利用小波变换识别山西测震台网震相

为有效提高山西测震台网震相识别精度,在论述小波变换原理基础上,结合台网记录的震相特征,针对干扰大、能量弱的震相,采用小波变换进行分析。常见噪声干扰相对地震信号频率较高,小波变换能够有效压制噪声,提高震相识别精度;对于能量较弱的震相,可以利用小波变换分解信号,按频率逐层进行震相识别。分析认为,小波变换是识别山西地区震相的有效方法。     

区域地震信号自动识别方法及应用(英文)

地震信号的实时、自动、准确识别对于地震自动速报和地震预警十分重要。仿真信号试验分析表明,观测数据的四阶统计量函数(BKCF)对信号与噪声在能量和(或)频率方面的微弱差异变化具有较高的分辨能力。以此为基础,本文提出了一种新的自动探测区域地震事件的方法和测定直达波震相到时的BKCF-AIC方法。为了进一步提高波震相到时测定的精度,本文首先对指定时段的P-波记录进行偏振特性分析,其次对含有P波的S波记录进行偏振滤波处理,再次应用上述方法测定震相到时。与传统算法相比,基于山东测震台网记录的区域地震震例分析结果表明,使用本文提出的方法能够大幅度降低地震事件误检、漏检率,进一步提高了震相识别精度。     

基于不同走时表的秘鲁—巴西边境地区深震震相分析

以巴楚地震台记录到的秘鲁—巴西边境地区深震为研究对象,通过参考J-B、IASP91和AK1353种走时表,进行了震相理论到时与实际到时的对比分析,为台站分析该地区深震工作提供参考。结果表明:(1)秘鲁—巴西边境地区深震震相丰富,除SKS(SKSdf)、SKKS(SKKSac)、SS震相特征不明显外,其余震相均易识别。(2)相较J-B走时表,IASP91和AK135走时表能提供更多震相及较为准确的理论到时。(3)秘鲁—巴西边境地区深震初至到时与走时表给出的理论到时残差大。     

初至震相自动识别方法研究与发展趋势

地震波中震相检测、识别是地震学研究的一个基础性和关键性工作环节。初至震相的自动检测可大大提高地震速报的速度,为震后应急赢得宝贵时间。本文对国内外初至震相的自动检测方法的研究现状进行了阐述,对初至震相自动识别的发展趋势进行了展望。     

峰度和AIC方法在区域地震事件和直达P波初动自动识别方面的应用

提出了一种基于直达P波信号的峰度和Kurtosis-AIC方法进行区域地震事件实时检测和直达P波初动精细识别的新方法,并应用于山东地震台网记录的地震波资料处理.结果表明:(1)应用峰度方法能够有效识别出地震事件,可有效减低地震事件的错误报警率和漏报率;(2)与人工识别震相到时的结果相比,根据Kurtosis-AIC震相自动识别方法得到的震相到时的平均绝对值误差为(0.09±0.08)s。     

应用单台垂向记录进行区域地震事件实时检测和直达犘波初动自动识别

提出一种基于直达P波信号和其它背景噪声在能量、非高斯性、非线性和偏振特性的不同而进行区域地震事件实时检测的新方法信噪综合差异特征量方法（简写为EFGLP方法）,同时对比分析了应用信号的不同统计特性来精细识别震相初至的３种有效方法,其中的TOC AIC方法是新提出的．应用山东数字地震波资料处理的结果表明:①与常规的STA/LTA地震事件触发算法相比,EFGLP方法能够有效降低地震事件的错误报警率和漏报率;②与人机交互震相识别结果相比,当信噪比比较低、震相初至比较模糊时,3种震相精细识别方法中的TOC-AIC方法识别精度最高;当信噪比比较高、震相初至比较清晰时,基于VAR-AIC 和TOC-AIC方法所测量得到的震相初至识别基本一致．      

2007年8月15日秘鲁M_W8.0地震的破裂震相记录特征

对2007年8月15日秘鲁近海MW8.0地震在全球数字地震仪台网(GSN)83个台的宽频带数字记录进行分析,在短周期(SP)、中长周期(SK)和长周期(LP)记录上均识别出在震源破裂过程中由主要破裂激发出的破裂震相。由破裂震相分析结果可以看出:该地震是一个由4次主要破裂构成的地震事件,第2次破裂、第3次破裂和第4次破裂与第1次破裂之间的时间间隔平均约9.1 s、48.5 s和63.3 s,与震源破裂时间函数的结果一致。4次主要破裂激发的破裂震相在GSN台站可识别的震中距范围为1.4°—153.8°。本文给出的破裂震相记录特征,为分析识别其他地震的破裂震相提供了参考。从地震记录图上直接识别破裂震相有助于快速判断震源破裂过程,有助于快速判断震灾损失。     

OBS广角地震探测中二次反射Pg震相特征及在地壳结构成像中的作用

在海底地震仪(OBS,Ocean Bottom Seismometer)广角地震探测中,经常可以见到能量很强、连续性很好的多次波震相,但对于如何确定这些多次波的属性以及怎样充分利用它们来约束地下的结构特征,至今还缺乏详细的研究.本文利用南海北部已获取的OBS探测数据,对与地壳折射Pg震相近乎平行并紧随其后的二次反射Pg震相进行了系统分析研究,发现在实测OBS地震记录剖面上,二次反射Pg震相具有连续、清晰、可追踪偏移距较远(约60km以上)等特点,其地震波形和粒子运动轨迹与初至Pg震相相似,但二次反射Pg震相波形最大振幅值和粒子震动能量明显比初至Pg震相大.通过理论模型模拟以及对实测地震剖面三种不同反射层路径的走时计算,确定了二次反射Pg震相主要来自沉积层的反射.在此基础上,对二次反射Pg震相在地壳结构成像中的作用进行分析,发现加入二次反射Pg震相前后,由于反射震相的增加,沉积层界面的约束程度得到极大的提高;另外,通过对理论模型和实测剖面OBS2010地壳结构进行加入二次反射Pg震相前后的分辨率测试,结果发现加入二次反射Pg震相数据后,由于射线密度的增加,沉积层和上地壳结构的成像分辨率有显著改善.     

内蒙古数字化记录近震震相特征

对内蒙古测震台网2008年以来速报的346次地震(包括天然地震与爆破、塌陷)进行统计,以典型震例,分区域、分类别总结震相特征。在此基础上,讨论利用典型震例与波形互相关性在未来地震定位与震相精确识别方面应用的可能性,及利用非常规震相(sPn震相)准确测定震源深度的应用前景。通过以上分析,以期进一步提高内蒙古地震速报和编目工作质量。     

数字地震记录震相的模糊模式识别方法

本文用模糊模式识别的直接方法来分析识别数字化地震记录的地震波震相,主要是识别(?)、(?)震相到时。所用方法的基本技巧是,首先对一次地震的数字化三分向记录计算其每一时刻(时间间隔为0.025秒)的出射角和方位角,然后对每一时刻的出射角和方位角计算其从属函数值,再进而确立上述两种从属函数的综合从属函数值,选择适当阈值,进行识别判断,即可得出(?)、(?)震相的到达时刻。文中给出了使用上述方法处理北京白家疃台数字化地震仪记录的1988—1990年间大同地区4次地震记录的实例。所得结果表明,本文提出的方法可用于识别数字化地震记录的震相的到时,为计算机自动分析处理地震波资料提供了一种新的参考途径。     

用sPn震相计算广东地区地震震源深度

通过对广东台网记录到的三个典型地震的震相分析,依据sPn震相所具有的特征,可以在震中距1.5至7度之间,识别出sPn震相;利用sPn和Pn震相的到时差计算出三个地震的震源深度,并与广东台网用其他方法给出的震源深度进行比对。结果表明:sPn和Pn震相的到时差计算震源深度的方法简单易行,且准确度较高。     

转换波PiS震相

地面反射的各类转换波,一般容易识别。地壳及上地幔间断面的各类转换波,振幅微小,识别和应用有困难。 我们对牡丹江台1974年以来记录的Δ>20°的一些深震进行了分析,发现初至P波之后15秒有一明显震相,该震相属地下146公里间断面的转换折射波,定名为PiS。在地震图上,转换波PiS的特点是: 1.PiS波迟于原生初至P波,早于pP、sP,PiS-P到时差较稳定,随震中距变化较小。     

机器学习在地震检测与震相识别的应用综述

在地震学研究中地震检测与震相识别是最基础的环节,其拾取速度和精度直接影响其在地震精确定位以及地震层析成像中的应用效率和精度。近年来,机器学习在地震学领域中引起广泛关注。机器学习可以改进传统地震检测和震相识别方法,使它们能达到更加准确,识别率更高的效果。把机器学习方法按照监督学习和无监督学习分类介绍,并对机器学习方法流程进行总结,并对目前在地震检测与震相识别方面应用较为广泛的机器学习方法(卷积神经网络、指纹和相似性阈值、广义相位检测、PhaseNet、模糊聚类)进行综述。结果表明:机器学习在地震事件检测和震相识别将会是主要的手段。数据驱动的机器学习在地震学中的应用和物理模型的联合运用将是未来的发展趋势。     

首都圈地区Pb震相典型特征与康拉德界面研究

Pb震相是近震震相中的一个重要震相.关于Pb震相典型特征的总结和分析,对指导区域台网工作人员如何识别该震相,丰富台网观测报告震相产出,提高地震定位精度和确定康拉德界面等相关研究具有重要意义.但由于识别困难,国内很少有系统进行有关Pb震相的识别和研究工作.本研究采用首都圈地区高密度台网2009-2015年记录到的369个ML≥2.5地震事件的波形资料,重新分析震相并识别出1153条Pb震相.基于震相资料,利用时频分析、多项式拟合、射线分析、最小二乘法、联合反演、理论走时计算等方法进行研究,并在结合前人研究结果的基础上,我们得出:在首都圈及邻区,在肉眼可识别时频域内的特征来看,通常容易识别的Pb的振幅或频率高频部分相对比初至Pn和Pg大或高,也有振幅变小或者频率变化不明显的情况,这可能与震源机制、台站方位、场地响应、仪器类型等方面有关.时频分析、功率谱密度和肉眼识别分析的结果表明,P波的主要能量集中在相对低频部分,Pn,Pb,Pg,PmP四种震相(本研究以后提到的震相顺序只考虑这四种震相)有很强的共性,区别在于传播路径上的不同,频率或观测记录周期上的小幅度差别.在Pg作为初至波时,Pb震相的低频主频部分与Pg震相的低频主频部分带宽差不多(受到包含Pg震相的影响),但是高频主频部分频率更高,Pb到时在Pg之后,PmP之前.Pn作为初至波时,Pn震相低频主频部分带宽比Pb宽,但是Pb高频主频部分频率相对更高,Pb在Pn之后,在Pg之前.鉴于震源深度对Pb到时顺序的影响,及其在定位结果中精确度最差的情况,在震中距约在80~140km范围内时,得考虑区域地壳厚度横向不均匀、震中距、震源深度等情况并结合波形特征,来判定Pb是否为初至震相.Pb震相在康拉德界面的平均传播速度约为7.0km·s^-1,康拉德界面平均深度约为23km.Pb射线的分布情况直接证明了康拉德界面在首都圈地区的分布是连续的.基于本研究利用Pg,Pb,Pn,PmP震相走时联合反演所得模型计算的理论走时结果和实际观测结果一致进一步证明了我们结果的可靠性.     

数字化地震记录震相自动识别的方法研究

针对目前震相自动识别方法不能自动给出震相识别区间,以及不能确定识别出震相名称的问题,运用震相的运动学特征,由平均速度模型和J-B走时表数据,自动计算近震、远震和极远震的震相走时及震中距。对多尺度小波分解进行单支重构作为识别不同震相的分析信号。先求出初至震相和最大面波到时,估算出震中距,然后找到S波或PP波到时,求出准确的震中距,即可自动给出各震相的识别区间,采用线性偏振法在给定区间中识别出震相的初至时刻。由于该方法采用的是先明确要找什么震相,再由该震相的走时确定寻找区间,所以找出的初至就是要寻找的震相,自然解决了识别出震相的名称问题,从而实现了对震相的全程自动识别。     

地震转换波测深资料数据处理程序包DSCW86

本文介绍天然地震透射转换波(PS)测深资料数据处理软件包——DSCW86。DSCW86由数字滤波、震相识别及资料分析解释组成。数字滤波部分包括:低通滤波、偏振滤波、频率加强滤波、相关滤波及叠加处理等。各种滤波方法的综合应用可以较大程度地提高原始记录的信噪比及分辨率,从而为准确地识别转换波震相提供了基础。在震相识别中采用人机联合的方法,通过偏振分析、功率分析及相位追踪等技术大大提高了震相识别能力。DSCW86还包括所有分析解释图件的计算机描绘,从而减小了工作量,提高了工作效率。     

利用FK扫描技术实现上海地震台阵资料的特殊震相识别

震相识别已经有很多方法,但对于弱震相识别的难题尚未根本解决。本文利用台阵技术能增强地震信号,压低噪声的特点,实现FK扫描技术结合台阵响应进行地震事件扫描,根据其所得的水平视慢度、方位角及其一致性实现震相识别,特别是特殊震相的识别,这些特殊震相的识别为研究地球内部结构提供了可靠的资料和有利的保障。     

基于深度学习到时拾取自动构建长宁地震前震目录

将深度学习到时拾取、震相关联技术与传统定位方法联系起来,构建一套连续波形自动化处理与地震目录自动构建流程,对于高效充分利用地震资料,提升微震检测能力具有十分重要的意义.我们应用最新发展的迁移学习震相识别技术、震相自动关联技术,对长宁M_S6.0地震震中附近21个台站震前半个月(6月1日—6月17日)的连续记录波形进行P、S震相识别、震相自动关联和初步定位,并应用传统绝对定位和相对定位技术得到了长宁地震震前微震活动的绝对和相对定位目录.其中绝对定位目录能在较小的误差范围匹配85%的人工处理目录,其发震时刻平均误差为0.36±0.07 s,震级平均误差为0.15±0.024级,水平定位平均误差为1.45±0.028 km,其识别的1.0级以下微震数目是人工的8倍以上,将长宁地震震前微震目录的检测下限提升至M_L-1左右,证明了基于深度学习到时识取和REAL (Rapid Earthquake Association and Location,快速震相关联和定位技术)震相自动关联来构建微震目录具有较好的实用性.我们的自动地震目录揭示了长宁M_S...     

地震自动识别及震相自动拾取方法研究进展

微小地震事件的研究工作应用领域广泛,在诱发地震监测、地颤动低频地震监测、地震预警等研究中有举足轻重的地位.而微震事件的自动识别以及震相的自动拾取的研究则是后期微震数据处理工作的基础,包括地震定位、地震成像、震源机制反演等工作.本文就目前各类地震事件自动识别及震相拾取方法的原理起源与大致分类应用进行了阐述,重点介绍了三大类方法:第一类是基于振幅(能量)判据的长短时窗比、震源扫描叠加等事件识别以及震相拾取系列方法;第二类是基于波形互相关技术的事件识别方法;第三类是基于波形自相关的盲搜索技术.最后还列举了几类较为前沿的综合性方法及其应用分析,并与传统搜索和拾取方法进行了比对,认为各类单一传统方法各有利弊,不具有普适性,应就具体的研究领域进行综合应用.     

IASPEI91实用震相走时表及计算方法

解析了美国ASL提供ISPEI91走时表的存储结构。自己研制的方法与美方提供方法相结合，根据需要可以随意计算各种地震震相的到时或该震相与初至波的到时差。本软件在功能上完全满足目前台站的工作要求。将计算理论震相、震相到时差和汇编走时表功能集成在一个界面下，有利于台站工作，可以提高工作效率，为台站人员的地震监测和分析工作提供了方便。