利用波形互相关方法识别分析灌县—安县断裂重复地震

以中国地震台网中心地震目录中的事件为模板地震,通过滑动窗口的波形互相关方法对布设在灌县—安县断裂周边17个流动地震台的连续地震记录进行处理,识别M_L0.0以上的重复地震. 然后使用结合波形互相关技术的双差算法对这些地震进行重定位,获得了243次地震的重定位结果. 结果表明: 在研究时段内,灌县—安县断裂的地震活动性呈减弱趋势; 地震震源的优势分布深度为5—15 km,震源深度剖面显示地震呈高角度向西倾斜分布; 地震震中沿NE向分布,与龙门山前山断裂的走向基本一致; 研究区内南、 北两段的地震活动性及b值存在差异,这可能与龙门山断裂带中段区域应力方向由南到北发生的WNW向到ENE向转换的构造作用密切相关.      

基于全波形采样的激电多信息提取方法研究与应用

激电法是地质勘查中的一种重要方法,时、频域测量各具优势,但传统的时、频域测量实现方法相对独立.根据频域和时域可相互转换的理论,本文提出一种基于全波形采样的时频激电多参数提取的地球物理数据处理方法.采取时间域激电法的观测模式,接收机高精度同步记录整周期电压-电流全部采样点的波形数据,通过该文提出的处理方法,仅一次供电和测量即可提取多种时、频域激电参数:时域激电的视电阻率、视极化率和频域激电的多频视电阻率、视相位、视频散率、去耦后的视相位等参数.在云南保山某典型矿区开展方法的试验应用,提取了地质体大量的相关激电信息,总结了目标体的激电参数响应规律.应用结果表明,该方法便捷高效,抗干扰能力强,相较于传统的时域激电测量,多种参数组合可提升对目标地质体的认识,增强激电法的应用效果.     

基于倒谱的2015年天津港“8·12”爆炸分析

本文通过对记录到2015年天津港“8·12”爆炸的32个台站的三分量数字地震波形进行倒谱分析,得到了以下结论:①2个主要爆炸的发生时间间隔约为32.3s;②爆炸-2发生在爆炸-1的西北侧约353°处;③依据这些记录的倒谱,无法判定在爆炸-1前是否还存在微小的爆炸。以上结论均与前人研究成果吻合。由于倒谱叠加采用的是全波形,对滤波频带不敏感,因此,在检测发生在同一地点的多次爆炸或其它类似事件（如核爆）上有一定的优势。     

频率域波形反演中与频率相关的影响因素分析

波动方程深度偏移是解决复杂地质体成像的关键技术,基于波动方程的速度建模为其提供更为精确的速度模型.频率域波形反演是目前研究最为广泛的波动方程速度建模方法之一,它推动了波形反演在勘探尺度下的应用.本文通过对频率域波形反演的实现,分析对比了其有效执行过程中与频率相关的影响因素.介绍了时间域的多尺度反演方法在频率域的一种实现方式,对比分析了输入数据的频点带宽和应用的子波频带范围不同时对反演结果的影响.本文通过设计的山地地质模型对频率域波形反演进行了测试和对比,得到的结论为频率域波形反演的有效计算提供了依据和参考.     

频率多尺度全波形速度反演

以二维声波方程为模型,在时间域深入研究了全波形速度反演.全波形反演要解一个非线性的最小二乘问题,是一个极小化模拟数据与已知数据之间残量的过程.针对全波形反演易陷入局部极值的困难,本文提出了基于不同尺度的频率数据的"逐级反演"策略,即先基于低频尺度的波场信息进行反演,得出一个合理的初始模型,然后再利用其他不同尺度频率的波场进行反演,并且用前一尺度的迭代反演结果作为下一尺度反演的初始模型,这样逐级进行反演.文中详细阐述和推导了理论方法及公式,包括有限差分正演模拟、速度模型修正、梯度计算和算法描述,并以Marmousi复杂构造模型为例,进行了MPI并行全波形反演数值计算,得到了较好的反演结果,验证了方法的有效性和稳健性.     

“重复地震”的若干地震学问题——1999年岫岩地震序列及辽宁区域台网的应用研究

波形相关意义的"重复地震"在自然界中普遍存在,据Schaff和Richards(2004)对中国大陆及邻区的研究表明,其比例约占地震总数的10%甚至更多。近年来随着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,"重复地震"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;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都显示出值得关注的应用潜力。     

“北溪”管道爆炸事件的地震学效应分析与评估（英文）

水下爆炸事件的监测作为一项重要的任务备受地球物理学家的关注。2022年9月26日,北溪在波罗的海地区发生两次水下爆炸。媒体和欧洲地中海地震中心（EMSC）的报告得出结论,一次探测到的事件发生在格林尼治标准时间17:03:49,震级为里氏3.1级,另一次缺乏更多信息。为了进一步调查北溪事故的细节,我们利用周围的14个站点进行以下分析。通过应用线性反演方法,我们估计这两起事故发生在00:03:30和17:03:49,对应位置分别位于54.87°N,15.52°E和55.59°N,15.80°E,里氏震级分别为2.3和3.1。频谱分析证实这两个事件是水下爆炸,频域中的一些异常信号可以为估计源参数和特征提供有用的线索,特别是对于第一个事件。     

几种优化方法在频率域全波形反演中的应用效果及对比分析研究

全波形反演方法是一个有效求解参数重建问题的方法,其本质是一个寻找最优解的优化问题,目前多用局部最优方法求解,如最速下降法、共轭梯度法、高斯-牛顿法、拟牛顿法等.文中给出了常用的优化方法,基于二雏声波方程,将这些方法应用于部分overthrust模型的反演,通过对各方法所得反演模型的精度和计算时间的对比分析,对各个方法的优缺点进行总结,为后续多参数反演或高维方程参数反演提供方法选择上的参考;针对所要求解的反问题,选用的优化方法需要在收敛速率、计算存储量和算法的稳定性之间进行权衡,以得到一个最优的反演结果.     

“5·12”汶川地震脱险记

以本人的亲身经历,记叙了汶川地震发生时在北川县郊区发生的一些事情。     

“5·12”汶川地震房屋建筑震害分析与对策研究报告——“5·12”汶川地震房屋震害研究专家组

2008年5月12日14时28分,四川省汶川县境内发生了里氏8．0级特大地震,地震造成重大人员伤亡和经济损失。地震发生后,在国家建设部等有关部委支持下,在四川省委、省政府的统一部署下,四川省建设系统和地震系统等迅速组织相关专家和工程技术人员前后共计2500余人次,持续时间达2个多月,深人灾区开展地震震害调查、房屋安全应急评估、专项房屋结构技术鉴定和技术人员培训等工作,掌握了较丰富的房屋震害第一手调查评估资料。     

天然地震和人工爆破波形特征对比分析

从反射波、面波、瑞利波等不同的角度,从波形上分析了人工爆破和天然地震的区别,从而在地震定位的过程中能够快速有效地识别出人工地震和天然地震,并把此方法应用在北京台网的实际工作中.     

DEMETER卫星磁场波形数据分析方法初探

为充分利用法国DEMETER地震电磁卫星中心提供的磁场波形数据对地震事件进行分析研究,详细介绍了峰度演化方法,并对峰度演化方法的有效性进行了检验.最后将峰度演化方法应用于汶川地震前后DEMETER卫星所记录到的实际数据.分析研究发现.所采用的方法能够较好的处理DEMETER卫星记录到的磁场波形数据:汶川地震发生之前较长...     

首都圈地区爆破、矿塌和天然地震的识别研究

选取首都圈地区2008年8月——2009年9月ML在2.0——2.2范围内的爆破、矿塌和天然地震数据资料,从时间域和频率域进行分析对比,总结出识别爆破、矿塌和天然地震的依据．在时域方面,爆破的初动方向向上,矿塌向下,天然地震的初动方向依赖于台站的分布情况;爆破和矿塌的面波比较发育;天然地震的S波与P波最大振幅比(AS/AP)大于爆破和矿塌,同时,爆破和矿塌的能量衰减比天然地震快．在频域方面,高频成分的能量衰减快于低频;天然地震的拐角频率较高,爆破次之,矿塌的最小;在震中距200 km范围内,爆破的顶峰频率主要分布在5——7 Hz,矿塌分布在2——4 Hz,天然地震的顶峰频率较大,在10——18 Hz范围内.另外,天然地震的频率域较宽,其次为爆破、矿塌．      

河南平顶山平煤矿区天然地震和人工爆破的波形特征及识别判据

基于河南测震台网记录的平顶山平煤矿区及周边发生的天然地震和人工爆破资料,按照直观、可快速识别的要求,选用发震时刻、P波初动方向、振幅比、振幅与尾波持续时间比等方法,对该地区天然地震和人工爆破进行对比分析.结果 表明,P波与S波最大振幅之比(Pm/Sm)是识别该地区地震类型的最有效判据;P波初动振幅与S波最大振幅之比(P...     

2015年8月12日天津化学爆炸产生的多模式面波分析及其应用研究

2015年8月12日天津滨海新区发生的强烈化学品爆炸造成了巨大的经济损失和社会影响.天津爆炸产生了清晰的大振幅面波信号,分析结果表明这组信号由基阶和高阶面波组成,可以追踪到约135 km外的远处台站.利用这组面波信号分别开展了以下研究：（1）利用附近三个台站记录的四个单频基阶Rayleigh波信号对爆破事件的绝对位置进行了网格搜索,结果与利用GPS测量的位置相差仅0.498 km;（2）分别利用网格搜索和主事件定位法,对两次子事件的相对位置进行了确定,距离约75 m左右,与前人研究结果吻合;（3）从面波记录中测量到36条基阶Rayleigh波、49条第一高阶Rayleigh波、9条基阶Love波和29条第一高阶Love波的频散曲线,并进一步反演获得研究区域地下4 km内的S波速度结构.反演结果显示地表处S波速度低至0.375 km·s^-1,在小于1 km的浅地表速度梯度较大,符合典型的盆地结构特征.本文的研究结果为类似爆炸等突发事件快速定位提供了新的思路,有助于灾后救援的迅速展开;同时得到天津滨海新区及周边浅层精细的速度结构,对于地震灾害评估有很大帮助.

     

2015年8月12日天津化学爆炸产生的多模式面波分析及其应用研究

2015年8月12日天津滨海新区发生的强烈化学品爆炸造成了巨大的经济损失和社会影响.天津爆炸产生了清晰的大振幅面波信号,分析结果表明这组信号由基阶和高阶面波组成,可以追踪到约135 km外的远处台站.利用这组面波信号分别开展了以下研究：（1）利用附近三个台站记录的四个单频基阶Rayleigh波信号对爆破事件的绝对位置进行了网格搜索,结果与利用GPS测量的位置相差仅0.498 km;（2）分别利用网格搜索和主事件定位法,对两次子事件的相对位置进行了确定,距离约75 m左右,与前人研究结果吻合;（3）从面波记录中测量到36条基阶Rayleigh波、49条第一高阶Rayleigh波、9条基阶Love波和29条第一高阶Love波的频散曲线,并进一步反演获得研究区域地下4 km内的S波速度结构.反演结果显示地表处S波速度低至0.375 km·s^-1,在小于1 km的浅地表速度梯度较大,符合典型的盆地结构特征.本文的研究结果为类似爆炸等突发事件快速定位提供了新的思路,有助于灾后救援的迅速展开;同时得到天津滨海新区及周边浅层精细的速度结构,对于地震灾害评估有很大帮助.     

Stability of the time‐domain analysis method including a frequency‐dependent soil–foundation system

A number of methods have been proposed that utilize the time‐domain transformations of frequency‐dependent dynamic impedance functions to perform a time‐history analysis. Though these methods have been available in literature for a number of years, the methods exhibit stability issues depending on how the model parameters are calibrated. In this study, a novel method is proposed with which the stability of a numerical integration scheme combined with time‐domain representation of a frequency‐dependent dynamic impedance function can be evaluated. The method is verified with three independent recursive parameter models. The proposed method is expected to be a useful tool in evaluating the potential stability issue of a time‐domain analysis before running a full‐fledged nonlinear time‐domain analysis of a soil–structure system in which the dynamic impedance of a soil–foundation system is represented with a recursive parameter model. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

EMD新技术在数字波形预处理中的初步应用

介绍了EMD技术,给出由该技术产生的固有模态函数重构数字地震波形信号处理中所用滤波器算法。然后利用该方法对实际波形信号进行了初步处理,处理结果表明,基于EMD的滤波技术具有许多其它分析手段所不具备的特点,是一种新的滤波方法,可用于数字地震波形信号的预处理。     

CPU/GPU协同计算在频率域二维全波形反演中的应用

全波形反演利用波场的运动学和动力学信息重建地下物理参数,是建立高精度速度模型的有效手段,巨大的计算量是制约其实用化的瓶颈之一。本文针对全波形反演中频率域正演的复杂计算问题,采用粗细结合的并行策略,将MPI技术应用于多炮间并行计算,同时利用GPU技术加速正演过程中大型稀疏线性代数方程组的求解,以提高频率域全波形反演的计算效率。通过理论模型验证本文方法的正确性和有效性,给出不同数据量与GPU计算效率的相关分析结论,提出频率域全波形反演CPU/GPU协同并行计算的制约瓶颈和发展方向。     

结合波形互相关技术的双差算法在地震定位中的应用探讨

本文致力于探讨在数字化地震监测大规模发展后,如何更好地将大量丰富的数字化波形信息应用到地震定位领域,从而更大程度地提高地震定位精度问题。笔者认为"结合波形互相关技术的双差定位算法"是一种比较有发展前景的方法,因此分别从基本理论、发展历程、台网实用化过程以及推广使用中可能存在的问题等角度进行分析,探讨该技术在地震定位领域中的发展方向及推广使用的可能性。