基于单台p波记录的早期地震预警方法研究

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1、中国地震局兰州地震研究所硕士学位论文基于单台P波记录的早期地震预警方法研究姓名：周彦文申请学位级别：硕士专业：固体地球物理学指导教师：刘希强20080601摘要摘要本论文在前人工作的基础上，利用单台P波到达后1秒的地震波记录快速、自动测定地震参数，技术上涉及到地震事件的实时自动检测、P波初至的精确识别和快速测定地震参数。本论文一共分为四章，主要开展了以下三个方面的研究：l、基于地震信号所具有的非高斯性、非线性以及地震波的线偏振性特征并结合长短时平均比方法，提出了一种新的地震事件自动检测方法(EGLP)。以山东数字地震台网记录的40次震中距在100公里以内的3级以上地震波形资料为样

2、本，统计出EGLP检测器的触发阈值，并与传统的STA／LTA算法比较，结果表明：新方法(EGLP)具有有效抑制高斯噪声、突出地震信号，地震事件触发的准确率较高的特点。2、以AIC算法为核心，分析了AR-AIC、VAR-AIC和TOC-AIC三种方法在震相初至精确识别中的效能。研究发现，当信噪比比较高、震相初至比较清晰时，基于AR—AIC、VAR—AIC和ToC—AIC方法所测量得到的震相初至识别是吻合的；当信噪比比较低、震相初至比较模糊时，基于VAR-AIC方法识别的震相精度最高，基于AR—AIC和TOC—AIC方法所测量得到的震相初至识别结果不甚理想。3、在自动检测地震事件和P

3、波精确识别的基础上，建立了利用P波到达后1秒数据的最大振幅及P波段地震信号包络特征来反演震级和震中距的模型，基于三分向P波数据的主特征向量方法计算地震的方位角。以山东数字地震台网记录的震中距在100公里以内的41次2级以上地震波形资料为样本，反演得到了地震震级大小和地震震中位置。实验表明仅利用P波到达后1秒的数据就可以定位，并能达到一定的准确程度，虽然较传统的定位方法精确性欠佳，但与地震的速报时间相比，大大的缩短了定位时间，实现了仅用P波初至后1秒的数据可实现地震预警的可能性。关键词：地震事件自动检测；震相初至识别；快速定位：地震预警ABSTRACTAbstractInthisp

4、aper,amethodisproposedtoestimatetheearthquake’SparameterquicklybyonlyafewsecondsofPwaverecordedbyasingleseismicstation．Earthquakeeventreal—timemonitoring，determinethePwave’Sfirstarrivalandestimatetheearthquake’Sparameterquicklyarerequiredtechnically．Thispaperisconsistedoffourchapers．threeaspe

5、ctsarestudiedasfollow：1．Inthispaper,theauthorsproposeanewmethod(EGLP)ofseismiceventdetectionautomaticallywhichiSbasedonnon．fGaussian，non．1inear，seismicwavepolarizationcharacteristicsofseismicsignalandSTA／LTAmethod．BasedonfortyseismiceventsdataofShandongSeismicNetworkwhosedistancearesmallertha

6、nlOOkmandmagnitudeisgreaterthan3．0．wegottheseismiceventtriggervalue．WefoundthatnewmethodcouldsuppresstheGaussiannoiseandimprovedtheaccuracyofseismiceventdetection．2．BasedontheAICalgorithm．wecomparedthecapabilityofAR．AIC。VAR．AICandTOC．AICmethodsindeterminingthephasearrival，wefoundthatphaseside

7、ntificationareaccurateusingabovethreemethodswhentheSNRWashi2Iler，andonlyVAR．AICmethodiSbetterthanAR．AICandTOC．AICmethodstophasesidentificationwhenSNRislower．3．BasedontheseismiceventdetectionandpickingthePwavearrivalautomatically,weputforwarda