本發(fā)明屬于地震探測(cè)領(lǐng)域,具體涉及一種針對(duì)特定地區(qū)地震事件的定位方法。
背景技術(shù):
地震監(jiān)測(cè)是全面禁止核試驗(yàn)條約中規(guī)定用于監(jiān)測(cè)地下核試驗(yàn)產(chǎn)生的核爆炸地震事件主要技術(shù),現(xiàn)有的地震數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)采取的定位方法是全球格點(diǎn)搜索(globalassociation,簡(jiǎn)稱ga),通過(guò)提取到時(shí)最早的三個(gè)臺(tái)站所檢測(cè)的p震相和s震相的到時(shí)差進(jìn)行畫(huà)圓交叉確定初始定位區(qū)域,并根據(jù)最小二乘原理選取初始格點(diǎn)位置,再根據(jù)其他臺(tái)站的到時(shí)信息對(duì)格點(diǎn)進(jìn)行迭代,最終得到收斂的定位結(jié)果。ga算法原理復(fù)雜,對(duì)計(jì)算資源要求較高,需要高性能的服務(wù)器提供計(jì)算平臺(tái),對(duì)于特定地區(qū)小范圍的事件定位精度較差,不適用于對(duì)于特定地區(qū)地震事件的快速監(jiān)測(cè)定位。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種針對(duì)特定地區(qū)地震事件的定位方法,在特定地區(qū)重復(fù)地震事件發(fā)生的條件下,解決了特定地區(qū)地震事件無(wú)法快速監(jiān)測(cè)定位的技術(shù)難題。
本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種針對(duì)特定地區(qū)地震事件的定位方法,其特征在于:包括以下步驟:
s1、根據(jù)特定地區(qū)區(qū)域范圍內(nèi)發(fā)生的歷史地震事件及關(guān)聯(lián)的地震臺(tái)站,選取合適的地震臺(tái)站組建快速監(jiān)測(cè)地震臺(tái)網(wǎng);
s2、根據(jù)歷史地震事件信息及臺(tái)站的p波震相檢測(cè)信息,計(jì)算地震臺(tái)網(wǎng)中的每個(gè)臺(tái)站初至其p波震相的平均速度vi;
s3、將所監(jiān)測(cè)的特定地區(qū)區(qū)域進(jìn)行格點(diǎn)劃分,得到特定地區(qū)區(qū)域格點(diǎn)數(shù)列;
s4、在對(duì)特定地區(qū)地震事件的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中,在符合震相走時(shí)差報(bào)警的情況下,對(duì)于每個(gè)臺(tái)站i,假設(shè)格點(diǎn)數(shù)列中的某個(gè)格點(diǎn)是產(chǎn)生該信號(hào)的地震事件震中位置,根據(jù)臺(tái)站i的初至p波震相檢測(cè)時(shí)間deti和該格點(diǎn)推算事件的發(fā)震時(shí)間;
s5、計(jì)算檢測(cè)到事件的各臺(tái)站對(duì)于推算的事件發(fā)震時(shí)間的均值和方差;
s6、選取方差最小的格點(diǎn)作為事件的震中位置,其對(duì)應(yīng)的均值即為事件發(fā)震時(shí)間,從而對(duì)地震事件進(jìn)行定位。
有益效果:本發(fā)明在特定地區(qū)重復(fù)地震事件發(fā)生的條件下,提出了區(qū)域精細(xì)格點(diǎn)搜索定位方法,流程簡(jiǎn)潔,計(jì)算量小,便于實(shí)現(xiàn)且定位準(zhǔn)確。解決了特定地區(qū)重復(fù)地震事件無(wú)法快速監(jiān)測(cè)定位的技術(shù)難題。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面結(jié)合實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
本發(fā)明提供一種針對(duì)特定地區(qū)地震事件的定位方法,其特征在于:包括以下步驟:
s1、選取合適的地震臺(tái)站組建快速監(jiān)測(cè)地震臺(tái)網(wǎng),具體步驟如下:
s1.1、計(jì)算第i個(gè)臺(tái)站到特定地區(qū)范圍內(nèi)的最大距離di:
di=max(distance(stai,range))(1)
式中stai為第i個(gè)臺(tái)站的經(jīng)緯度坐標(biāo),range為特定地區(qū)經(jīng)緯度范圍,distance為臺(tái)站和特定地區(qū)之間距離計(jì)算函數(shù),max為取最大值函數(shù)。特定地區(qū)可以根據(jù)監(jiān)測(cè)需求自行設(shè)定,為重復(fù)地震事件發(fā)生的地區(qū)。
s1.2、選取距離在給定距離d內(nèi)的臺(tái)站:
di<d(2)
s1.3、統(tǒng)計(jì)給定時(shí)間段范圍內(nèi)特定地區(qū)范圍內(nèi)發(fā)生的事件總數(shù)為n,s1.2中選取的臺(tái)站中第i個(gè)臺(tái)站檢測(cè)到的事件數(shù)為ki,其中1<ki≤n,計(jì)算臺(tái)站的監(jiān)測(cè)靈敏度ei:
s1.4、選取靈敏度在給定閾值e內(nèi)的臺(tái)站組成地震臺(tái)網(wǎng):
ei>e(4)
s2、計(jì)算地震臺(tái)網(wǎng)中的每個(gè)臺(tái)站到特定地區(qū)初至p波震相的平均速度vi,具體步驟如下:
式中m為臺(tái)站i記錄到的特定地區(qū)歷史地震事件的個(gè)數(shù),stai為第i個(gè)臺(tái)站的經(jīng)緯度坐標(biāo),eventj為第j個(gè)歷史地震事件震中的經(jīng)緯度坐標(biāo),tij為臺(tái)站i記錄到第j個(gè)歷史地震事件的初至p波震相時(shí)間,tj為第j個(gè)歷史地震事件的發(fā)震時(shí)間;
s3、將所監(jiān)測(cè)的特定地區(qū)區(qū)域格點(diǎn)化,計(jì)算特定地區(qū)區(qū)域格點(diǎn)數(shù)列,其中某個(gè)格點(diǎn)(nx,ny)的位置計(jì)算公式如下:
式中n1為特定地區(qū)經(jīng)度范圍的格點(diǎn)個(gè)數(shù),n2為特定地區(qū)緯度范圍的格點(diǎn)個(gè)數(shù),nx為經(jīng)度格點(diǎn)序列,取值為1~n1;ny為緯度格點(diǎn)序列,取值為1~n2;lonmin和lonmax分別為經(jīng)度的最大值和最小值,latmin和latmax分別為緯度的最大值和最小值。
s4、在對(duì)特定地區(qū)地震事件的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中,對(duì)于每個(gè)臺(tái)站i,假設(shè)格點(diǎn)數(shù)列中的某個(gè)格點(diǎn)(nx,ny)是產(chǎn)生地震事件信號(hào)的震中位置,根據(jù)臺(tái)站i的初至p波震相檢測(cè)時(shí)間deti和該格點(diǎn)(nx,ny)推算事件的發(fā)震時(shí)間
s5、計(jì)算檢測(cè)到事件的各臺(tái)站對(duì)于推算的事件發(fā)震時(shí)間
s6、選取方差
實(shí)施例:
按照上述方法,對(duì)某特定地區(qū)的重復(fù)地震事件進(jìn)行了定位測(cè)試。先根據(jù)特定地區(qū)區(qū)域范圍在歷史地震事件數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索該地震發(fā)生的歷史地震事件及關(guān)聯(lián)的地震臺(tái)站,根據(jù)上述選臺(tái)方法組建了對(duì)特定地區(qū)的地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng);由歷史地震事件信息及臺(tái)站的p波震相檢測(cè)信息計(jì)算各臺(tái)站到該地區(qū)的p波平均速度;對(duì)劃定的特定地區(qū)區(qū)域進(jìn)行格點(diǎn)劃分,得到該地區(qū)的格點(diǎn)文件;在對(duì)特定地區(qū)地震事件的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中,在符合震相走時(shí)差報(bào)警的情況下,根據(jù)各臺(tái)站的p波信號(hào)的檢測(cè)時(shí)間、p波平均速度以及區(qū)域格點(diǎn)文件對(duì)各假設(shè)事件格點(diǎn)的發(fā)震時(shí)間進(jìn)行了回推,選取了各臺(tái)站對(duì)假設(shè)格點(diǎn)事件發(fā)震時(shí)間方差最小的格點(diǎn)作為了震中位置,并由發(fā)震時(shí)間均值給出了事件的發(fā)震時(shí)間,該定位結(jié)果與通過(guò)其它定位方法的結(jié)果一致。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和變形,這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。