阿拉善左旗5.8级地震前地脉动信号特征分析          下载免费PDF全文

梁沙沙  高立新  薛丁  戴勇  格根 《地震工程学报》2018,40(4):808-814

本文针对2015年4月15日发生在南北地震带北端的阿拉善左旗5.8级地震,利用乌海台、东升庙台、石嘴山台的连续数字地震波形资料,采用快速傅里叶变换对三个台站的2015年4月1日00时—4月15日23时波形数据进行分析,并持续跟踪0~0.25 Hz包络幅值极大值的变化形态。结果显示:(1)在5.8级地震前,震中附近的乌海地震台、东升庙地震台、石嘴山地震台记录的地震波形均出现频谱向低频偏移的现象;(2)三个台站出现低频异常的包络幅值极大值跟踪形态不一致,其中只有乌海台在震前出现明显的持续不稳定异常,异常持续时间约120h;(3)三个台站距离震中由近及远包络幅值极大值的跟踪形态差异明显。  相似文献   

2013年芦山地震震源区地壳介质地震波速变化的特征分析          下载免费PDF全文

王俊  郑定昌  张金川  詹小艳  钱婷 《地球物理学报》2020,63(2):517-531

为探究芦山M7.0级地震后5年多来，震源区龙门山断裂带西南段介质波速的变化规律，本文基于2012年4月至2018年4月共6年的连续波形数据，运用移动窗互谱与频域偏振等分析方法，结合背景噪声源的特性，对不同深度范围内的相对波速变化以及震后的恢复过程与机制进行了研究.获得的主要认识包括：（1）年尺度而言，震源区周期为1~20 s的背景噪声场相对稳定，但成分复杂、2~10 s频带内至少存在2个能量相对稳定的噪声源；不同周期噪声的能量，在月变与季节性上的变化特征差异明显.（2）获得了长时间尺度、不同频带内介质相对波速的背景变化水平，1~2 s、2~4 s的波动幅度（约为±0.04%）与季节性变化规律强于4~10 s、10~20 s的，结合与降雨量相关的地下水位模型能很好地解释其变化规律.（3）震源区的同震波速降低现象清晰，降幅约为0.08%~0.1%；空间上，波速下降最为显著的区域主要集中在龙门山断裂带两侧约70 km范围内，其中四川盆地一侧平均约为0.1%，略高于青藏高原（0.08%）一侧；在断裂带内的降速不显著.对不同子频带进行测量的结果显示，震后除10~20 s外，其余3个子频带的相对波速在震后较短时间内（约20天左右）均出现较大幅度的波速降低现象，其中4~10 s的平均降速最大（约为0.08%），分析认为主震及大量余震的松弛效应是引起介质波速下降的主要原因.（4）震后大约1年左右，波速变化基本恢复到震前水平，且至2018年4月前未观察到大幅的波速变化现象，总体上各频带内的结果均沿零线小幅波动.  相似文献   

Application of a cascading filter implemented using morphological filtering and time–frequency peak filtering for seismic signal enhancement     

Yanping Liu  Zhengguo Yan 《Geophysical Prospecting》2020,68(6):1727-1741

Inspired by the idea of the iterative time–frequency peak filtering, which applies time–frequency peak filtering several times to improve the ability of random noise reduction, this article proposes a new cascading filter implemented using mathematic morphological filtering and the time–frequency peak filtering, which we call here morphological time–frequency peak filtering for convenience. This new method will be used mainly for seismic signal enhancement and random noise reduction in which the advantages of the morphological algorithm in processing nonlinear signals and the time–frequency peak filtering in processing nonstationary signals are utilized. Structurally, the scheme of the proposed method adopts mathematic morphological operation to first preprocess the signal and then applies the time–frequency peak filtering method to ultimately extract the valid signal. Through experiments on synthetic seismic signals and field seismic data, this paper demonstrates that the morphological time–frequency peak filtering method is superior to the time–frequency peak filtering method and its iterative form in terms of valid signal enhancement and random noise reduction.  相似文献   

2001年昆仑山口西M_S8.1地震对周围断层的应力影响数值分析          下载免费PDF全文

任天翔  程惠红  张贝  石耀霖 《地球物理学报》2018,61(12):4838-4850

大地震的发生往往会引起周围区域形变场和应力场变化，且对临近断层上的应力状态也有影响.2001年11月4日，昆仑山口西发生了半个世纪以来中国最大的M_S8.1级地震.本文基于已有的滑动模型，建立了三维含地形高程的横向不均匀性椭球型地球有限元模型，采用等效体力方法，分析了此次M_S8.1地震产生的全球同震位移和应力场变化.与解析方法相比，该模型考虑了地形、Moho面起伏和地球介质横向不均匀性；与一般的有限元数值模拟相比，该模型考虑了地球曲率和椭率，合理地规避了有限块体模型假定边界位移为零所引入的误差.计算得出同震位移与GPS观测数据可以很好地吻合.据库仑破裂应力准则和震源参数，计算得出昆仑山口西M_S8.1地震的发生造成了汶川、芦山、改则和当雄地震的发震断层上库仑应力增加，对这些地震的发生起促进作用；而造成玉树和德令哈地震发震断层上的库仑应力变化为负值，在一定程度上抑制了这些断层的地震活动性.此外，计算结果显示地球地形高程、介质非均匀性和椭率对昆仑山口西M_S8.1地震同震变化计算有一定的影响，其中地形和椭率造成的同震位移场相对误差约10%.  相似文献   

Spatio‐temporal variability of the isotopic input signal in a partly forested catchment: Implications for hydrograph separation     

Carles Cayuela  Jrme Latron  Josie Geris  Pilar Llorens 《水文研究》2019,33(1):36-46

The isotopic composition of precipitation (D and ¹⁸O) has been widely used as an input signal in water tracer studies. Whereas much recent effort has been put into developing methodologies to improve our understanding and modelling of hydrological processes (e.g., transit‐time distributions or young water fractions), less attention has been paid to the spatio‐temporal variability of the isotopic composition of precipitation, used as input signal in these studies. Here, we investigated the uncertainty in isotope‐based hydrograph separation due to the spatio‐temporal variability of the isotopic composition of precipitation. The study was carried out in a Mediterranean headwater catchment (0.56 km²). Rainfall and throughfall samples were collected at three locations across this relatively small catchment, and stream water samples were collected at the outlet. Results showed that throughout an event, the spatial variability of the input signal had a higher impact on hydrograph separation results than its temporal variability. However, differences in isotope‐based hydrograph separation determined preevent water due to the spatio‐temporal variability were different between events and ranged between 1 and 14%. Based on catchment‐scale isoscapes, the most representative sampling location could also be identified. This study confirms that even in small headwater catchments, spatio‐temporal variability can be significant. Therefore, it is important to characterize this variability and identify the best sampling strategy to reduce the uncertainty in our understanding of catchment hydrological processes.  相似文献   

利用近场高频GPS、 强地面运动和远场地震波形数据联合反演2008年汶川M_S8.0地震的震源时空破裂过程     

孟国杰  苏小宁  王振  廖华 《地震》2018,38(2):11-27

联合近场GPS测站1-Hz运动学位移、 强震仪加速度波形和全球台站P震相波形作为约束, 以时空滑动分布约束条件和ABIC模型参数选择方法, 结合先验的滑动方向变化范围, 反演2008年汶川M_S8.0地震的震源时空破裂过程, 给出了能够综合反映震源破裂过程的统一模型。 结果表明, 汶川地震总体上存在4个主要的破裂区, 最主要的一个破裂区位于震源东北40~120 km, 断层面上的最大位错量约为10 m, 主体滑动分布在2~20 km深度范围, 破裂达到地表; 第二个主体破裂区位于断层破裂带南段, 最大滑动量达到6 m; 另外2个主体滑动区位于断层破裂带北段, 但滑动破裂量小于断层南段破裂区的滑动量, 滑动破裂值最大值为4 m, 超过1 m的区域在走向上超过70 km。 反演得到的断层滑动模型的地震矩为9.5×10²¹ Nm, 相应的矩震级为M_W7.95。 汶川地震破裂表现为单侧破裂, 起始破裂在汶川下方16 km深度, 向东北方向一致性地传播, 过程持续~120 s。 在地震发生后0~10 s内, 破裂集中在震源起始破裂区, 滑动破裂值为~1.0 m, 之后破裂向东北方向扩展, 震后20~40 s是主要的破裂时段。 在40~60 s, 破裂跨越断层南段和北段。 在80~90 s破裂最大值开始下降, 在100~110 s时, 下降为~0.5 m, 在110~120 s时, 下降为~0.1 m。 加入近场GPS测站1-Hz 波形数据与近场强震仪波形和远场长周期体波联合反演, 提高了震源破裂模型的空间分辨率, 特别是浅部滑动破裂区的分辨率, 反演的最大滑动破裂值比不用1-Hz 波形数据反演的结果增大, 表明近场1-Hz GPS波形数据对于揭示汶川地震的时空破裂过程具有重要的作用。  相似文献   

基于Seislet-TV双正则化约束的地震随机噪声压制方法          下载免费PDF全文

张鹏  刘洋  刘鑫明  刘财  张亮 《地球物理学报》2020,63(5):2056-2068

人工地震数据总是受到随机噪声的干扰,地震数据时-空变的特性使得常规去噪方法处理效果并不理想,容易导致有效信号的损失.目前广泛应用的预测滤波类方法存在处理时变数据能力不足的问题.随着压缩感知理论的不断完善,稀疏变换阈值算法能够解决时变地震数据噪声压制问题,但是常规的稀疏变换方法,如傅里叶变换,小波变换等,并不是特殊针对地震数据设计的,很难提供地震数据最佳的压缩特征,同时,常规阈值算法容易导致去噪结果过于平滑.因此开发更加有效的时-空变地震数据信噪分离方法具有重要的工业价值.本文将地震数据信噪分离问题归纳为数学基追踪问题,在压缩感知理论框架下,利用特殊针对地震数据设计的VD-seislet稀疏变换方法,结合全变差(TV)算法,构建seislet-TV双正则化条件,并利用分裂Bregman迭代算法求解约束最优化问题,实现地震数据的有效信噪分离.通过理论模型和实际数据测试本文方法,并且与工业标准FXdecon方法进行比较,结果表明基于seislet-TV双正则化约束条件的迭代方法能够更加有效地保护时-空变地震信号,压制地震数据中的强随机噪声.  相似文献   

基于GPS新型L5信号的地表雪深反演研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

黄良珂  周威  刘立龙  陈军  王浩宇 《测绘通报》2019,(7):1-5,11

利用GPS多路径反射信号测量地表雪深具有全天候和高时空分辨率的特点，因此其可作为一种代替气象站监测雪深的新手段。然而，先前大多数研究仅使用了GPS L1和L2C波段信噪比数据探测积雪深度。为验证新型的L5信号在雪深反演方面的优越性，本文阐述了GPS-R技术反演雪深的原理，利用Lomb-Scargle周期图法所处理的受积雪表层影响的信噪比数据计算了频谱振幅强度，通过获取频谱特征值与天线高度的关系求解雪深值，最后分别与L1反演结果和实测雪深数据进行了对比。试验结果表明：与现有的GPS-R测量雪深结果相比，利用新型的L5反射信号反演地表雪深的精度更佳；采用GPS-R技术探测雪深对把握测站区域内的雪深变化情况和淡水资源储量具有重要价值。  相似文献   

蒸发波导对GNSS海面反射信号有效散射区域的影响          下载免费PDF全文

刘黎军  夏俊明  白伟华  孙越强  杜起飞  骆黎明 《地球物理学报》2019,62(2):499-507

蒸发波导在海洋低空的发生概率高达90%,对舰船雷达、通信等电磁系统具有重要影响.为了分析利用GNSS卫星海面反射信号的时延-相关功率波形反演蒸发波导的可行性,本文提出了GNSS卫星海面反射信号的有效散射区域的概念,并将有效散射区域内的GNSS反射信号区分为GNSS标准反射信号和GNSS波导反射信号;然后,利用射线追踪方法,仿真分析了GNSS卫星海面反射信号的有效散射区域大小对蒸发波导的关键参数——波导高度的敏感性,并分析了在时延-相关功率波形上利用反射信号的传播时延将二者分离开的可行性.结果表明,GNSS卫星海面反射信号的有效散射区域对蒸发波导高度非常敏感,对于2～25m高的GNSS反射信号接收天线,当蒸发波导的高度由0m增加至20m时,GNSS反射信号有效散射区域半径的均值可由约14km迅速扩展至约160km;采用高度角足够大的GNSS卫星可以将有效散射区内的GNSS标准反射信号与GNSS波导反射信号在时延-相关功率波形上分离开.  相似文献   

利用滨海地下水系统对双频潮汐的响应识别含水层压力传导系数     

代希勤  阳玲  张铭  王同科  赵志学  郝永红 《水文》2021,41(1):66-72

含水层的压力传导系数是地下水溶质运移及扩散的重要参数,通常压力传导系数由抽水试验确定,即通过抽水给地下水系统一个扰动,然后监测地下水水位的响应,进而计算压力传导系数。对滨海地区含水层来说,潮汐波动就是天然的抽(注)水试验。潮汐由不同频率的分潮构成,前两项主频潮汐基本可代表潮汐主要特征。利用地下水水位对潮汐的响应,识别含水层压力传导系数。在推导出地下水对双频潮汐响应的解析解的基础上,提出了潮汐信号衰减法识别压力传导系数,并做了敏感性分析。通过对数值解叠加高斯噪音信号进行参数估算,证明该方法估算压力传导系数具有较高的可靠性和实用性。  相似文献