震前大地电磁信号分析与研究

发布时间：2020-04-19 22:51

【摘要】：地震孕育、发生的过程极其复杂,大量研究表明,在地震事件发生前后通常伴随着多个物理量的异常变化。大量研究结果表明,在这些物理量中,大地电磁信号对地震事件的反映较为敏感。本文研究如何从震前大地电磁信号观测资料中提取出能够与地震事件相关联的异常信号。这将有效的加深对于震磁效应的认识和理解,为提高大地电磁观测资料在防震减灾中的作用增砖添瓦。本文先简单叙述了震前大地电磁信号分析的相关研究背景和意义,并对国内外研究现状作了总结。在此基础上,从信号分解,信号几何特性和非线性信号相似性三个角度选用了小波变换方法,分形分析方法和LoCo方法对大地电磁信号中的地磁场信号进行与地震事件相关联的异常信号提取。文中详细介绍了这三种算法的理论基础,并将这三个算法应用在实际震例的异常信号提取中。首先,利用小波变换算法和分形分析算法处理甘肃漳县—岷县6.6级地震的地磁观测数据。开始时直接使用分形分析对原始观测信号进行计算分析,发现15个台站中仅有3个台站存在异常信号,于是对原始观测信号进行小波变换多分辨率分解,统计对比后发现有6个台站出现了与上述三个台站相似的异常信号,三个异常均有良好的同步性和较为明显的数值异常,可能是受到同一震源的影响。随后对宝应-高邮地震震例的信号有效值使用该方法,同样取得较好的效果。然后,利用LoCo算法处理甘肃漳县—岷县6.6级地震的地磁观测数据。由于地电磁场具有区域性,某个区域内的电磁台站的观测值之间的LoCo评分应当接近于1,针对这一特点,本章按照台站之间的距离将13个台站分为4组,每组台站两两进行LoCo计算。据统计分析结果,本章主要提取了2个异常信号。两个异常信号均有良好的同步性和较为明显的数值异常,与地震事件具有一定的关联性。最后,本文基于Matlab GUI开发了一款大地电磁信号分析软件,集成论文中所使用的三个方法。软件支持地震系统内的FHD-2仪器和GM-4仪器采集到的观测数据,提供了模拟信号与实测信号研究分析,可以使用该软件进行快捷方便的大地电磁信号分析研究,有较好的应用价值。
【图文】：

震磁前兆及其相关现象分类图

图 2-1 小波分解树示意图波变换的多分辨分析能力，对观测到的地电磁场信号进行号的变化规律。拟信号说明小波变换方法的多分辨分析的能力。由 1.2 节的日变形态，也就是说地磁日变通常以 24h 为一个周期，，
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P315.72

【参考文献】

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3 曹玲玲;王宗礼;李春燕;;岷县漳县6.6级地震前天水花牛水氡异常可靠性研究[J];地震工程学报;2013年04期

4 冯红武;张元生;刘旭宙;陈继锋;姚海东;张璇;;2013年甘肃岷县漳县M_S6.6地震及其余震序列重定位[J];地震工程学报;2013年03期

5 鲁权;邢西淳;李西京;毛娟;;泾阳台数字地磁信号的干扰分析及去噪处理[J];华南地震;2013年01期

6 崔静;王雪梅;;数字图像压缩算法的仿真与应用研究[J];计算机仿真;2012年08期

7 谢凡;;地磁观测数据中人工电磁干扰抑制技术研究[J];国际地震动态;2012年01期

8 程万正;任越霞;吴小平;;对汶川8.0级地震前四川地区地电地磁观测异常的分析与思考[J];四川地震;2010年02期

9 卢永;;地震与地震电磁波的猜想[J];国际地震动态;2009年07期

10 李琪;林云芳;曾小苹;;应用小波变换提取张北地震的震磁效应[J];地球物理学报;2006年03期

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2 董耀锋;C35钢疲劳裂纹张开力的确定方法研究[D];上海交通大学;2014年

3 朱康;基于多尺度几何变换的遥感图像融合方法研究[D];湖南师范大学;2013年

4 李希亮;高阶统计量在地震前兆数字化资料分析中的应用[D];中国科学技术大学;2009年

5 罗鹏;小波分析在图像去噪中的应用研究[D];湘潭大学;2007年

本文编号：2633825