提高地震定位精度方法的研究

本文对地震定位产生误差的原因进行分析,并且对提高地震定位精度的方法进行了研究。随着沈阳数字化地震台网即将投入运行,需要将原有的ＤＯＳ环境下运行,用ＢＡＳＩＣ语言编写的地震定位软件,移植到新的系统运行环境,并且在吸收原定位系统的优点的基础上作了重大改进,进一步提高了网缘地震定位精度和可靠性,对提高地震台网监测能力有重大的意义。     

自动勾制反射地震界面的数学原理

在任意相邻两个接收点各种校正条件相等的情况下,由公式t=1/v××（xi2-2xoxi+4h2）1/2可以导出下列方程组:共中A,B,C,…,G是常量;Xi=v2,Yi=xo,Zj=h2。 v——岩石中的地震波速度,h——爆炸点到界面垂距的平均值,xo——对应tmin的横坐标。解上面方程组便求得v,h,xo,。已知v,h,xo,利用交点法可求得界面上任意点A的坐标表达式: zA-Z0/2=-x0/Z0（xA-x0/2）,ZA/Z0=（XA-（i+1）△x）/（x0-（i+1）△x） 解此方程组便得到界面上任意点的坐标（zA,xA）。此外,利用椭圆法也可求得下列方程组: 解此方程组,也可求得界面上点的坐标。若界面上各点坐标已知,把已知参量送到机器里,便可自动描绘出反射界面。现代电子计算机的出现和使用为各种生产的自动化开辟了广阔的道路。同样,野外地球物理探矿的生产自动化也是目前所迫切需要的。本文试图讨论关于地球物理探矿中反射波地震界面自动勾制的数学原理。根据这一原理,电子计算机的设计和制造家们不难设计和制造出为此用途的专用电子计算机——数字机和模拟机,也不难根据这一原理编成解题程序,在通用电子计算机上找出问题的解答。     

自动勾制反射地震界面的数学原理

在任意相邻两个接收点各种校正条件相等的情况下,由公式t=1/v××（x_i²-2xoxi+4h²）^1/2可以导出下列方程组:共中A,B,C,…,G是常量;X_i=v₂,Y_i=xo,Z_j=h₂。 v--岩石中的地震波速度, h--爆炸点到界面垂距的平均值, xo--对应t_min的横坐标。解上面方程组便求得v,h,xo,。已知v,h,xo,利用交点法可求得界面上任意点A的坐标表达式: zA-Z0/2=-x0/Z0（xA-x0/2）, ZA/Z0=（XA-（i+1）△x）/（x0-（i+1）△x） 解此方程组便得到界面上任意点的坐标（zA,xA）。此外,利用椭圆法也可求得下列方程组: 解此方程组,也可求得界面上点的坐标。若界面上各点坐标已知,把已知参量送到机器里,便可自动描绘出反射界面。现代电子计算机的出现和使用为各种生产的自动化开辟了广阔的道路。同样,野外地球物理探矿的生产自动化也是目前所迫切需要的。本文试图讨论关于地球物理探矿中反射波地震界面自动勾制的数学原理。根据这一原理,电子计算机的设计和制造家们不难设计和制造出为此用途的专用电子计算机--数字机和模拟机,也不难根据这一原理编成解题程序,在通用电子计算机上找出问题的解答。     

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。     

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。     

基于逆时成像的井中观测微地震定位精度分析

微地震定位是非常规和低渗透油气勘探开发和地下工程安全监测的关键环节,其准确性是实现油气储层实时刻画和工程灾害监测预警的重要基础.由于微地震信号具有能量弱、频率高、信噪比低的特点,微地震定位精度易受到采集观测系统布设位置的影响,尤其在井下受限空间与高温高压环境中.基于此,本文提出了一种基于逆时成像的井下微地震采集定位精度分析方法,能定量预测实际采集观测系统布设方案在水平和深度方向上的定位偏差和不确定性.区别于传统定位精度分析方法,该方法基于波形而非走时,适用于复杂非均匀介质,同时考虑了信噪比和震源机制对定位精度的影响.均匀和非均匀介质下的实例应用结果均表明,该方法能有效评价微地震采集方案的预期定位精度,进而反馈采集参数设计,从数据采集的源头改善复杂介质条件下的微地震定位效果.

     

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。     

地震预警系统中进一步提高三台震中定位精度的方法研究

针对基于3个台站Pg震相进行震中定位时有时存在误差较大、不稳定等现象,通过分析区域速度模型差异、台站的几何分布对震中定位精度的影响,结合山东虚拟测震台网,给出了接近实际的直达Pg波视速度结构,提出了三台震中定位的综合解决方案。对2009~2013年山东虚拟测震台网内1 555次地震的震中定位结果表明,应用三台定位方法得到的震中定位误差平均为8.7 km(与台网定位结果相比),提高了震中定位的精度,减少了震中不能确定的概率。     

“援印尼地震监测台网”快速测定印尼7.0级地震

北京时间2013年4月6日12时42分,印度尼西亚伊里安查亚地区发生7.0强烈地震,“援印尼地震监测台网(ICDSN)”对此次地震进行了快速、准确的自动测定.本文简要介绍了援建台网的基本情况,并对此次地震的自动定位结果进行了比对分析.     

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。     

奥运会的地震哨兵

从今天开始 ( 2月 7日 ) ,世界各地的数百万观众将围坐在电视机前观看 2月 7～ 2 4日在美国犹他州盐湖城举办的 2 0 0 2年冬季奥运会。在这数百万人群中 ,由犹他州立大学的地震学家组成的一个小组将承担冬季奥运会期间的地震观测任务。他们利用投资 1 .2亿美元新建成的地震台网 ,监视着地震动向并快速地为这一国际比赛提供公共安全信息。盐湖城群山巍峨 ,沃萨奇岭是奥林匹克滑雪、滑雪板和雪橇比赛运动的理想场所。然而 ,在这冬天的风景下面 ,岩石正在缓慢运动 ,抬升山脉并可能引发地震。犹他州立大学的地震台台长阿拉巴斯兹 ( Walter Arab…     

兵库县南部地震前后的地壳运动

在兵库县南部地震前后观测到了震源区周围的地壳运动变化。地震等地壳运动与表层的地质情况密切相关。我们认为，支配这些活动的是地壳深部的断层运动及含水层的动态。     

波形相关意义“重复地震”研究综述

波形相关意义的“重复地震”在自然界中普遍存在,其数量远远超过我们的预期.近年来由于数字地震观测技术的普及和发展,有关“重复地震”的研究引起越来越多的关注.目前“重复地震”研究已被广泛应用于检测地壳介质性质变化、评估地震台网的定位精度、地震“复发”和断层深部滑动速率的估算等方面,在提高定位和震相识别精度、断层结构、震源物理及地震预测研究等方面也都显示出值得关注的应用潜力.本文对有关“重复地震”的最新研究及应用成果进行了总结和归纳.     

关于天津地下水动态观测井网的地震监测能力

本文通过模糊数学方法、水位变化速率分析方法、加速度计算法、相关分析方法以及典型震例分析方法,全面探讨了天津井网中30余口井孔水位的映震能力及反映地壳应变的能力。结果是:Ⅰ类井占井孔总数的8.6％,Ⅱ类井占井孔总数的20％,其余均为Ⅲ类井。Ⅰ、Ⅱ类井具有较高的映震能力和反映地壳应变的能力,是今后地震监测和科研的主要依靠,Ⅲ类井则主要用于强震的宏观前兆观测。因此,拟将对不同类型的井孔采用不同的管理方法。     

波形相关意义“重复地震”研究综述

波形相关意义的“重复地震”在自然界中普遍存在,其数量远远超过我们的预期。近年来由于数字地震观测技术的普及和发展,有关“重复地震”的研究引起越来越多的关注,目前“重复地震”研究已被广泛应用于检测地壳介质性质变化、评估地震台网的定位精度、估计地震“复发”的概率和断层深部滑动速率的估算方面的估计;在提高定位和震相识别精度、断层结构、震源物理及地震预测研究等方面也都显示出值得关注的应用潜力。本文对有关“重复地震”的最新研究及应用成果进行了总结和归纳。     

网络系统集成在新安江地震台的应用

地震台信息系统的网络化是未来的发展方向.此文根据《地震及前兆数字化地震观测规范》的要求,对新安江地震台进行地震信息系统集成工作做一介绍.其实践经验可为其他信息系统的集成提供借鉴.     

震相分析是地震科学的心脏

引言傅承义教授在４０年前说过一句名言：“震相分析是地震科学的心脏”。我理解：震相分析是微观地震学的核心工作,是提取数据的主要手段,震相应该发挥更多的作用。关于震相分析至今仍存在一些争论：属于技术性工作还是科学研究以及“震相”定义。我认为震相分析工作是科学研究,并非单纯技术。震相如同地震学的“眼睛”,画龙必须点睛,否则,地震学这条“龙”既不能启动更不能腾飞;又如同人的脸面表情,欲知震源心底事,全在震相不言中。实际上,我国对于震相的利用率并不高。１　科学和技术既明确界定又互相依存科学是实践经验的结晶…