高铁震源地震信号的挤压时频分析应用

我国每天有数千趟高铁列车驰骋在纵横交错的高铁线路上,构成了十分理想的均布震源,但寻找适合高铁震源地震信号的处理方法是充分挖掘信息的关键.传统的频谱分析结果表明高铁震源所产生的地震信号具有明显的窄带分立谱特征,但无法精确获得高铁震源地震信号的时频变化规律.本文首次将挤压时频分析这种分析工具引入到高铁震源地震信号处理中,对中国南方某高铁沿线采集到的高铁震源地震数据进行了分析.处理结果表明:利用挤压时频分析能够更加精确地刻画频率成分随时间的变化,能够利用单检波器精确刻画高铁列车的运行状态(匀速、加速等);同时利用挤压时频变换还可高精度地重构出所需频带的信号,为提取高铁震源地震信号的特征成分提供了一种有力工具.

运行列车振动产生的瑞雷波特征及数据分析

列车振动具有重复性高、能量强、能穿透地下介质并有效传播等特点。本次试验布设浅层地震仪记录列车振动产生的地震波,从中提取出有效的瑞雷面波成分,并成功反演出观测位置的地下地层结构,反演结果与真实地层结构相吻合,这充分说明列车振动面波方法可以用于地下结构勘探。在铁路沿线,尤其城市及交通拥挤地区,列车振动可作为一种有效利用、绿色环保的新型震源来探测地下地层结构,是对传统地震勘探震源受限条件下的一种可行解决方案。