瞬时频谱分析及其在地震趋势估计中的应用

首先简述了瞬时频谱分析理论,并用3个信号的瞬时频谱计算结果与其 Fourier 谱的比较,说明了瞬时谱的优越性.最后,将瞬时频谱分析用于华北地区几个地震带的地震趋势估计的研究中.结果表明,用地震序列的瞬时谱分析,不仅对未来大震的发生时间,而且对大地震的震级,都能给出较好的估计.

从Gabor变换到小波分析

讨论了Ｇａｂｏｒ变换的时间窗和频率窗的关系以及Ｇａｂｏｒ变换的物理意义，进而讨论了Ｗａｖｅｌｅｔｓ的时间窗和频率窗的关系，从而阐述了如何从Ｇａｂｏｒ变换发展到Ｗａｖｅｌｅｔｓ，及Ｗａｖｅｌｅｔｓ与Ｇａｂｏｒ变换比较所具有的优点。

我国前兆地声的观测与研究

本文论述我国地声观测技术和前兆地声机制综合研究的成果．为了获得连续可靠的地声信息，研制了３种适用于地声极微震观测记录仪器，建立了两个标准地声台网，建立了全国地声数据处理中心，并研制了地声资料处理程序包．在上述工作基础上进行了８年的连续观测和全面的基础研究，包括：地震的前兆地声的特征、地声源定位、地声频谱、声源参数、脉冲型地声和连续型地声的发射机制等．另外还研究了并对地声记录的影响、强干扰背景下微弱地球物理信号提取方法和地声在煤矿岩爆预测中的应用．

S波分裂的研究

一、S波分裂研究的进展国际上对S波分裂的观测与研究已进行十年了,进展概况如下:1.EDA假设的提出Scholz于1973年提出了孕震的扩容理论时,人们确实激动了一段时间。世界范围里进行了波速异常的观测与研究,乐观的研究者期望对地震预报能有所突破。虽然总结出了一些有意义的例子,但由于地震预报的复杂性和困难性,毕竟不是一种有限的理论所能解决的。1978年Crampin在扩容理论的基础上又提出了张性扩容各向异性假说,简称EDA假设(Exten-

地震孕育过程中的前兆地声

本文介绍了有关地声观测技术和前兆地声机制的综合研究结果,为了获得连续可靠的地声信息,研制了四路慢速磁带仪等地声极微震记录仪。经过四年连续野外观测记录证明了它的稳定性和实用性;为了解决地声源定位问题,在山东莒县及云南洱源建立了标准地声台网,进行了连续四年记录,取得了可靠的资料;为了解决地声信号处理问题,建立了全国地声数据处理中心,及相应的时间序列和地声资料处理程序库。在上述工作基础上进行了长期连续观测和全面的基础研究。通过观测,获得了可靠的前兆地声信息,特别是第一次用仪器记录到了可听前兆地声,提前时间为3—15分钟。观测研究表明前兆地声确实存在,地声可以作为地震预报的一种重要方法。

S波分裂在地震趋势估计中的应用

本文采用作者提出的测定S波分裂时间延迟的方法,处理了大同—阳高地震、常熟地震和北京地区的中、小地震。结果表明,大同—阳高地区的地震活动性趋于正常,常熟地区应加强地震监测,北京地区的地震活动正常。

煤矿井水位观测资料中微弱孕震信息的提取

采用自适应技术，从陶庄煤矿区鲁１５井的水位观测资料中提取了ＭＬ＝１－２矿震前微弱的前兆信息，为矿震预报提供了有用方法。

地球物理信号处理的进展和今后方向

本文简要叙述了近年来我国地球物理信号处理的进展和国际动态.其中包括:强干扰背景下微弱地球物理信号的提取;非稳态地震前兆信息的处理;现代谱估计的进展;瞬态谱理论在地球物理资料处理中的应用;畸变信号恢复的研究以及其它有关信号处理的研究.

公里尺度地球物理实验和震源体上记录的一些特性

文中首先简述了岩石力学实验、震源物理研究、地震预报中的一些结果,这些研究提出的共同问题是需要进行中等尺度(公里量级)的地球物理实验.其次介绍了北京门头沟的公里尺度地球物理实验场的概况.最后给出了目前已取得的一些进展,如地表记录与地下记录的差异、微破裂的应力降与介质应力状态的关系、介质背景噪声的主频率与介质应力状态关系、震源体上记录的特征等.

地声信息工程研究的进展和今后方向

本文主要介绍地声信息工程的国内外发展概况,以及地声在地震预报、震源破裂过程研究、大尺度地球物理实验、矿震、矿塌、岩爆观测和研究中的应用及其发展前景。

信号处理中的几个重要变换

文中介绍了数字信号处理中几个重要变换。第一部分为傅里叶变换;第二部分为拉普拉斯变换;第三部分为Z变换,并讨论了这三个变换之间的关系;第四部分为沃尔什变换。

地球物理信号处理中几个问题的研究及进展

概述了数字信号处理的基本内容和现代信号处理技术的发展,讨论了地球物理信号处理中的几个问题及研究进展。

基于小波包变换的弱震相识别方法

描述了一种新的用小波包变换识别弱震相的方法．它基于小波变换的多尺度分析思想，是小波变换的完善与发展．该方法能刻画出二进尺度下地震波初至信号瞬态谱异常变化特征的信息，可实现确定震相特别是弱震相的目标．文中给出了模拟数字信号和实际地震震相识别的实例．研究结果表明，小波包变换方法是一种进行弱信号分析的有力工具，与传统的震相识别方法相比，有着无可比拟的优点。

地震与核爆识别的小波包分量比方法

频谱分析法在核爆与地震识别中具有广泛的应用 .但是频谱分析方法是稳态方法 ,即使采用Gabor变换 ,也因时_频窗口形状不变而分辨率较低 .为提高时_频分辨率 ,本文将小波变换理论用于乌鲁木齐台记录的地震与核爆事件的分析 ,并提出了识别核爆和天然地震的小波包分量比判据 .通过对加拿大黄刀地震台记录的印度地下核爆的分析 ,进一步验证了小波包分量比判据对核爆和地震的识别具有较高的识别效率 .结果表明 :对于地震信号 ,其小波包分量比U03 U13一般都大于 1 0 ,而对于核爆信号 ,比值U03 U13一般都小于 1 0 .

破坏性矿震震前短临阶段震源过程研究

１９９３年５月１５日１９时，北京矿务局房山煤矿矿井下６号地震台附近，在４分多钟内相继发生３次破坏性矿震，最大一次震级为２．３级（Ｍ０＝１．５×１０１１Ｎ·ｍ）．利用理论地震图分析得到，这３次矿震都是以倾向滑动为主，与在场人员目击到的高倾角煤层中大量煤块倾泻而下的现象一致．主震及其震前一系列事件的６号台近场记录与普通记录不同，不仅有高频振动，而且还有低频振动．用弹性波理论和近年来一系列关于地震破裂成核理论结果进行分析表明：低频振动可能是亚临界扩展向前推进时激发的长周期波，它是不可恢复的形变；高频振动则是矿震事件，它是脆性破裂辐射的波场．根据Ｍ＝２．３事件记录及其震前５．４ｓ出现的前震记录中低频振动优势频率推测，主震发生时孕震断裂端部扩容区体积迅速增大．震前２０多天直到主震发生期间，震源过程主要特点如下：亚临界扩展多次出现，在此期间孕震断裂端部扩容区体积变化不大．亚临界扩展时不仅激发产生长周期波，也常同时诱发小事件的发生，亚临界扩展优势方向与主震的滑动方向基本一致．

小震的综合识别研究

采用现代数字信号处理方法 ,对中国地震局地球物理研究所研制的数字地震仪在山西省大同地区 1999年 11月记录的三分向数字地震资料进行分析 ,研究了数字地震记录信号的自动识别 .结果表明 ,通过采用长短时信号平均值比、谱分析和小波分析法提取特征参量进行综合识别的方法 ,可对地震信号进行人机交互式自动识别 ,且对多数ML>2 .

剪切波在双层方位各向异性介质传播中分裂参数的变化特性

以质元运动方程和应力应变关系为基础建立了各向异性介质的波动方程．从数学上对体波在各向异性介质中的传播进行了严格的数学推导，给出了各向异性介质中三种体波波速与介质弹性常数及波传播方向的数学关系．由此对剪切波在单层和双层弱方位各向异性介质中的分裂行为进行了系统讨论，给出了合成分裂参数、每一层分裂参数与入射剪切波偏振方向的数学表达式．假定每一层分裂参数之后，得到了合成分裂参数随入射方位角变化的合成地震图．研究表明，剪切波在双层各向异性介质中传播时产生的两对分裂剪切波可用一合成分裂因子来描述．由合成分裂因子确定的分裂参数随入射剪切波偏振方向的变化呈现出π／2的变化周期．其结果可用于双层各向异性介质反演研究，对进一步解释板块运移、地幔对流规模、深源地震成因、浅部地震构造及深部力源问题等有参考意义．

基于小波包变换的滤波方法

基于小波包变换的基本原理，提出了对不同频率范围的信号和噪声进行滤波处理的方法．利用该方法可将噪声与信号分离以及将不同频段信号分解，从而达到滤波的目的．仿真结果表明，小波包变换具有许多其它分析手段所不具备的优点，是一种有效的滤波方法。

瞬态谱在地震与核爆识别中的应用

采用非稳态的ＷＤ理论，对５个哈萨克斯坦地下核爆及其邻近地区７个区域地震资料进行分析，研究了地下核爆和天然地震的瞬态谱特征、瞬时频率随时间的变化。结果表明，地下核爆的瞬态谱主要分布在高频：核爆的瞬态谱大多数集中于５-１０Ｈｚ；天然地震的瞬态谱散布在低频到高频的较大范围。核爆的瞬时频率在起始阶段（０＜ｔ＜０．７５ｓ）表现为线性，起始频率为负值；天然地震的瞬时频率以跳动形式迅速变化，起始频率正负交替。同时还对地震和核爆瞬态谱差异进行了初步解释。

大同—阳高M_S5.8级地震前S波分裂异常变化

本文利用北京白家疃台数字地震记录资料探讨了1989年10月19日大同一阳高Ms5.8级地震S波分裂异常变化,所用方法为极化矢量转向法,即偏振分析法。初步结果表明,这次地震前(约从1988年9月开始)曾出现过S波分裂异常。震前快S波偏振优势取向为北东向,符合华北地区主压应力方向为北东向和北北东向的特征。由此得到,在北京与大同之间,地壳中直立平行排列裂隙取向亦为这一方向。本文结果说明,利用近震(200km左右)数字化记录可发现较大地震前S波分裂异常现象,增大了把S波分裂法应用于地震预报的可行性。最后,对比了近震与S波窗口内S波偏振的不同特征。