地震与爆破的小波包识别判据研究-论文.pdf

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1、第36卷第2期地震学报Vol_36，NO．22014年3月(220—232)ACTASEISMOLOGICASINICAMar．，2014王婷婷，边银菊，张博．2014．地震与爆破的小波包识别判据研究．地震学报，36(2)：220—232．doi：10．3969／j．issn．O253—3782．2014．02．007．WangTT，BianYJ，ZhangB．2014．Recognitioncriteriaofearthquakesandexplosionsbasedonwaveletpacketanaly—sis．Acta

2、SeismologicaSinica，36(2)：220—232．doi：10．3969／j．issn．0253—3782．2014．02．007．地震与爆破的小波包识别判据研究王婷婷边银菊张博(中国北京100081中国地震局地球物理研究所)摘要利用sym5小波包基函数对小震级天然地震和人工爆破波形进行4层小波包分解并绘制了时频谱图．通过时频谱图可直观得出，爆破频率成分简单，时频谱聚集性较好．为寻求定量的识别指标，综合P波和S波小波包变换结果，提出并定义了P／S能量比．分析识别效果较好的P／S能量比判据得出爆破的P波主频集中在

3、频段3．125—9．375Hz处，地震频率成分较复杂，S波在高频l2．5～23．4375Hz处也较发育，在这些频段上，爆破的P波与S波差异要大于地震的P波与s波差异．作为小波包判据研究的补充，文中也提取分析了P波的能量比与S波的能量比．能量比判据识别结果表明，人工爆破与天然地震的频率成分存在差异，通过小波包变换能够提取有效的识别判据．关键词小波包变换时频谱图能量比正确识别率doi：10．3969／j．issn．0253—3782．2014．02．007中图分类号：P315．31文献标志码：ARecognitioncriteri

4、aofearthquakesandexplosionsbasedonwaveletpacketanalysisWangTingtingBianYinjuZhangBo(InstituteofGeophysics，ChinaEarthquakeAdministration，Beijing100081，China)Abstract：Thispaperusessym5waveletpacketbasicsfunctiontodecomposewaveformsofsmallmagnitudenaturalearthquakesand

5、artifieialexplosions．Throughspectrogramsthedifferencesoffrequencycomponentscouldbevisual—lyseen，theexplosionfrequencyissimpleandtheaggregationofspectrogramisbetterthanearthquake．CombiningthewaveletpackettransformresultsofP—waveandS—wave，theP／SenergyratioiSdefinedSOa

6、stoseekquantitativerec—ognitionindices．AnalysesonthebetterclassifiedP／Senergyratiosshowthattheexplosion’SenergyofPmainlyconcentratesonthefrequencybandof3．125—9．375Hz，andtheearthquake’Sfrequencyaremorecomplex，Sarealsodevelopedathighfrequency12．5—23．4375Hz，indicatingt

7、hatthedifferencesbetweenP—waveandS—waveofexplosionaregreaterthannaturalearthquakenthesefrequencybands．Asasupplementofwaveletpacketcriteria，wealsoex-tractandanalyzetheenergyratiosofPandSwaves．Theresultsofenergyratio*基金项目地震行业科研专项基金(200808003)资助．收稿日期2012—10—25收到初稿，2013

8、—02—27决定采用修改稿+通讯作者e-mail：bianyiniu@Yahoo．con1．cn2期王婷婷等：地震与爆破的小波包识别判据研究221criteriashowthatearthquakeandexplosionhavedifferentfrequencycompo