基于频率-贝塞尔变换方法从背景噪声中提取高阶面波频散曲线并反演美国大陆三维横波速度结构
发布时间：2021-06-26 01:46
地震面波含有地球内部结构信息,它的频散信息可以被用来反演地球内部的横波速度结构。地震背景噪声技术不受地震震源时空分布的限制,通过对环境或地震背景噪声数据进行互相关,获得两个台站之间的近似格林函数,然后通过f-k变换、窄带滤波和时频分析等方法获取频散曲线。它不仅拓宽了提取地震面波频散信息的途径,而且具有横向分辨率高的优势,已经在密集台站中得到了广泛应用。与地震面波反演成像方法一样,背景噪声反演成像是一个非线性反演问题。反演结果通常具有非唯一性。通过增加独立的约束信息,可以降低甚至彻底克服反演结果的非唯一性。以往背景噪声面波反演成像方法基本上都是基于基阶频散信息进行的,尽管相较于天然地震面波成像取得了极大成功,也获得了广泛的应用,但反演结果的非唯一性仍然限制了成像结果的分辨率和可靠性的进一步提升。为了解决这一问题,陈晓非领导的科研团队最近提出了频率-贝塞尔变换方法（Wang,Wu&Chen,2019;Wu etal.,2020）可以从地震背景噪声中系统地提取出包含高阶信息在内的多阶面波频散能量谱。本文的研究中,基于该方法提取的基阶和高阶面波频散信息被应到了地下横波速度反演,有效地约...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：116 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２．１合成数据的互相关系数做频率－贝塞尔变换后的频散能量谱
３．１数据预处理??ＵＳＡｒｒａｙ是由美国国家科学基金会资助的ＥａｒｔｈＳｃｏｐｅ计划的重大组成部分，??用于调查美国大陆的地质结构，岩石圈演化和地球动力学问题。Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｂｌｅ??Ａｒｒａｙ流动台网是由４００多个高质量宽频带地震仪所构成，这些地震仪自２００６年??开始以滚动的方式，自西向东放置在美国各地的临时位置。地震仪台站间距约为??７０公里（４２英里）。每隔１８－２４个月，地震仪都会被取下并移到东面的下一个隔??开的台站位置。到２０１３年总共占据了?２０００个站点（如图３．１所示）。在此期间，??ＵＳＡｒｒａｙ密集地震台网记录了大量的地震信号和高质量背景噪声记录，这也给频??率－贝塞尔变换方法提供了很好的验证平台。??翻蹈＿掠懸ｖ幽０祕??騰、〔？？贺ｋ：孝雜？：参务：⑶??２０〇＾＾１〇＼?Ｍ１１?＾??图３．１美国ＵＳＡｒｒａｙ／ＴｒａｎｓｐｏｒｔａｂｌｅＡｒｒａｙ流动地震台网随时间变化的位置分布图。??在计算背景噪声数据互相关的方面，我们主要遵循ＢｅｎＳｅｎ（２００７）论文里面提??出的流程（如图３．２所示）。我们在ＵＳＡｒｒａｙ台网中选择了?３个典型区域的阵列，??分别位于美国中西部地区，ＧｒｅａｔＰＩａｉｎ地区以及东北部地区。三个研宄区域的台??２５??
?第３章单阵列面波频散分析???站分别分布如图３．３?（ａ），图３．４?（ａ），图３．５?（ａ）所示。??晷??解ＩＴｉ备ＷＷ远割，／去仪器相应，去均值：???．．．．．．．．—一一一—．．．．．」??＿??＿＿；?—?—￣?＇?＾?￣：?￣?＾??时域归一化，谱白化：丨??．：：??．?？，??晷??；ｉ十算两南吾站之闻的互相吴系数，￥择吾遙ＩＦ??度和方式叠加??图３．２背景噪声数据处理流程图??４４＊?Ａ?＾?Ｉ??？?＊?．?■■?Ｉ，?Ｉ，?￣：?？?▲?．?：?ａ￣ａｇａｅ？ａｃｓａ＜ａ４＾ａａａ＾ｈｆｔｒ－ＭＶＷ－＇ｎ??ｉ?Ｈ?ａ?Ａ?Ａ?＾?Ａ?｜?〇＞?６００??ｉ?－?．?－Ｋ??１?；?＊?＊?＊?＊?．?４?〇?４００?ｖ??‘?▲?＋．．．二＾￣?為＇：Ｓ。二二参￥：：在：．：：１文＾丨：；：＾＾＾??＂＊■?．?４?４?▲▲、▲▲▲?＾?＾?■＊＂?＊＇?—－??３６＊?ｒｏ?＇＊?＇＊?？？一ｆ??Ｊ?菜１１＾?ｗ?２００?产，８１■■画??３４＇?ＩＩ?＾???。厂…＇？一？一、－．??－９６＇?－９３￣?－９０＊?〇?Ｉ?：?＾??，，：＝ｓ＾＾＾＝＝？?－５００?０?５００??０．０?０．２?０．４ｋｍ＾．６?０．８?１．０?ｔ?（ｓｅｅ）??图３．３美国中西部地区。图（ａ）是９４个均匀分布的宽频带地震仪；图（ｂ）是该地区的??２－ｌＳＯｓ宽频带互相关函数随着距离的＆列??２６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Lithospheric structure and deformation in SE Tibet revealed by ambient noise and earthquake surface wave tomography: Recent advances and perspectives[J]. Huajian Yao. Earthquake Science. 2012(Z1)
博士论文
[1]频率贝塞尔变换法提取地震记录中的频散信息[D]. 李正波.中国科学技术大学 2020
[2]频率-贝塞尔变换方法在宽频带地震台网中的应用[D]. 詹望.中国科学技术大学 2020
[3]背景噪音提取高阶频散曲线的矢量波数变换方法[D]. 王建楠.中国科学技术大学 2019
本文编号：3250379
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：116 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２．１合成数据的互相关系数做频率－贝塞尔变换后的频散能量谱
３．１数据预处理??ＵＳＡｒｒａｙ是由美国国家科学基金会资助的ＥａｒｔｈＳｃｏｐｅ计划的重大组成部分，??用于调查美国大陆的地质结构，岩石圈演化和地球动力学问题。Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｂｌｅ??Ａｒｒａｙ流动台网是由４００多个高质量宽频带地震仪所构成，这些地震仪自２００６年??开始以滚动的方式，自西向东放置在美国各地的临时位置。地震仪台站间距约为??７０公里（４２英里）。每隔１８－２４个月，地震仪都会被取下并移到东面的下一个隔??开的台站位置。到２０１３年总共占据了?２０００个站点（如图３．１所示）。在此期间，??ＵＳＡｒｒａｙ密集地震台网记录了大量的地震信号和高质量背景噪声记录，这也给频??率－贝塞尔变换方法提供了很好的验证平台。??翻蹈＿掠懸ｖ幽０祕??騰、〔？？贺ｋ：孝雜？：参务：⑶??２０〇＾＾１〇＼?Ｍ１１?＾??图３．１美国ＵＳＡｒｒａｙ／ＴｒａｎｓｐｏｒｔａｂｌｅＡｒｒａｙ流动地震台网随时间变化的位置分布图。??在计算背景噪声数据互相关的方面，我们主要遵循ＢｅｎＳｅｎ（２００７）论文里面提??出的流程（如图３．２所示）。我们在ＵＳＡｒｒａｙ台网中选择了?３个典型区域的阵列，??分别位于美国中西部地区，ＧｒｅａｔＰＩａｉｎ地区以及东北部地区。三个研宄区域的台??２５??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]Lithospheric structure and deformation in SE Tibet revealed by ambient noise and earthquake surface wave tomography: Recent advances and perspectives[J]. Huajian Yao. Earthquake Science. 2012(Z1)
博士论文
[1]频率贝塞尔变换法提取地震记录中的频散信息[D]. 李正波.中国科学技术大学 2020
[2]频率-贝塞尔变换方法在宽频带地震台网中的应用[D]. 詹望.中国科学技术大学 2020
[3]背景噪音提取高阶频散曲线的矢量波数变换方法[D]. 王建楠.中国科学技术大学 2019
本文编号：3250379
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