测震台网强震影响范围快速判定

以测震台网Jopens系统流服务为依托,根据NetSeis/IP协议通讯标准实时接收数据包,解析MiniSEED格式波形数据,监控台站波形中断情况,实现基于REST架构的台站状态显示,结合震中附近地质构造信息,快速判定地震破坏扩展方向,圈定极震区范围,为地震应急决策服务.     

GSR-18型数字强震动记录仪事件数据格式解析

针对GSR-18型数字强震动记录仪的事件数据格式进行了解析,对记录事件数据文件头段与数据段存储方式做出了详细解释,并且对文件头段重要字段和数据段进行了分析和说明,提供了用python语言读取文件头段信息和数据段的实例.对提高强震动观测台网处理GSR-18型强震动记录仪的事件数据处理速度效率具有一定帮助,对拥有同型号仪器...     

基于预测编码算法的地震勘探数据无失真压缩理论与方法

海量数据给地震勘探数据的传输、存储和处理提出了严峻挑战.地震数据压缩是解决海量地震数据传输和存储问题的关键.本文定义了SEG Y地震勘探数据文件中的头段数据所占比例(简称头段比例),给出了头段比例计算式,并导出了SEG Y文件压缩倍数与头段比例、头段压缩倍数和样点压缩倍数之间的关系式,从而发现SEG Y文件压缩倍数随样点压缩倍数变化的理论极限是头段压缩倍数与头段比例之比值,并据此从理论上阐明了对头段数据进行高效无失真压缩的必要性.更重要的是,本文对SEG Y数据文件中的头段数据进行了研究,发现了卷头数据和道头数据各自的统计规律,为对头段数据实现高倍压缩提供了重要的理论依据.在此基础上,本文提出了一种适合于对SEG Y头段数据进行高效压缩的方法,实验结果表明,在保证无失真的情况下,本文方法可对SEG Y头段数据实现30~1000倍的压缩,这远高于用Winzip和WinRAR压缩SEG Y头段数据所达到的压缩倍数.     

对河北省预警站网运维工作的思考

介绍了河北省地震预警站网的运维体系、运维理念和运维机制。体系化、专业化的运维队伍是进行预警站网运维工作的基础,同时需要依靠专业的技术规范和规章制度指导运维工作的开展。将运维工作纳入学科管理,通过学科评比提高运维队伍的技术水平和积极性;通过制定波形大异常处置、波形质量检查等制度,引导运维队伍由传统的“测震运维”理念向“预警运维”理念转变,在“保运行”的基础上,注重数据质量和运维时效性的提升,保障预警系统的稳定运转。     

读取地震目录自动截取波形程序

“九五”期间各个数字测震台网利用北京港震机电技术有限公司提供的EDSPRTP实时数据处理系统接收各个数字地震台站数据并将数据保存为EDAS格式的连续波形文件.本文介绍EDAS格式波形文件的结构以及利用C语言编写程序,从而实现通过读取地震目录文件得到地震事件的发震时刻和震级,然后自动截取地震波形并且保存该地震事件.     

海量多源异构地震监测数据存储和共享服务系统

地震监测数据存储和在线共享服务是提高地震监测服务效能的关键之一.新升级研发的地震连续波形数据存储和共享服务系统实现了海量多源异构监测数据在线存储和共享服务,能够对实时和非实时波形数据按照时间顺序进行连续存储,同步建立与波形数据文件一一对应的波形索引文件.通过波形索引实现连续波形数据的快速查询,基于系统设计的交互命令接口...     

甘肃地震预警测站典型异常波形的频谱分析

新时期地震预警在保障人民群众生命财产安全中意义重大。近几年,国家在地震预警工程建设上投入巨大,但对于预警测站运维经验梳理总结较少。以甘肃省地震预警测站典型异常突刺的波形资料为研究对象,基于傅里叶变换对异常波形进行频谱分析,探究造成波形异常的干扰源频带范围。研究表明：波形的异常突刺优势频率为0.2～46 Hz。其中,直流电对波形产生的干扰,优势频率为0.2～15 Hz;市电对波形产生的干扰,优势频率为30～46 Hz。结果表明：市电和智能电源的输电线在与摆线并线时,市电及直流电会对波形造成干扰,形成突刺波形。研究利用频谱分析快速、准确筛查干扰源的方法,为地震预警运维工作提供了新思路。     

则木河断裂带宽频带流动地震台网建设

依托北京大学重点研发项目“强震危险区三维精细结构成像区地震精定位”,云南省地震局沿则木河断裂带建设安装20套宽频带地震仪,综合卫星影像和实际踏勘结果,优化台站位置,定制仪器供电模块,采用基于SeedLink协议的实时波形流监控等措施,仪器运行稳定性及台网数据连续率较佳,可为后续在研究区范围开展地震学研究提供数据支持。     

Seismic波形数据读取程序

Seisan数据包是厦门市地震台网使用的地震分析软件包,台网记录的波形格式为Seismic,为在现有软件包基础上扩展分析方法,本文对Seismic波形格式进行了解析,并给出了读取程序,提升了厦门地震台网的分析能力。     

国家数字地震台网中心应用地震波形数据格式及转换

SAC是广泛应用于地震学分析研究中的工具软件, SAC格式也成为地震波形数据的通用格式。国家数字地震台网中心向用户提供47个国家数字地震台站该格式的事件波形资料。文中详细介绍数据格式的结构、特点和内容,并给出格式转换的流程及程序实现。最后给出某些地震事件的波形及头段变量内容。     

时序数据库在海量地震波形数据分布式存储与处理中的应用初探

通过分析时序数据库的技术特点和海量地震数据存储和处理的需求,设计和实现了基于时序数据库的地震波形数据存储和处理系统。经过开发、测试和应用比较,新的地震时序数据库系统具有高可用、实时存储吞吐量大、历史数据压缩率高、分布式处理速度快等优势,能够较好地解决地震波形数据体量激增带来的存储和处理困难问题。     

基于深度卷积神经网络的剪切波分裂质量检测

剪切波分裂是分析地震各向异性的一种重要手段,常规方法是利用网格搜索获取分裂参数,再通过不同方法的测量结果对比测量结果进行质量检测,这一过程会耗费大量计算时间。本文针对这一问题提出了一种利用深度卷积神经网络对剪切波分裂进行质量检测的新方法,对使用了Resnet残差结构的深度神经网络进行训练,直接对二分量剪切波波形数据的质量进行分类。整个过程为:神经网络通过卷积层提取波形特征,计算损失函数后反向传播训练模型参数,完成迭代训练后的模型对输入波形数据正向计算自动输出类型。本文利用川西台站接收到的实际数据以及随机生成的合成数据分别对该网络进行训练,均可以获得准确的分类结果。相比于通过多种剪切波分裂方法对比测量结果的质量检测方法,基于神经网络的方法可以省略网格搜索的计算过程直接判断质量类型,在运算速度上的优势明显,并可继续通过训练提高模型的精度,为提升剪切波分裂方法在数据处理过程中的操作效率提供帮助。     

Improving waveform inversion using modified interferometric imaging condition

Similar to the reverse-time migration, full waveform inversion in the time domain is a memory-intensive processing method. The computational storage size for waveform inversion mainly depends on the model size and time recording length. In general, 3D and 4D data volumes need to be saved for 2D and 3D waveform inversion gradient calculations, respectively. Even the boundary region wavefield-saving strategy creates a huge storage demand. Using the last two slices of the wavefield to reconstruct wavefields at other moments through the random boundary, avoids the need to store a large number of wavefields; however, traditional random boundary method is less effective at low frequencies. In this study, we follow a new random boundary designed to regenerate random velocity anomalies in the boundary region for each shot of each iteration. The results obtained using the random boundary condition in less illuminated areas are more seriously affected by random scattering than other areas due to the lack of coverage. In this paper, we have replaced direct correlation for computing the waveform inversion gradient by modified interferometric imaging, which enhances the continuity of the imaging path and reduces noise interference. The new imaging condition is a weighted average of extended imaging gathers can be directly used in the gradient computation. In this process, we have not changed the objective function, and the role of the imaging condition is similar to regularization. The window size for the modified interferometric imaging condition-based waveform inversion plays an important role in this process. The numerical examples show that the proposed method significantly enhances waveform inversion performance.     

小波包变换中地震信号的结点序号到频带序号的转换算法

利用小波包变换对地震非平稳信号进行处理时,结点与频带之间存在"跳频"现象,基于小波包变换算法以及异或运算,对小波包树频带序号和结点序号的关系进行研究,明确信号子空间频带与小波包树结点的排列规律,同时提出一种从结点序号到频带序号的转换算法。基于MATLAB平台,以唐山(南北向)波为例,验证该算法的正确性。     

准实时中小地震震源机制波形自动反演系统的构建及在首都圈地区的应用

基于Cut And Paste(CAP)全波形拟合反演震源机制解方法, 依托中国地震局地震预测研究所准实时地震波形数据服务系统, 通过接收区域实时连续波形数据, 构建了首都圈地区准实时准自动波形反演系统, 使系统实现当地震大于3.5级时, 可自动、 迅速反演得到震源机制解。 同时考虑到一些台站的地震波形质量或信噪比等因素, 系统也可通过人为干预方式重新反演求得相关结果。 文中详细阐述了震源机制解波形反演系统的运行流程及该系统的基本构建思路, 并对实例进行对比分析, 表明该系统具有较好的实用性。     

基于信噪辨识的矿集区大地电磁噪声压制

为了避免形态滤波方法在大地电磁强干扰分离中的"过处理"、进一步保留大地电磁低频段的有用信息,提出基于信噪辨识的矿集区大地电磁噪声压制方法.首先,从信号处理的角度剖析矿集区典型强干扰与天然大地电磁微弱信号之间的定量辨识关系,利用形态分形维数和形态膨胀谱熵对大地电磁信号与强干扰进行信噪辨识.然后,结合形态滤波技术和阈值法,仅对辨识出明显不是天然大地电磁信号的异常波形进行噪声压制.最后,重构大地电磁有用信号,并对算法进行性能评价.仿真结果表明,形态分形维数和形态膨胀谱熵能较好地定量辨识大地电磁信号与强干扰,大地电磁信号中一些缓变化的低频信息得到了更为精细的保留;与形态滤波整体处理相比,本文所提方法获得的卡尼亚电阻率曲线更为光滑、连续,视电阻率值相对稳定,其结果更为真实地反映了测点本身所固有的大地电磁深部构造信息.     

基于“剪切+张裂”一般位错模型频率域求解微震震源机制

研究微地震的震源机制,获得压裂区域的破裂方向、尺度和应力状态等信息,在非常规油气开采过程中具有重要意义.对于微震,通常采用剪切位错或者矩张量模型对震源进行描述.本文从其实际发震机制出发,使用了"剪切+张裂"的一般位错点源模型,并基于此模型发展了一种利用全波形信息,通过波形振幅谱相关和初至约束,在频率域求解微震震源机制的方法.该方法适用于地面和井中观测,能够在得到常规震源参数（断层走向、倾角和滑动角）的同时给出裂缝断层剪切和张裂错动的距离信息,更直观体现破裂程度.理论数值测试证明方法有效、可行,在未滤波的情况下,实际数据的波形拟和结果仍较为一致,同时还发现错动距离与应力降等常规破裂参数并不严格相关,说明剪切、张裂错距可作为独立的新参数来定量评估水压致裂效果,指导工程开发进行.     

南海东北部内孤立波包的地震海洋学和遥感研究

在南海东北部东沙环礁附近,内孤立波被大量地观测报道.在该地区内孤立波的传播和演化过程仍然存在许多待解决的问题.利用改进的地震海洋学处理方法对2009年夏的一段海洋勘探地震测线进行了重新处理,获得了50 m水深之下的水层反射图像,发现了包含8个内孤立波的下沉型内孤立波包.遥感仪器中分辨率成像光谱仪(MODIS)图像在该段地震测量的3 h内,捕捉到同一个内孤立波包,经处理分析,获得前5个内孤立波的清晰图像.本文采用了两种方法计算内孤立波相速度,方法一是利用不同的叠前共偏移距道集剖面估算内孤立波的视相速度,并根据MODIS图像上内孤立波的传播方向对其进行校正;方法二是利用地震与MODIS图像联测直接获得传播相速度.将这两种方法得到的相速度分别进行对比,发现它们在数值大体一致.地震海洋学剖面可直接获得内孤立波包中8个内孤立波的特征参数,包括振幅、视半高宽和视波间距.该内孤立波包的最大振幅为117 m,最大视半高宽为1020 m,最大视波间距为4100 m.由于地震采集船和内孤立波之间存在类多普勒效应,且二者前进方向存在夹角,所以利用地震与MODIS图像联测得到的传播相速度,结合MODIS图像所...     

APPARENT STRESS VARIATION CHARACTERISTICS BEFORE AND AFTER BADONG EARTHQUAKE IN THE THREE GORGES RESERVOIR AREA

The causes of earthquakes in the Three Gorges reservoir area are complex. In order to study the cause of earthquakes happening in the region, we calculated the source parameters of 394 M_L ≥ 2.0 earthquakes occurring in Three Gorges reservoir area based on waveform data observed by the regional seismic network of Hubei Province and Three Gorges, obtained the apparent stress spatial-temporal variation map of Three Gorges reservoir area, and analyzed apparent stress spatial-temporal variation characteristics before and after the main earthquakes in the Three Gorges reservoir area. The results show that:1)Before the Badong M_L5.5, Zigui M_L4.7 and Zigui M_L5.1 earthquake, high apparent stress of earthquakes with different magnitudes is concentrated in Xinhua-Shuitianba Fault and Gaoqiao Fault. The distribution of high value area shows the high degree of synergism before the earthquake and the scattering after the earthquake, which indicates that the area accumulated a high stress before the earthquake, and the fault was in a locked state; 2)In the study area, the apparent stress before and after the earthquake showed significant rise in the first and then decline, the earthquake occurred in the process of rising; 3)Apparent stress depth profiles show that apparent stress at different depths has a positive correlation with the size of magnitude of earthquake, and the phenomenon of "small magnitude and strong apparent stress" did not appear. The small earthquakes occurring after the major earthquakes in the study area belong to low strain release under the background of low stress release, and there are no new apparent stress anomaly concentration areas appearing, this indicates that the Badong-Gaoqiao Fault, Zhoujiashan-Niukou Fault and Zigui Xiannushan Fault have been effective in releasing after the Badong earthquake and Zigui earthquakes and the probability of destructive earthquake is small on these faults.     

鹤岗地震台阵勘选数据分析

作为"一带一路"地震台网项目的子项目,鹤岗地震台阵区域位置特殊,在地震监测中担负着重要使命。2019年,黑龙江省地震局采用Reftek-130B地震数据采集器和CMG-3T宽频带地震计,完成台阵前期勘选工作,连续波形记录时间30天以上,波形记录质量良好。利用该台阵已勘选的15个点位连续波形记录,估计各点位功率谱,通过绘制概率密度函数图和单频曲线,初步分析该地区背景噪声变化特征。分析结果表明,各勘选点位的噪声功率谱密度相对稳定,部分点位受人类活动影响,在10 Hz以上存在突变,3-5、3-6、4-4子台高频变化较为明显,勘选点位的背景噪声变化特征可为今后的地震台阵建设提供依据。