极低频电磁观测数据异常提取方法研究

发布时间：2017-11-21 21:39

  本文关键词：极低频电磁观测数据异常提取方法研究

  更多相关文章： 主成分分析法 局部互相关追踪法 分形分析方法 地震 大地电磁

【摘要】：为了探索地震预测,需要观测和研究地震孕震和发生过程中产生的各种异常现象。电磁异常是对地震反映较敏感的短临前兆现象之一,这样辐射的电磁场信号可能会提前出现或与地震信号同时出现。本文探讨如何从电磁观测资料中提取和识别有意义的地震电磁信号。这将有助于加深对地震电磁现象及其成因的理解,推动地震监测研究,为防震减灾作出贡献。论文首先介绍了电磁场主成分分析法,局部互相关追踪法和分形分析方法的理论基础,实现流程以及用于地震电磁信号异常检测所依据的基本原理。然后分别将三种方法应用于实际震例的数据处理与分析,提取可能与地震的相关的电磁异常信息,并比较了不同方法的处理结果。主成分分析方法对震例的处理结果显示,震前第二主成分所占的能量比均出现不同程度的增加,不同区域的地震,不同震级,不同磁场分量震前第二主成分所占能量比的异常变化强度与异常的起始及持续时间有一定差异;局部互相关追踪法对景谷4.6级地震的处理结果和利用主成分分析法处理的结果具有较好的一致性,震前两周左右局部互相关系数出现异常变化;分形分析对三个震例的处理结果显示震前三个磁场分量的分形维度均出现不同程度的异常变化。主成分分析法、局部互相关法和分形分析方法针对相同的震例(景谷4.6级地震)处理的结果大体上具备良好的一致性。最后,选取应用效果相对较好的主成分分析法和分形分析方法,对比其在地震电磁信号处理中的实际应用效果,并分析每种方法的优势与不足。不同的方法由于其依据的原理不同,侧重点不同导致其对震前不同磁场分量的异常变化拾取效果有一定差异。对处理结果进一步分析显示,以上不同方法提取的电磁信号异常可能与台站附近地下电阻率的变化或孕震过程中产生的电磁信号存在一定关系。总体而言,本文介绍的三种解析方法对地震电磁数据的处理结果具有较好的一致性,从而在一定程度上验证了三者在提取地震电磁信息中的有效性,同时也证实了地震电磁效应的客观存在,为地震电磁信号的提取与分析提供了新的思路。
【学位授予单位】：中国地震局地质研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P631.325

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本文编号：1212361