利用模板匹配技术识别大岗山水库库区爆破事件

采用匹配定位方法,利用大岗山水库库区及附近（29.2°—29.9°N,101.9°—102.5°E）5次已知爆破事件对2014年3月1日至2015年12月31日内连续波形进行模板检测与定位,经过人工复核后共获取23次疑爆事件,这些事件与模板事件间有较高的相关性,相关系数达0.773 4,匹配后疑爆事件数为模板数的4.6倍,提高了对疑爆事件的识别率,同时剔除了原地震目录中人工误判的8次疑爆事件,有效地提高了地震编目质量。将匹配出来的疑爆事件及距离最近的台站记录到的NS向波形分别在Google Earth上投影,从影像图上可见扫描出的事件附近存在采石场或蓄水前修建大坝的场地,较符合爆破实际情况,重定位偏离量基本在0.5 km之内。研究认为,利用匹配定位的方法,能有效地区分不同类型的地震活动。     

地震速报中疑爆事件类型识别

对争议较大的2012年12月28日海南文昌M_L 3.0有感疑爆事件,分析其P波初动方向、周期、振幅比、衰减特征、持续时间、面波发育情况等波形特征,并结合双差精定位结果进行验证,综合识别文昌M_L 3.0疑爆的事件类型。研究结果显示:2012年12月28日文昌M_L 3.0有感疑爆事件为天然地震,波形特征与精定位结果相结合增加了疑爆事件类型识别的可靠性。     

基于模板匹配方法的微震自动检测在河源M4.3地震中的应用研究

基于广东新丰江水库区密集的测震台网,利用波形匹配定位方法对库区内2018—2019年期间的地震波形进行分析,发现在新丰江河源地区,存在有大量未被记录的微震事件,匹配定位方法适用于新丰江地区的微震事件检测。通过分析本地区地震事件的主要波形特征,初步建立新丰江地区的微震模板事件库,利用脚本实现地震事件文件与地震模板的自动转换,达到对新丰江地区地震模板库的实时扩充的要求,借助JOPENS的波形导出功能,实现对地震连续波形文件的自动预处理,基本达到基于模板匹配定位方法的自动检测功能的要求,可将其应用于台网的地震目录完善工作。     

阿拉善左旗M_S5.8地震前后地震活动性分析和重定位

2015年4月15日15时39分,内蒙古自治区阿拉善左旗(39.78°N,106.34°E)发生M_S5.8级地震,震源深度为10km.本文通过收集中国地震科学台阵探测——喜马拉雅Ⅱ期布设在南北地震带北段的34个流动台站连续观测数据,首先以中国地震局台网中心目录给出的138个地震事件作为模板,采用匹配定位方法(MatchLocate)对阿拉善左旗M_S5.8地震前后(2015年1月1日至2015年7月31日)小震进行了检测和识别,检测后给出的地震事件高达1688个,相比于台网地震目录的地震事件数目增加了10倍多.然后利用双差层析成像方法(tomoDD)对研究区域内阿拉善M_S5.8地震前后(2015-01-01—2015-07-31)1级以上的地震序列进行重定位,重定位后的结果显示:主震震中为39.8023°N、106.4388°E,震源深度为20.597km,余震序列展布优势方向为NEE方向,且在深度方向呈近垂直分布,结合野外地质调查结果和震源机制解分析,认为该次地震事件为一次走滑型事件,其发震断裂可能是一条近E-W向的隐伏断层.     

上海及邻区微震检测与定位

本文利用基于图像处理器加速的模板匹配定位法(Graphics Processing Unit-based Match&Locate, GPU-M&L)和双差定位法(HypoDD),对上海及邻区13个台站记录的2011年至2020年共10年的连续地震数据资料进行分析.首先从中国地震台网中心提供的146个地震事件目录中挑选了136个地震事件作为模板事件,使用模板匹配定位技术对上海及邻区10年的连续资料进行遗漏地震事件的扫描和检测,共识别出824个地震事件,约为台网中心提供地震目录事件数量的5.5倍.然后对识别出的地震事件通过深度去噪方法(DeepDenoiser)将信号与噪声分离,并对去噪后地震波形的频率和振幅特性分析来进一步确认识别出的地震事件.同时利用基于机器学习的震相拾取技术(PhaseNet),对去噪后的333个地震事件进行了震相拾取.检测后的地震目录完备震级由台网目录的M_c1.0降为M_c0.8.最后利用双差定位法对479个地震事件进行精定位,精定位的结果显示,上海地区整体地震活动性较弱,地震的空间分布相对较为分散,定位后...     

台阵处理技术和模板匹配滤波技术在微弱地震信号检测中的应用

与大地震短时间内释放巨大能量不同,微小地震每次释放的能量较小,容易被忽略。然而,某一地区一段时间内微小地震的频繁发生,可能预示着该地区地下介质达到某种临界状态,大地震发生的风险提升。微地震监测不仅可以应用于地下结构成像、地震预测等天然地震学领域,还可用于探测页岩气开采过程中产生的微裂隙位置,指导水压致裂等石油生产工作。系统探测微地震活动,也是研究灌注废水和水库诱发地震活动的重要前提。在实际观测中,由于微地震的信号较弱,背景噪声水平较高,观测困难,我们需要通过一些方法,提高波形信噪比,提高微弱地震信号检测的能力。为了进行微弱地震信号检测,我们重点研究了以下两种方法:一种是用于探测微弱信号的台阵处理技术,该方法基于密集分布的台阵数据,通过一定时间偏移后的波形叠加,增强一致的事件信号,压制不一致的噪声信号。另一种是用于检测遗漏地震的模板匹配滤波技术,该方法通过波形扫描,识别出与模板事件相似度高的地震事件,在低信噪比情况下也有良好的检测效果。对于台阵处理技术,我们以2013年2月15日发生的俄罗斯陨石坠落事件为例,研究2011—2013年布设在云南及其周边地区的ChinArray一期台阵数据。在陨石坠落事件前20分钟左右,一次5.8级地震事件在汤加地区发生,该事件信号传至ChinArray的时间与俄罗斯陨石坠落事件大致相同,为我们提取信号带来难度。运用台阵处理技术中的Vespagram和FK分析,我们从中分辨出来自俄罗斯陨石坠落事件的面波震相,对应后方位角329.7°,慢度34.73s/deg。我们同样运用F-K分析对日本的F-net宽频带台阵数据进行处理,得到后方位角为316.61°的面波震相。利用ChinArray和F-net的不同后方位角,我们将俄罗斯陨石坠落事件定位在58.80°N,58.72°E,和USGS的定位结果(55.15°N,61.41°E)相差约438km。较大的定位偏差可能是由于地下介质的不均匀性,导致面波在传播过程中偏离大圆路径。尽管如此,我们的结果证明,运用恰当的台阵处理技术,可以在ChinArray上识别出远程微弱信号。在第二部分工作中,我们运用模板匹配滤波技术,检测2015年7.8级尼泊尔地震发生前1.6天至之后4.4天内,藏南地区的微地震活动。结果显示,匹配滤波扫描后,我们在藏南检测到5倍于中国地震台网(CENC)目录上的地震。尼泊尔主震发生后,藏南地区的地震活动性明显增加,其中包括主震发生后数小时内发生的5.8级定日地震和5.3级聂拉木地震。两次地震为正断层型,与当地拉张型构造应力状态一致。此外,通过计算由尼泊尔主震导致的静态库仑应力改变和动态应力改变,我们发现,虽然静态库仑应力改变和地震活动性的相关性略高于动态应力的改变,但动态应力改变的绝对大小(~2.2 MPa)比静态库仑应力的改变(~10kPa)大两个量级。通过模板匹配滤波扫描,我们可以检测到更多微地震活动,有助于大地震的触发作用研究。除了近场触发地震外,模板匹配滤波技术还可用于远场动态触发地震活动的探测。以2012年8.6级印度洋地震为例,运用CENC目录地震活动性分析和频谱分析等方法,我们没有在云南地区发现大范围动态触发现象。我们以腾冲地区的17个CENC目录事件作为模板,运用模板匹配滤波技术,扫描印度洋地震前1.7天至之后3.3天的连续波形数据,得到新检测地震事件12个。扫描前后,地震活动性都没有明显变化,说明腾冲地区虽然地处容易触发地震的火山区,但是在8.6级印度洋地震后3.3天内,并没有动态触发现象产生。最后通过与2004年9.1级苏门答腊地震在云南地区明显触发现象的对比,认为两次地震产生的动态应力大小或背景活动性的不同,是影响触发作用的主要因素。综上所述,基于波形的相似性,台阵处理技术和模板匹配滤波技术通过叠加或互相关扫描的方式,增强事件信号,压制噪声信号,提高波形信噪比。运用这两种技术,微弱地震信号可以被有效检测,并更好地用于解释近场和远场的地震相互作用。     

内蒙古敖汉旗震群的微震匹配定位及其发震断层研究

内蒙古敖汉旗地区在2018—2019年间曾发生多次小震丛集活动,不同地震事件的波形记录易相互交叠,导致地震目录缺失。针对以上问题,采用匹配定位（Match&Locate）方法,对台网遗漏地震进行识别、检测与定位,并通过CAP方法反演敖汉旗震群最大地震的震源机制解,利用匹配定位后的小震分布定量地拟合发震断层面参数,从而综合判定敖汉旗震群的发震断层面几何形态和发震构造。结果显示：通过匹配定位方法共识别、定位405个小震事件,是原有地震目录事件的5.4倍,震群主体沿NW-SE向展布于红山—八里罕断裂与赤峰—开源断裂相交区域的东侧,震源深度集中于8—10 km。断层拟合结果和最大地震震源机制解表明敖汉旗震群的发震构造应是一条左旋走滑型隐伏正断层,断层面走向为157°,倾角为84°。综合分析红山—八里罕断裂和赤峰—开源断裂的断层性质和活动特征,认为敖汉旗震群的发震断层可能是这两条深大断裂在不断活动中相互作用而形成。     

紫坪铺水库及邻区的微震检测与定位

首先对四川省地震局提供的1 017次地震进行重定位，并将重定位后的578次高信噪比地震作为模板，利用基于图像处理器加速的匹配定位技术(GPU-M&L)对紫坪铺水库地震台网7个台站2005—2008年记录的连续波形数据进行扫描；然后利用基于深度学习算法的去噪技术(DeepDenoiser)设计出的卷积神经网络模型来进一步验证这些新检测到的地震事件；最后利用双差定位法对检测到的地震事件进行精定位。最终识别到的地震事件多达1万6 836个，约为四川省地震局目录事件的13倍，地震目录的完备震级由M_L1.4降为M_L-0.1。定位结果显示，研究区的地震事件呈北东向线性分布，优势震源深度指示区域地壳内的滑脱层位置，结合b值和震源深度分析结果推测，研究区蓄水后的地震主要是构造应力积累导致的天然地震活动，并伴随水库触发地震混杂发生。     

波形模板匹配定位方法在北京地区的应用

在地震学研究中，高效的微震检测方法是既重要又具有挑战性的问题。本文对波形模板匹配检测方法、匹配定位技术、波形自相关检测技术进行详细介绍和对比，对国内外应用实例进行总结，并展望微震检测方法应用前景和发展趋势。利用基于图形处理器加速的匹配定位技术和双差地震定位法，对北京地区19个台站记录的2015年连续地震资料进行分析。基于中国地震台网中心提供的地震目录，筛选出245个地震事件作为模板事件，检测得到1229个地震事件，约为地震台网原始地震目录数量的5倍。精定位结果可显示小震沿黄庄-高丽营断裂周边小断裂分布形态特征，本文微震检测和定位结果可为研究北京地区地震活动性与发震断层深部构造提供基础数据支撑。     

2017年9月临城震群遗漏地震检测及发震构造初探

以河北测震台网记录的连续波形数据为基础,采用模板匹配滤波方法,检测2017年9月4日—6日河北临城震群遗漏地震。利用波形互相关扫描,检测到19次被测震台网常规分析遗漏的地震,震级范围为M_(L )0.0—1.2,并标定新检测地震事件的P波和S波到时,估计其震中位置及震级。通过地震精定位和最大地震震源机制解,认为此次临城地震序列的主要发震构造应为近EW向活动断层。     

兰州地震研究所发展的三段历史回顾

对兰州地震研究所的三段历史作回顾,分别为国家地震局、中国地震局兰州地震研究所的体制沿革变迁,中国科学院地球物理研究所;中国科学院兰州地球物理研究所观象台早期创建;兰州地震研究所硕士点早期阶段。     

淋巴结结核的影像学表现特点分析

目的:分析淋巴结结核的CT和MRI表现特点,并与病理学对照,探讨两种检查方法的应用价值。方法:回顾性分析2010年1月至2014年12月间34例经手术、穿刺病理或临床证实为淋巴结结核患者的CT或MRI影像学资料,分别从生长方式（融合/非融合）、边缘（光滑/欠光滑）、境界（清晰/欠清晰）、密度及信号、增强后强化方式（均匀/不均匀/环形规则/环形不规则）这5个方面对所受累淋巴结进行分析。结果:34例患者中共累及223枚淋巴结,其中颈部淋巴结67.7%,纵隔内淋巴结27.7%,肺门淋巴1.8%,肺内淋巴结0.5%,腹腔淋巴结0.5%,腹膜后淋巴结1.8%。所有受累淋巴结中,8.5%呈融合性生长,83.9%形态规则,79.4%边缘光滑。CT上发现的171枚病变淋巴结以等密度较多（53.8%）、低密度次之（43.3%）,MRI上发现的66枚病变淋巴结中98.5%为等T1长T2信号。所有CT及MRI观察到的病变淋巴结中,除57%的病灶密度或信号均匀外,仅伴钙化的为12.6%,仅伴部分坏死的26.9%,另外有3.6%同时伴钙化及坏死;增强扫描的204个病变淋巴结中,1%钙化显著、未见明显强化,38.7%均匀强化,伴坏死者内见不强化的低密度区,11.3%呈环形规则强化（均位于颈部）,8.3%环形不规则强化（纵隔内82.4%）,5.9%可见病变淋巴结内有分隔样强化（均位于颈部）。结论:CT与MRI对于淋巴结结核具有重要诊断价值,两者均能清晰显示病变部位、形态以及边缘情况,MRI对于病变边缘及周围情况显示较CT更明确,尤其是增强后,对于包膜及邻近组织受累情况的显示也更加敏感。      

Correction of twilight measurements of influence of night sky

Studia Geophysica et Geodaetica -     

山西大同数字遥测地震台网记录的震相特征

从地球及地壳的分层结构出发，使用较成熟的理论，从地震波传播的基本原理入手，结合多年的震相观察分析工作实践，选取了山西大同数字遥测地震台网近年来的一些典型震相进行了分析，得出本台网记录到震中距小于100km的地方震震相有Pg，P11，Sg，S11震中距在100km～500km的近震震相有Pn，Pg，P11，Sn，Sg,S11对比分析了在本台网内及周边地区发生的爆破与天然地震在震相上的差异性，并对其特征作了较详细的描述。     

山西夏县中心地震台温泉水化学特征

采集夏县中心地震台温泉水及周边水点样品进行水化学组分特征分析。利用矩形图、Na-K-Mg三角图等方法,初步分析温泉水的水质类型、水-岩平衡状态、热储温度以及循环深度等,并结合氢氧同位素组成特征,初步分析温泉水补给来源。研究表明,夏县中心地震台温泉水化类型属于Na-Cl·SO₄型,水-岩反应属于部分成熟水,热储温度为148.8℃,循环深度为3.91 km,补给源主要为大气降水,温泉为断裂型温泉。以上结果可为该台流体异常分析提供基础研究资料,为夏县地区水化研究奠定基础。     

山东数字地震台网子台背景噪声位移值的分布特征

利用山东数字地震台网的实时记录波形资料,采用在频率域积分方法,计算出各台站背景噪声的位移值。然后进行统计分析,得出了山东地区背景噪声位移值的空间分布和时间变化特征：台站背景噪声幅值与不同地区地质环境、岩性密切相关,位于第四系黄土覆盖层较厚的鲁西聊城、菏泽地区,鲁西北德州地区和鲁北东营、滨州地区各子台的背景噪声位移值较大,鲁中、鲁南山区和胶东半岛地区的基岩台站背景噪声位移值较小;同时,白天噪声值大于夜间噪声值,但深井观测台站的背景噪声值相对稳定。此项研究为绘制台网监测能力图提供基础数据,并为计算各台站的场地响应及震级修正值等测震学研究提供基础资料,促进台网的改建和发展。