海洋重力匹配定位技术的发展和应用

以国外有关文献为依据，对重力匹配定位技术的基本原理和关键技术进行了分析，介绍了重力匹配定位技术国内外发展和应用现状，探讨了该技术的未来发展趋势，为国内相关领域的研究人员提供一定的参考。

2011年3月10日云南盈江M_(S)5.8地震的微震匹配定位与发震机理研究

前震序列分析在主震成核过程研究中具有重要意义。为探讨2011年3月10日盈江M_(S)5.8地震孕震发震机理,利用微震匹配定位技术(Match and Locate),以92个M_(S)≥2.0的地震事件作为模板事件,对主震区周围5个台站连续地震记录进行前震检测,并结合前震、余震分布特点和主震前、后b值变化趋势等开展综合分析。结果显示,盈江M_(S)5.8地震前震主要集中于大盈江断裂第一分支西侧,余震沿ENE、SSE两个优势方向展布,推测此次盈江M_(S)5.8地震的主要动力学成因系印度板块的持续向东挤压致使ENE向的大盈江断裂和SSE向的隐伏断层构成的共轭断层系统发生破裂导致;主震前、后b值变化暗示腾冲火山区下方广泛存在的流体在此次地震孕育发生过程中起到重要的诱发和促进作用。

基于模板匹配定位法的江苏盐城附近微震检测和构造分析

利用基于GPU加速的匹配定位法和双差定位法,对江苏盐城及邻区18个台站记录的2009~2018年共10年的连续地震资料进行分析。首先从台网目录中挑选211个地震事件作为模板事件,使用匹配定位技术对江苏盐城附近连续10年的地震进行检测和识别,共识别出1349个地震事件,约为台网目录地震事件的3倍,最小完备震级由台网目录的ML1.9降为ML1.2。然后利用双差定位法对检测到的地震事件进行精定位,精定位的结果揭示:建湖地区的地震密集带与洪泽-沟墩断裂有关,震源深度优势分布为5~20km,断裂两侧震源深度有显著差异,断裂带倾向NW;射阳震群震源深度比建湖震群有所加深,优势分布为10~25km,震源深度由南东向西北逐渐变浅;宝应地区地震丛集分布;东台地区由于模板事件相对较少,扫描定位后,地震事件在陈家堡-小海断裂带附近零星分布。研究结果为研究盐城地区的地震活动性、发震断层的深部构造提供了基础数据支撑。

上海及邻区微震检测与定位

本文利用基于图像处理器加速的模板匹配定位法(Graphics Processing Unit-based Match&Locate, GPU-M&L)和双差定位法(HypoDD),对上海及邻区13个台站记录的2011年至2020年共10年的连续地震数据资料进行分析.首先从中国地震台网中心提供的146个地震事件目录中挑选了136个地震事件作为模板事件,使用模板匹配定位技术对上海及邻区10年的连续资料进行遗漏地震事件的扫描和检测,共识别出824个地震事件,约为台网中心提供地震目录事件数量的5.5倍.然后对识别出的地震事件通过深度去噪方法(DeepDenoiser)将信号与噪声分离,并对去噪后地震波形的频率和振幅特性分析来进一步确认识别出的地震事件.同时利用基于机器学习的震相拾取技术(PhaseNet),对去噪后的333个地震事件进行了震相拾取.检测后的地震目录完备震级由台网目录的Mc1.0降为Mc0.8.最后利用双差定位法对479个地震事件进行精定位,精定位的结果显示,上海地区整体地震活动性较弱,地震的空间分布相对较为分散,定位后的地震事件部分集中于安角断凹,部分事件沿北东向的枫泾—川沙隐伏断裂带和沿北西向的南通—上海断裂分布.我们的结果,为研究上海及邻区地震活动性、地震发生灾害程度和风险性评价等,奠定了重要的数据基础.

波形模板匹配定位方法在北京地区的应用

在地震学研究中,高效的微震检测方法是既重要又具有挑战性的问题。本文对波形模板匹配检测方法、匹配定位技术、波形自相关检测技术进行详细介绍和对比,对国内外应用实例进行总结,并展望微震检测方法应用前景和发展趋势。利用基于图形处理器加速的匹配定位技术和双差地震定位法,对北京地区19个台站记录的2015年连续地震资料进行分析。基于中国地震台网中心提供的地震目录,筛选出245个地震事件作为模板事件,检测得到1229个地震事件,约为地震台网原始地震目录数量的5倍。精定位结果可显示小震沿黄庄-高丽营断裂周边小断裂分布形态特征,本文微震检测和定位结果可为研究北京地区地震活动性与发震断层深部构造提供基础数据支撑。

紫坪铺水库及邻区的微震检测与定位

首先对四川省地震局提供的1017次地震进行重定位,并将重定位后的578次高信噪比地震作为模板,利用基于图像处理器加速的匹配定位技术(GPU-M&L)对紫坪铺水库地震台网7个台站2005—2008年记录的连续波形数据进行扫描;然后利用基于深度学习算法的去噪技术(DeepDenoiser)设计出的卷积神经网络模型来进一步验证这些新检测到的地震事件;最后利用双差定位法对检测到的地震事件进行精定位。最终识别到的地震事件多达1万6836个,约为四川省地震局目录事件的13倍,地震目录的完备震级由M_(L)1.4降为M_(L)−0.1。定位结果显示,研究区的地震事件呈北东向线性分布,优势震源深度指示区域地壳内的滑脱层位置,结合b值和震源深度分析结果推测,研究区蓄水后的地震主要是构造应力积累导致的天然地震活动,并伴随水库触发地震混杂发生。

东昆仑断裂带东段微震检测与构造分析

本文整理了一套包括微震检测、地震去噪、震相拾取和地震定位的构建高精度地震目录数据的处理流程。收集了青海省内东昆仑断裂带东段20个数字地震台站记录的2009−2018年的连续地震数据,并应用该流程进行微震检测、去噪和定位。首先,从台网中心提供的3198个地震事件目录中筛选出1200个信噪比高且震相较为明显的地震事件作为模板事件,利用基于图像处理器加速的模板匹配定位方法(GPU-M&L)进行遗漏地震的检测与识别,然后利用基于神经网络的地震波形去噪方法进行去噪处理,再结合基于深度学习的震相拾取技术和双差定位方法对去噪后的地震事件进行震相拾取和定位。使用GPU-M&L共检测出13318个地震事件,约为台网地震目录事件数量的4.2倍;去噪后得到7514个地震事件,约为台网地震目录事件数量的2.3倍,完备震级从台网目录的ML 1.5降低至ML 0.9。定位后共获得7247个地震事件,精定位结果显示,东昆仑断裂带东段的地震以中小震为主,在空间上呈窄条带状或簇状分布,震源深度的优势分布深度为0~15 km;在101°E附近地震的空间展布发生变化,主要沿阿万仓断裂带向东南展布;在玛沁-玛曲段可能存在地震空区。本研究的微震结果为研究东昆仑断裂带东段地震活动性、发震断层的深部构造等提供了重要的数据基础。

海洋重力场空间特征描述方法研究

重力匹配辅助惯性导航中,需要通过分析重力基准图的特征而有效提取出重力场可匹配区域,以提高重力匹配导航系统的可用性和匹配速度。本文通过定义重力场特征指标的方法,定量表示重力场的空间特征,实现对重力场可匹配区域的提取。实验表明,该方法简单有效,具有实用价值。