网格搜索法下区域地震定位研究

发布时间：2021-08-10 02:22

　　地震定位是地震学领域中最基本的问题之一,对研究地震活动、构造带分布、震源机制、发震构造,以及地震灾害预警、地球内部结构等问题有着重要意义。本文主要研究网格搜寻算法进行区域地震快速定位问题,利用后续（sPn）震相走时信息实现了网内、网外两种不同地震定位方法的优化,特别是对震源深度的优化定位。网内地震定位中引入V图法对搜索区域进行约束,区别于传统方法,将台站高程与地下介质速度不均匀性考虑在内,定位算法的实用性更强,大大缩短了传统网格搜索法的计算用时。网外地震定位通过方位角和震中距估计不断缩小目标震源区域范围,避免大范围的全局搜索,进而提高了地震定位效率。合成数值模拟定位中,对采用多种不同震相组合的定位结果进行对比分析,利用走时差分布讨论各种组合在不同震源深度方向的制约作用。同时讨论了三维速度模型下地震定位的精度。通过对陕西渭河盆地和山西地区的实际地震数据进行定位,验证了所提方法的有效性和准确性。最后分析了该定位方法在实际地震定位中的计算效率,结果表明:网格搜寻算法是具有全局解、高效、定位精度高的算法。 

【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

动态约束潜在震源范围(a,b,c,d分别是台站10,9,2,11触发后的潜在震源范围,黑色三角代表台站,星号代表震源).

图 3.4 网格细化(a: 粗网格; b: 细化后的网格).网格细化后，仅可在 8 个角点（主节点）上计算得到走时差数据，其余点上无数据因而不能进行细化搜索。为解决这一问题，可采用插值方法得到次级节点上的走时差数据。本文采用三维线性插值方法求取次级节点上的走时差数据。为了便于计算，可先将网格中所有节点的坐标进行归一化处理，则 8 个主节点的坐标可表示为：(0,0,1),(1,0,1),(0,1,1),(1,1,1)(0,0,0),(1,0,0),(0,1,0),(1,1,0)56781234 XXXXXXXX(3.令主节点上走时差为 t(i 1,2,...,8)i，网格内待求点 P ( x,y,z)的走时差为Pt ，则有：45678123(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)xyztxyztxyztxyztxyzttxyztxyztxyztP (3.根据公式 3.5 可以得到细化后网格中每个节点上的走时差，其中走时误差最小的点即是震源所在位置。求得震源位置后，可由台站的触发时刻减去理论计算走时得到发震

第三章 地震快速定位方法研究到较大的目标区域，使得搜索较为耗时。为此，本文采用方位角束目标区域：台网中第一个台站触发时，可由 P 波初动的三分量记录估计震源.3 节），并给出大致的震源分布范围（如图 3.4 中红色区域）；二个台站触发后，同样可给出方位角和震中距估计，修正目标区的到时差对目标区域进行进一步约束；着后续台站陆续触发，重复上述步骤直至不再缩小或已经缩小至目标区域进行细化搜索（见 3.4.3 节），得到震源位置及概率分布


本文编号：3333261