合各单项识别指标形成综合识别判据。运用综合识别判据对银川台记录到的宁夏及邻区14个地震事件和19个爆破事件进行判别,结果表明,各单项定量识别指标的识别率均在80%以上,综合判别结果均与事件的真实类型一致。     

爆破、矿震与地震的波谱差异

根据辽宁数字地震台网记录的爆破、矿震与地震的数字资料,采用波谱分析的方法,选取4个台站对其所在区域182个爆破、矿震与地震事件的记录,对比研究波谱特征,发现爆破、矿震与地震的纵横波拐角频率fc(P,S)及最大谱值等存在的差异。     

由短周期面波记录特点对章丘东南浅源地震事件的判别

1999年10月～2000年2月期间,在山东章丘东南相继发生了多次浅源地震事件,最大震级为3.2级。此前,该区域很少有小震活动(该区为第四纪不活动的南部文祖断裂),其周围部分台站对该系列地震事件的记录,有很清楚的短周期面波,具有与人工爆破（以下简称爆破）相似的记录特征,从波形上看又不是塌方。为确定其震源性质,进行实地调     

数字地震记录的爆破识别

前言随着浙江省数字化地震遥测台网的建成和正式运行 ,地震监测能力有了很大的提高。与原来的模拟台网相比较 ,台站数目大大增加 ,布局也更为合理。数字化地震遥测台网的监测能力在大部分地区至少比模拟台网提高了 0 .5级。这是数字化地震遥测台网运行以来 ,记录到许多大小不同的爆破事件和一些小地震的技术依据。虽然 ,浙江省是少震弱震区 ,但恰逢全省基本建设的高潮期 ,各地都有大工程建设 (如高速公路、跨海大桥、港口码头等 ) ,工程爆破数量大为增多。所以 ,台网记录到的地震虽少 ,爆破事件却很多。浙江省是少震弱震区 ,全社会对地震的…